通用版2018高考物理一轮复习第7章静电场第1节电场力的性质教师用书

1、第一节约用电界力的性质高考指南第一节约用电界力的性质知识点1物质的电结构和电荷守恒律1 .物质的电气结构构成物质的原子本身由带正电的质子和不带电的中子构成原子核，核外有带负电的电子，原子整体对于远离外界的位置显示电中性2 .原电荷最小电荷量，其值为e=1.6010-19C。其他带电体的电荷量都是原电荷的整数倍3 .电荷守恒定律(1)内容：在电荷既不创造也不消失，只能从一个物体移动到另一个物体，或者只能从一部分物体移动到另一部分的传输过程中，电荷的总量不变(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电(3)带电的实质：物体带电的实质是得失电子知识点2点电荷和库仑定律1 .点电荷在理想化的物理模型，

2、带电体自身的形状和大小对研究问题的影响小时，可将带电体看作点电荷2 .库仑定律知识点3电场强度及电界线1 .电场基本性质：放入其中的电荷有电场力的作用2 .电场强度(1)定义式： E=适用于任意电场，以矢量计，单位： N/C或V/m。(2)点电荷的电场强度： E=适用于校正真空中的点电荷所产生的电场(3)方向：将正电荷在电场中的某一点接受的电场力的方向规定为该点的电场强度方向.(4)电场强度的重日式榻榻米：电场中的某一点的电场强度是各点的电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.3 .电场线(1)特长电场线从正电荷或无限远处出发，以无限远处或负电荷结束电线在电场中不相交在同一电场中，电场线越密，电

3、场强度越大电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向电位沿着电场线方向逐渐降低电场线和等电位面在相互相交处相互垂直(2)一些典型电场的电场界线；图711物理学史网络链接(1)1785年法国物理学家库仑利用秤的实验发现电荷间的相互作用规律库仑定律(2)1837年，英吉利物理学家法拉第首先引入了电场概念，提出了用电界线表达电场(3)1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确地测定原电荷e的电荷量，从而获得诺贝尔奖1 .勘误判定(1)相互作用的2个点电荷，不管它们的电荷量是否相等，它们之间的电荷斥力的大小一定。(2)根据F=k，当r0时，F. ()(3)因为电场强度反映了电场力的性质，所以电场

4、中的某一点的电场强度在该点上与电荷所接受的电场力成正比。(4)电场中某一点的电场强度方向是正电荷在该点受到的电场力的方向.(5)在真空中，电场强度式E=中的q是产生电场的点电荷(6)在基于点电荷电场中，以点电荷为球心的同一球面上的各点的电场强度相同.2.库仑定律的适用条件的理解2个半径1 cm的导体球分别具有q和-3Q的电量，2个球心相距90 cm处相互作用力为f，如果在这里将它们碰撞放置在球心之间相距3 cm处，它们的相互作用力的大小为()无法确定A.300F B.1 200FC.900FDD 当两个球相距90 cm时可视为点电荷，根据库仑定律得出F=k (其中r1=90 cm )。 但是，

5、如果球心离开3 cm的话，不能把两个球看作点电荷，库仑定律就不能适用，两个球之间的电荷斥力大小也不能确定，因此d是正确的。3.点电荷的电场强度公式的理解真空中有少量形成电荷的电场，从其点电荷导入r0点、电量q的检查电荷，如果接受的电场力为f，则从该点电荷可知r的电场强度的大小为()【导学编号：】甲乙丙丁。B 可以从点电荷电场强度的公式E=得到：真空中的基于同一点电荷的电场强度与场点位置r的平方成反比时=，另外由于E0=，所以E=，所以选择B.4.电场强度的重日式榻榻米如图712所示，m、n和p是以MN为直径的半圆弧上的3点，o点是半圆弧的圆心，MOP=60 .电荷量相等，电相反的2点的电荷分别

6、被放置在m、n点上，此时的o点的电场强度的大小是E1图712a.2:1b.1:2c.2:d.4 :A 如图所示，如果将分别放置在m、n上的电荷量设为q、-q，则E1=、E2=、E1E2=21、a对、b、c、d是错误的。理解和应用库仑定律1 .对库仑定律的两点理解(1)F=k，r是指2点电荷间的距离，对于可以看作点电荷的2个均匀带电灯泡，r是2个球心间距(2)当两个电荷之间的距离r0时，电荷不能被视为点电荷，并且它们之间的静电力不被认为是无限大的2 .解决因电荷斥力造成的平衡问题的方法的步骤用电荷斥力分析平衡问题的方法与单纯的力学平衡问题的分析方法相同，但在原来的受力的基础上，电场力增加了。标题

7、组通关1 .如图713所示，已知在平滑的绝缘水平面上隔开3个电荷量q(q0)相同的小球，小球之间通过力系数k0的轻弹簧进行绝缘连接，当3个小球处于静止状态时，各弹簧的长度为l .静电力常数为k，如果不考虑弹簧的静电感应，则各个图713A.l B.l- C.l- D.l-C 以左球为研究对象的话，k0(l-l0)=k k，解为l0=l-，c是正确的。2 .在平滑绝缘的水平地面上放置4个相同金属的小球，小球a、b、c位于全等三角形的3个顶点，小球d位于三角形的中心，如图714所示，现在使小球a、b、c带有等量的正电荷q，使小球d带有负电荷q，4个小球全部图714甲骨文。三角形。D 设三角形的边长为

8、a，根据几何知识，=acos 30=a，b为研究对象，根据平衡条件，cos 302=，解：=，d是正确的应用库仑定律的四个注意事项(1)在用库仑定律进行修正的情况下，无论正电荷还是负电荷，都代入电量的绝对值来修正电荷斥力的大小。(2)作用力的方向判断依据：同性排斥、异性吸附、作用力的方向沿着两电荷接线方向(3)两个点电荷之间相互作用的电荷斥力满足牛顿第三定律，大小相等，方向相反(4)电荷斥力具有极大值，从式F=k可知，两带电体的间距和电量之和在一定的条件下，q1=q2时，f最大。电场强度的理解和电场的重日式榻榻米1 .电场强度的3个公式的比较仪式E=E=kE=公式的意思电场强度定义式真空中点电

9、荷的电场强度决定式均匀强电场中e和u的关系式适用条件所有电场真空点电荷均匀强电场决定因素由电场本身决定，与探索电荷q无关由场源电荷q和从场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定2 .电场的重日式榻榻米(1)重叠原理多个电荷在空间的某处产生的电场是各电荷在此产生的电场强度的矢量和(2)算法平行四边形定律3 .电场强度的非常规则的思维方法(1)等效：在保证效果相同的基础上，将复杂的电场方案转换为简单或熟悉的电场方案(2)对称法：利用空间对称分布的电荷形成的电场具有对称特征，大大简化了复杂电场的重日式榻榻米校正问题(3)填补法：将缺少的带电圆环全部补充为圆环，或者将半球面全部补充为球面，会变得困

10、难，提高工作效率。(4)微单元法：将带电体分为多个电荷单元，将每个电荷视为点电荷，首先通过库仑定律求出每个电荷单元的电场强度，然后结合对称性和电场强度的重日式榻榻米原理，求出耦合电场强度多维探索考虑1个以上的点电荷电场的重日式榻榻米1.(2017长春仿真)如图715所示，在以o为圆心的圆周上，6个等分点a、b、c、d、e、f .等量正、负的点电荷分别放置在a、d这2个部位时，在圆心o产生的电场强度的大小为e .现变化的a个部位【导学编号：】图715移动到a.c处，o处的电场强度大小不变，方向沿着Oe移动到b.b处，o处的电场强度大小减半，方向沿着Od移动到c.e后，o处的电场强度的大小减半，方

11、向沿着Oc移动到d.f时，o处的电场强度的大小不变，方向沿着Oe从C 题意可知，在正、负的点电荷为o时产生的电场强度的大小都是，当方向等级向右的a处的点电荷移动到c处时，2点电荷的o处的电场强度方向的夹角为120，合电场强度的大小沿着Oe方向错误的a处的点电荷移动到b处关于o处的合电场强度的大小，在选项b错误的a处的点电荷移动到e处时，关于o处的合电场强度的大小，在选择项c正确的a处的点电荷移动到f处时，关于o处的合电场强度的大小，在选择项d错误。试验方向2圆板式球壳等电场的重日式榻榻米如图716所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为r，CD是通过半球顶点和球心o的轴线，

12、在轴线上有m、n两点，OM=ON=2R图716甲级联赛。c.-艾德. eA 将半球面补充为完全的球面时，球面整体在n点产生的电场强度为k=k，方向为右，从主题得到的右侧半球面在n点产生的电场强度为e，方向为右，因此右半侧半球面关于在m点产生的电场强度E=k-E，另外m、n点关于o点对称3.(2013全国卷I )如图717所示，在半径r的圆盘上均匀分布电荷量q的电荷，在与圆盘垂直且通过圆中心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d之间的距离都是r，在a的点上有电荷量q。图717安东尼奥卡比克里斯托夫克里斯托夫在ba点放置一点电荷q后，由于b点的电场强度为零，所以在b点产生的电场强度与

13、圆盘上的q在b点产生的电场强度相等，即EQ=Eq=k，根据对称性，如果q在d点产生的电场强度大的eq=k，则ed=eq 电场线的理解与应用1 .电场线的作用(1)判断电场强度的方向电场线上任意点的切线方向是该点的电场方向(2)判断电场力的方向正电荷的受力方向和电场线在这一点上切线方向相同，负电荷的受力方向和电场线在这一点上切线方向相反.(3)判断电场强度的大小(定性)的电场线密部电场强度大，电场线疏部电场强度小，此外，能够判断电荷受力的大小和加速度的大小。(4)判断电位的高低和电位降低的速度的沿着电界线的方向，电位逐渐降低，电场强度的方向是电位降低最快的方向2 .边界线与粒子电荷在电场中的运动

14、轨迹之间的关系一般来说，粒子电荷在电场中的运动轨迹不与电场线重叠，仅在满足以下3个条件的情况下两者重叠(1)电场线为直线(2)粒子的初速度为零，或初速度方向与电场线平行(3)粒子仅受到电场力，或者受到的其他力的合力的方向与电场线平行.3.2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图电荷布线上的电场强度沿着网络链接先变小再变大o点最小，但不为零o点为零中垂线上的电场强度o点最大，向外侧逐渐变小o点最小，朝向外侧先变大则变小关于o点对称位置的电场强度a和a、b和b、c和c等大同大逆转多维探索试验1从电场线分析电场的特性(多选) (2015江苏高考) 2个相同负电荷和1个正电荷

15、附近的电场线分布如图718所示. c是连接2个负电荷的中点，d点位于正电荷的正上方，如果从c、d到正电荷的距离相等()图718a点的电场强度比b点的电场强度大B.a点的电位比b点的电位高C.c点的电场强度比d点的电场强度大D.c点的电位比d点的电位低根据ACD 电场线的分布图，如果a点的电场线密，则a点的电场强度大，选择项a是正确的.沿着电场线方向的电位低，a点的电位比b点的电位低，选择项b是错误的. c，d关于正电荷对称，正电荷为c，这两个在d点产生的电场强度方向向下，根据电场的重日式榻榻米原理，c点的电场强度比d点大，选择项c是正确的. c、d点中c点距负电荷的距离更小，c点电位比d点低，

16、选择项d是正确的。根据试验方向2结合电场线的粒子电荷的运动解析2.(多个选择)如图719所示，实线是不知道方向的3条电场线，a、b两个粒子电荷从电场中的m点以相同速度突出，仅通过图中折断线来表示电场力引起的运动轨迹图719A.a必须带正电，b必须带负电B.a的速度变小，b的速度变大C.a的加速度变小，b的加速度变大d .两颗粒的电势都减少CD 电场线的方向不明，不能确定a、b的电气性，因此选择a是错误的。 由于电场力a、b都正确，所以a、b的速度都增大，电势都减小，选择项b错误，d正确的粒子加速度的大小取决于电场力的大小，a向电场线稀疏的方向移动，b向电场线密集的方向移动，所以选择项c正确3.(多个选择)如图7110所示，图甲中的a、b是两电流大小相等的直线电流，图乙中的c、d是两电荷量相等的正的点电荷，o是连接两电流(或电荷)的中点，在o点的正上方有电子，以小的速度v朝向o点，不施加重力【导学编号：】图7的110a .图甲的电子进行变速运动b .图b中的电子往复运动c .图b中的电子向o点运动时，加速度必然减少d .图b中的电子在o点动能最大，电势最小BD 问题图甲中a、b两直线电流在电子运动方向产生的磁场方向都向下，与电子运动方向相同，因此电子不受洛伦兹力的作用，进行匀