1第一讲　电场力的性质

第七章静电场[新高考课程标准]

1．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。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维和方法。2．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。了解生产生活中关于静电的利用与防护。3．知道静电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势和电势差的含义。知道匀强电场中电势差与电场强度的关系。能分析带电粒子在电场中的运动情况，能解释相关的物理现象。4．观察常见的电容器，了解电容器的电容，能举例说明电容器的应用。实验九：观察电容器的充、放电现象[考情分析及命题规律]第一讲电场力的性质知识梳理辨析PART01第一部分一、静电现象电荷守恒定律1．电荷(1)两种电荷：自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。同种电荷相互__________，异种电荷相互__________。

(2)元电荷：电荷的多少叫电荷量，把最小的电荷量叫作元电荷，用e表示。通常取e＝________________C。2．起电方式：摩擦起电、接触起电、________起电。

排斥吸引

1.60×10－19

感应

3．电荷守恒定律内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量____________。

保持不变【正误判断】1．(1)物体通常呈现电中性，是因为物体没有电荷。(

)(2)摩擦起电、接触起电、感应起电的带电实质是创造电荷或电荷消失。(

)(3)物体不带电是因为所带的正电荷数目和负电荷数目相等。(

)××√二、点电荷及库仑定律1．点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的______、________及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，可以将这样的带电体视为点电荷。

形状

大小

2．库仑定律(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的________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。

(3)适用条件：①真空中；②_______。乘积

二次方

点电荷

×√××三、电场、电场强度及电场线1．电场基本性质：对放入其中的电荷有__________的作用。

2．电场强度(1)意义：描述电场强弱的物理量，描述电场力的性质的物理量。(3)方向定义：规定____________在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。力

正电荷

(5)电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的____________。矢量和3．电场线(1)为了形象地描述电场中各点电场强度的__________及__________，在电场中画出一些有方向的曲线，曲线上每点的________方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的__________表示电场强度的大小。

大小

方向

切线

疏密(2)电场线的特点(3)六种典型电场的电场线×√××√考点深度探究PART02第二部分考点一库仑定律及库仑力作用下的平衡1．库仑定律的理解(1)库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用。(2)对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离。2．三个自由点电荷的平衡(1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合电场强度为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反。(2)规律“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上；“两同夹异”——正负电荷相互间隔；“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小；“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷。3．点电荷平衡问题的解题步骤点电荷平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多分析一个电场力。具体步骤如下：考向1库仑定律的理解

关于对库仑定律的理解，下列说法正确的是(

)A．对任何带电体之间的电场力计算，都可以使用库仑定律公式B．只要是点电荷之间的电场力计算，就可以使用库仑定律公式C．两个点电荷之间的电场力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的D．毛皮摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电√根据牛顿第三定律可知，两个点电荷之间的电场力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的，C正确；毛皮摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑带正电或不带电，D错误。

(2024·北京朝阳区二模)某同学设计如图所示的实验装置来验证库仑定律：将一个带电小球A用绝缘细线悬挂，并将另一个与小球A带同种电荷的小球B与它靠近，A球受到B球的静电斥力F而发生偏移，测得A球的质量为m，悬点到A球球心的距离为l。首先，在保持两球电荷量不变的情况下，移动小球B改变两球之间的距离，用刻度尺测量稳定后两球间的距离r和A球偏移的距离d(实验中满足l≫d)；然后，设法改变两球的电荷量，再进行相关实验。下列说法正确的是(

)√用完全相同的不带电导体球C先与A接触，A的电量减半，C再与B球接触时，由于C球此时已经带有一定电量，故B小球的电量不会减半，A、B两球带电量不相等，故C错误。√考向3受力不共线带电体的平衡

(2023·高考海南卷，T8)如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO＝2cm，OB＝4cm，在A、B固定两个带电量分别为Q1、Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点(小球可视为点电荷)。已知AP∶BP＝n∶1，则Q1∶Q2是(

)A．2n2∶1 B．4n2∶1C．2n3∶1 D．4n3∶1√【跟踪训练】(2024·江苏徐州阶段练)如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球M连接，定滑轮左侧连接物块b的一段细绳与斜面平行，带负电的小球N用绝缘细线悬挂于P点。设两带电小球在缓慢漏电的过程中，两球心始终处于同一水平面上，并且b、c都处于静止状态，下列说法正确的是(

)A．b对c的摩擦力一定减小B．地面对c的支持力一定增大C．c对地面的摩擦力方向一定向左D．地面对c的摩擦力一定增大√解析：小球不断漏电，所以两小球所受库仑力逐渐减小，根据平衡条件可知绳子的拉力不断减小，所以b所受的拉力也不断减小，若b相对于斜面体有向上运动的趋势，则摩擦力减小，若b相对于斜面体有向下运动的趋势，则b对c的摩擦力增大，A错误；将b和c看成一个整体，其受重力(方向竖直向下)、支持力(方向竖直向上)、绳子给的拉力(方向沿斜面向上)以及摩擦力，根据正交分解法，竖直方向上有拉力在竖直方向上的分力与支持力的合力等于重力，当拉力减小时，地面对c的支持力一定增大，在水平方向上有拉力在水平方向上的分力等于摩擦力，所以摩擦力一定向左，由牛顿第三定律得c对地面的摩擦力方向一定向右，当拉力不断减小时，地面对c的摩擦力也不断减小，B正确，C、D错误。考点二电场强度和电场线1．电场强度的性质矢量性电场强度E是表示电场力性质的一个物理量。规定正电荷受力方向为该点电场强度的方向唯一性电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷q无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置叠加性如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的电场强度是各场源电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和3.点电荷电场强度的叠加(如图所示)4．等量点电荷的电场强度及电场线比较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图

电荷连线上的电场强度沿连线先变小后变大O点最小，但不为零O点为零比较等量异种点电荷等量同种点电荷中垂线上的电场强度O点最大，向外逐渐减小O点最小，向外先变大后变小关于O点对称位置的电场强度A与A′、B与B′、C与C′等大同向等大反向考向1电场强度的理解

关于电场强度，下列说法正确的是(

)A．若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为0B．点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比C．电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比D．任何电荷在同一匀强电场中受力都相同√[解析]

电场强度由电场本身决定，与放不放试探电荷无关，故A错误；电荷在电场中所受电场力F＝qE，电荷在电场中所受电场力与q、E有关，匀强电场中的电场强度处处相同，电荷量q不同，电荷在其中受力不同，故D错误。

(2024·江苏宿迁期中)如图所示，两点电荷Q1、Q2连线延长线上有A、B两点。现将一带正电的试探电荷在A点由静止释放，仅在电场力作用下恰好能在A、B间做往复运动，则下列说法正确的是(

)

A．A、B两点的场强方向相同B．A、B两点的场强大小相等，方向相反C．试探电荷从A点运动到B点的过程中，电场力先增大后减小D．点电荷Q1带负电、Q2带正电，且Q1的电荷量大于Q2的电荷量√[解析]

由题意知带正电的试探电荷在A点由静止释放，恰好能在A、B间做往复运动，说明A、B间有一点P场强为零，从A到P场强逐渐减小，方向向右，从P到B场强增大，方向向左，知A、B两点的场强方向相反，但大小无法比较，故A、B错误；从A点到B点的过程，场强先减小后增大，试探电荷从A点运动到B点的过程中，电场力先减小后增大，故C错误；因为A、B间有一点场强为零，所以两点电荷Q1、Q2的带电性质相反，且Q1的电荷量大于Q2的电荷量，因为从A到P场强逐渐减小，方向向右，从P到B场强增大，方向向左，故点电荷Q1带负电、Q2带正电，故D正确。考向2电场线的理解

电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；O点是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O点对称的两点，B、C和A、D是两电荷连线上关于O点对称的两点，则(

)A．E、F两点电场强度不同B．A、D两点电场强度不同C．B、O、C三点中，O点电场强度最小D．从E点向O点运动的电子加速度逐渐减小√考向3点电荷电场强度的叠加

(2024·江苏南通阶段练)如图所示，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A、C两点固定了电荷量都是Q1的正点电荷，在B点固定另一点电荷，在D处放置一试探电荷，该试探电荷所受电场力合力为零。(1)判断B点电荷的电性。[解析]

A、C两点电荷在D点的场强分别沿CD、AD方向，则B点电荷在D点的场强应沿DB方向，故B点为负电荷。[答案]

负电荷(2)求B点电荷的电荷量Q2。考点三非点电荷电场强度的求解方法1填补法将有缺口的带电圆环或圆板补全为完整的圆环或圆板，或将半球面补全为球面，从而化难为易、事半功倍。√

(2024·江苏南京阶段练)如图所示，竖直平面内一绝缘细圆环的左、右半圆均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环竖直直径上两点，c、d为圆环水平直径上两点，它们与圆