2024年高考物理一轮总复习第九章静电场及其应用静电场中的能量第1讲静电场及其应用课件

第1讲静电场及其应用课

程

标

准1.通过实验，了解静电现象．能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象．2．知道点电荷模型．知道两个点电荷间相互作用的规律．体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法．3．知道电场是一种物质．了解电场强度，体会用物理量之比定义新物理量的方法．会用电场线描述电场．4．了解生产生活中关于静电的利用与防护．素

养

目

标物理观念：认识点电荷，了解电场的描述，掌握电场强度和电场线的特点．科学思维：建构生活中带电物体的模型，使用对称、割补等物理方法，解决静电场中的矢量运算；强化电场的理解，运用电场线的规律解释不同场中的现象，并对电场强度、电势进行相关比较；从原理上会阐述静电现象的成因，从而更好地利用静电．必备知识·自主落实关键能力·精准突破必备知识·自主落实一、点电荷、电荷守恒定律类似于质点模型1．点电荷：有一定的电荷量，忽略形状和________的一种理想化模型．2．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体________到另一个物体，或者从物体的一部分________到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持________．(2)起电方式：________、________、感应起电．(3)带电实质：物体带电的实质是________．大小转移转移不变摩擦起电接触起电得失电子二、库仑定律1．内容：________中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的________________成正比，与它们的距离的________成反比，作用力的方向在它们的连线上．

库仑用扭秤测出2．表达式：F＝______，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫静电力常量．3．适用条件：

均匀带电的绝缘球可以视为点电荷(1)________中；(2)________．真空电荷量的乘积二次方

真空点电荷

比值

正电荷电场力矢量平行四边形四、电场线

假想的曲线，不真实存在．1．定义：为了形象地了解和描述电场中各点电场强度的________和________，在电场中画出一条条有方向的曲线，曲线上每点的________表示该点的电场强度方向，曲线的________表示电场强度的大小．大小方向切线方向疏密2.正电荷不相交电场强度电场强度方向降低垂直3．常见的几种电场线：五、处于静电平衡状态的导体的特点1．导体内部的电场强度________．2．导体是一个等势体，导体表面是________．3．导体表面处的场强方向与导体表面________．4．导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的________上．5．在导体外表面越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷．处处为零等势面垂直外表面走进生活如图所示，塑料梳子与头发摩擦后能吸引纸屑，经检验梳子所带的电荷为负电荷，则(1)梳子失去了一些电子．(

)(2)梳子得到了一些电子．(

)(3)头发得到了一些电子．(

)(4)头发和梳子间没有电子转移．(

)×√××关键能力·精准突破考点一库仑定律的理解与应用1．应用库仑定律的三条提醒(1)作用力的方向：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向．(2)两个点电荷间相互作用的静电力满足牛顿第三定律：大小相等、方向相反．(3)在两带电体的间距及电荷量之和一定的条件下，静电力存在极大值：当q1＝q2时，F最大．2．四步解决静电力作用下的平衡问题3．三个自由点电荷的平衡条件及规律(1)平衡条件：每个点电荷受另外两个点电荷的合力为零，或每个点电荷的位置处于另外两个点电荷的合场强为零的位置．(2)平衡规律．

答案：B

2．如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在静电力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为(

)A．正，B的右边0.4m处B．正，B的左边0.2m处C．负，A的左边0.2m处D．负，A的右边0.2m处答案：C

答案：D

考点二电场强度的理解与计算电场强度的三个计算公式

答案：C

针

对

训

练4.[2023·宁夏银川一中高三一模]在一正交直角坐标系的坐标原点O处有一带正电的点电荷，x轴上0.1m处放一试探电荷，其受力与电量的关系如图所示，y轴上有一点b，其场强为1N/C，则b点的坐标为(

)A．(0，0.1m) B．(0，0.2m)C．(0，0.3m) D．(0，0.4m)答案：C

答案：A

考点三电场线的理解和应用1．两种等量点电荷的电场线比较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布中垂线上的电场强度O点最大，向外逐渐减小O点为零，向外先变大后变小连线上的电场强度沿连线先变小后变大，中点O处的电场强度最小沿连线先变小后变大，中点O处的电场强度为零2.分析电场中运动轨迹问题的方法画出运动轨迹在初始位置的切线(“速度线”)与在初始位置电场线的切线(“力线”)方向，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情况．针

对

训

练6.如图是一带电球体和一可视为点电荷的带电小球周围电场线的分布图，球体和小球所带电荷量相同，A为球体球心与小球连线在球体外的部分的中点，B、C为关于连线对称的两点．取无穷远处电势为零，以下说法正确的是(

)A．小球一定带正电，带电球体一定带负电B．A点处的电势为零，B、C两点电场强度相同C．将带电粒子从B点移到C点电场力做功为零D．A点的电场强度大小小于B、C两点的电场强度大小答案：C解析：电场线方向未知，不能确定带何种电荷，A错误；带电球体不能看成点电荷，所以A点的电势一定不为零，B错误；根据对称性可知，B、C两点的电场强度大小相等，电势也相等，所以将带电粒子从B点移到C点电势能变化量为零，电场力做功也为零，C正确；由电场线分布疏密情况可知，A点的电场强度大小大于B、C两点的电场强度，D错误．7．[2023·江苏常州质检]如图所示，实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线，虚线为正电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是(

)A．A点的场强小于B点的场强B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量C．正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能D．正电荷在A点的速度小于在B点的速度答案：C解析：根据“电场线的疏密表示场强的大小”可知A点的场强比B点的场强大，选项A错误；根据电场线分布情况可知Q1、Q2是同种电荷，由点电荷Q2周围电场线较密可知点电荷Q2带电荷量较多，选项B错误；正电荷做曲线运动，受到的合力方向指向曲线的凹处，并且和电场线相切，所以正电荷从A点运动到B点的过程中，电场力方向与速度方向的夹角总大于90°，电场力做负功，电势能增大，即正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，选项C正确；正电荷从A点运动到B点的过程中，电场力做负功，动能减小，故正电荷在A点的速度大于在B点的速度，选项D错误．方法技巧电场线与粒子运动轨迹问题的解决方法素养提升

电场强度的求解四法方法1叠加法多个点电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和．

答案：C

方法2对称法利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对