9.1+电场力的性质+课件+-2027届高考物理一轮复习

第40课时电场力的性质学习目标:1.了解静电现象,能用电荷守恒的观点分析静电现象。2.知道点电荷模型,掌握并会应用库仑定律。3.掌握电场强度的概念、公式及叠加。√××√××√

考点一库仑定律的理解及应用1.元电荷、点电荷表示电荷量,不是带电体(1)元电荷:e=

C,所有带电体的电荷量都是元电荷的

倍。理想模型,可类比质点(2)点电荷:代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的

、

及

对它们之间的作用力的影响的理想化模型。

1.60×10-19整数形状大小电荷分布状况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

。

转移转移不变摩擦起电接触起电得失电子

真空点电荷正比反比9.0×109真空点电荷

甲乙

C考向2

库仑力作用下的平衡问题库仑力具有力的共性(1)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵从牛顿第三定律。(2)库仑力可使带电体产生加速度。(3)库仑力可以和其他力平衡。(4)某个点电荷同时受几个点电荷力的作用时,要用平行四边形定则求合力。典例2

可视为点电荷的a、b两个带电小球所带的电荷量分别为6q和-q,质量分别为m和3m,两球间用一长为L的绝缘细线连接,用长度也为L的另一绝缘细线将a悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时两细线都被拉紧,则平衡时两球的位置可能是图中的(

)B

考点二电场强度的理解和计算1.静电场(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间

的一种特殊物质。

(2)基本性质:对放入其中的电荷有

的作用。

2.电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的静电力F与它的

之比。

比值定义法(2)定义式:E=

。单位:N/C或V/m。

相互作用力电荷量q

(3)点电荷的电场强度:E=

。

(4)方向:规定

在电场中某点所受的

的方向为该点的电场强度方向。

(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

和,遵从

定则。

正电荷静电力矢量平行四边形

D

A

考点三电场强度矢量叠加的几种特殊方法1.等效法在保证效果相同的前提下,将复杂的电场情境变换为简单的或熟悉的电场情境。例如:一个点电荷+q与一个无限大薄金属板形成的电场,等效为两个等量异种点电荷形成的电场,如图甲、乙所示。

3.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,将半球面补全为球面,从而化难为易、事半功倍。4.微元法将带电体分成许多电荷单元,每个电荷单元看成点电荷,先根据库仑定律求出某个电荷单元产生的电场强度(一般为通式),再结合对称性和电场强度叠加原理求出合电场强度。

B

考点四电场线相关问题1.定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的

及

,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的

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。

2.电场线的特点大小方向切线方向疏密正电荷不相交电场强度大降低垂直3.六种典型电场的电场线

4.两种等量点电荷的电场线

项目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;方向相同O点为零,向外先变大后变小;O点两侧方向相反两个点电荷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,不为零;方向始终相同沿连线先变小后变大,中点O处的电场强度为零;O点两侧方向相反典例6

如图所示为某一点电荷产生的电场线,A、

B、C点的电场强度大小分别为2E、E、E,则(

)A.该点电荷为正电荷B.该点电荷在A点的左侧C.B、C两点电场强度相同D.电子在A点所受电场力方向向左B典例7

A、B两个点电荷在真空中的电场线(方向未标出)如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D点为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称。则(

)A.A、B是等量同种点电荷B.C处的电场强度方向一定垂直MN向右C.从C点沿直线到D点,电场强度大小逐渐增大D.从C点沿直线到D点,电场强度方向保持不变D考点五静电平衡1.静电平衡(1)定义:处于电场中的导体内部没有电子发生

的状态。

(2)特点:导体内部的电场强度处处为

。

2.静电的利用:静电除尘、静电复印、静电喷漆等。3.静电的防止:避雷针、运输汽油的车辆有一条铁链、飞机轮胎使用导电橡胶、地毯中加入铜丝等。定向移动零典例8

如图所示是一个金属杆,原来不带电。现在沿着杆的轴线方向放置一个点电荷Q。金属杆达到静电平衡状态,杆上感应电荷产生的电场在轴线上a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,三者相比(

)A.Ea>Eb>Ec

B.Ea<Eb<EcC.Ea<Eb=Ec

D.Ea=Eb>EcB解析

处于静电平衡状态的导体,内部的合电场强