高三物理第一轮复习教案07——电场

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高三物理一轮复习教学案：第九章电场

第九章电场电场是高中物理的重点知识之一．本章着重从力和能两个角度研究电场的基本性质．本章既是重点，又是难点，也是高考的热点．它是电磁学的基础，特别是在“3＋X”理科综合考试中，它将成为联系力学和电磁学的一个重要钮带．本章及相关内容知识网络：专题一电场的力的性质【考点透析】一、本专题考点：本单元除电荷及电荷守恒定律为Ⅰ类要求外，其余均为Ⅱ类要求．即能够确切理解其含义及与其它知识的联系，能够用它解决生活中的实际问题．在高考中主要考查方向是：①运用库仑定律定性或定量分析点电荷间的相互作用问题，并常用力学中处理物体平衡的方法分析带电小球的平衡问题；②运用电场强度的概念和电场线的性质对各种电场进行定性和定量的分析．二、理解和掌握的内容1．对电场和电场线的理解只要有电荷存在，其周围空间就存在电场，它是电荷间相互作用的媒介，电场具有力和能的性质．电场强度是矢量，满足矢量叠加原理．电场线是用来描述空间各点场强连续变化规律的一组假想的曲线．电场线的特点是：其方向代表场强方向、其疏密代表场强大小；电场线起始于正电荷（或无穷远）终止于负电荷（或无穷远）；电场线不能相交．2．几点说明（1）库仑定律的适应条件：真空中，点电荷（带电体的线度远小于电荷间的距离r时，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计，可看作是点电荷）．（2）元电荷、点电荷和检验电荷的区别：电子和质子带最小的电量e＝1.6⨯10-19C，任何带电体所带的电量均为e的整数倍，故称1.6⨯10-19C为元电荷，它不是电子也不是质子，而是带电物质的最小电量值；如果带电体的线度远小于电荷间的距离，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可看作是点电荷，它是一种科学的抽象，是一种理想模型；检验电荷是电量足够小的点电荷，只有当点电荷放入电场中后不足以原电场的性质或对原电场的影响忽略不计时，该点电荷才能作为检验电荷．3．难点释疑（1）电场线是直线的电场不一定是匀强电场，如孤立点电荷产生的电场是非匀强电场，它的电场线就是直线．（2）电场线不是带电粒子的运动轨迹，只的在满足一定条件时带电粒子运动的轨迹才有可能与电场线重合．带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力和初速度来决定的，必须从运动和力的观点来分析确定．【例题精析】例1 如图所示，半径相同的两个金属小球A 、B 带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小为F 。

静电场高三第一轮复习教案

第六章静电场一、点电荷和库仑定律1．如何理解电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷？(1)电荷量是物体带电的多少，电荷量只能是元电荷的整数倍．(2)元电荷不是电子，也不是质子，而是最小的电荷量，电子和质子带有最小的电荷量，即e ＝1.6×10－19 C.(3)点电荷要求“线度远小于研究范围的空间尺度”，是一种理想化的模型，对其带电荷量无限制．(4)试探电荷要求放入电场后对原来的电场不产生影响，且要求在其占据的空间内场强“相同”，故其应为带电荷量“足够小”的点电荷．2．库仑定律的理解和应用 (1)适用条件①在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式． ②当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷． (2)库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互排斥，为斥力；异种电荷相互吸引，为引力．【例1】 (2011·海南·3)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变．由此可知( )A ．n ＝3B ．n ＝4C ．n ＝5D ．n ＝6图2【例2】 (2010·启东模拟)如图2所示，两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 与b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离L 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q ，那么a 、b 两球之间的万有引力F 引、库仑力F 库分别为( )A ．F 引＝G m 2L 2，F 库＝k Q 2L 2B ．F 引≠G m 2L 2，F 库≠k Q 2L 2C ．F 引≠G m 2L 2，F 库＝k Q 2L2D ．F 引＝G m 2L 2，F 库≠k Q 2L2二、库仑力作用下的平衡问题1．分析库仑力作用下的平衡问题的思路分析带电体平衡问题的方法与力学中分析物体平衡的方法是一样的，学会把电学问题力学化．分析方法是：(1)确定研究对象．如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”，一般是先整体后隔离．(2)对研究对象进行受力分析．有些点电荷如电子、质子等可不考虑重力，而尘埃、液滴等一般需考虑重力． (3)列平衡方程(F 合＝0或F x ＝0，F y ＝0)或用平衡条件推论分析． 2．三个自由点电荷的平衡问题(1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，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．图3【例3】 (2010·金陵中学模拟)如图3所示，电荷量为Q 1、Q 2的两个正电荷分别置于A 点和B 点，两点相距L ，在以L 为直径的光滑绝缘上半圆环上，穿着一个带电小球q(可视为点电荷)在P 点平衡，若不计小球的重力，那么PA 与AB 的夹角α与Q 1、Q 2的关系满足( )A ．tan 2 α＝Q 1Q 2B ．tan 2 α＝Q 2Q 1C ．tan 3 α＝Q 1Q 2D ．tan 3 α＝Q 2Q 1[针对训练1] (2009·浙江理综·16)如图4所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q ＞0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( )图4A ．l ＋5kq 22k 0l 2B ．l －kq 2k 0l 2C ．l －5kq 24k 0l 2D ．l －5kq 22k 0l 2图5【例4】如图5所示，在一条直线上有两个相距0.4 m 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电场力的作用下处于平衡状态，问：C 应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？图6[针对训练2]如图6所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电小球a、b，左边放一个带正电的固定球＋Q时，两悬球都保持竖直方向．下面说法中正确的是()A．a球带正电，b球带正电，并且a球带电荷量较大B．a球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较小C．a球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较大D．a球带正电，b球带负电，并且a球带电荷量较小三、库仑力与牛顿定律相结合的问题图7【例5】一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好，管内部有两个完全一样的弹性金属小球A和B(如图7)，分别带电荷量＋9Q和－Q.两球从图中位置由静止释放，问两球再次经过图中位置时，A球的瞬时加速度为释放时的几倍？[针对训练3]图8光滑绝缘的水平面上固定着三个带电小球A、B、C，它们的质量均为m，间距均为r，A、B带等量正电荷q，现对C球施一水平力F的同时，将三个小球都放开，如图8所示，欲使得三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：(1)C球的电性和电荷量；(2)力F及小球的加速度a. 电场强度和电场线一、场强的三个表达式的比较及场强的叠加 1．场强的三个表达式的比较定义式决定式关系式表达式 E ＝F/q E ＝kQ/r 2 E ＝U/d 适用范围任何电场真空中的点电荷匀强电场说明E 的大小及方向与检验电荷的电荷量及存在与否无关．Q ：场源电荷的电荷量． r ：研究点到场源电荷的距离，用于均匀带电球体(或球壳)时，r 是球心到研究点的距离，Q 是整个球体的带电荷量．U ：电场中两点的电势差． d ：两点沿电场方向的距离.2.电场的叠加原理多个电荷在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，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵循平行四边形定则．【例1】 (2011·深圳模拟)如图3甲所示，在一个点电荷Q 形成的电场中，Ox 坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为2.0 m 和5.0 m ．放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x 轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图象如图乙中直线a 、b 所示，放在A 点的电荷带正电，放在B 点的电荷带负电．求：图3(1)B 点的电场强度的大小和方向；(2)试判断点电荷Q 的电性，并说明理由； (3)点电荷Q 的位置坐标．图4【例2】 (2011·重庆·19)如题图4所示，电量为＋q 和－q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有( )A ．体中心、各面中心和各边中点B ．体中心和各边中点C ．各面中心和各边中点D ．体中心和各面中心二、对电场线的进一步认识1．点电荷的电场线的分布特点(如图5所示) (1)离点电荷越近，电场线越密集，场强越强．(2)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同．图5图62．等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(如图6所示)(1)两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷．(2)两点电荷连线的中垂面(线)上，场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直．在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线的中点)．(3)关于O点对称的两点A与A′，B与B′的场强等大、同向．图73．等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(如图7所示)(1)两点电荷连线中点O处场强为零．(2)中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零．(3)在中垂面(线)上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小．(4)两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行．(5)关于O点对称的两点A与A′，B与B′的场强等大、反向．4．匀强电场中电场线分布特点(如图8所示)图8电场线是平行、等间距的直线，场强方向与电场线平行．【例3】(2010·广东理综·21)图9图9是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是()A．a点的电势高于b点的电势B．该点电荷带负电C．a点和b点电场强度的方向相同D．a点的电场强度大于b点的电场强度图10【例4】(2011·烟台模拟)如图10所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的负电荷(重力不计)，下列说法中正确的是() A．从P到O，可能加速度越来越小，速度越来越大B．从P到O，可能加速度先变大，再变小，速度越来越大C．越过O点后，加速度一直变大，速度一直变小D．越过O点后，加速度一直变小，速度一直变小三、电场中的力学问题【例5】图11(2011·福建·20)反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似．如图11所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动．已知电场强度的大小分别是E1＝2.0×103 N/C和E2＝4.0×103 N/C，方向如图所示，带电微粒质量m＝1.0×10－20 kg，带电荷量q＝－1.0×10－9 C，A点距虚线MN的距离d1＝1.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求：(1)B点距虚线MN的距离d2；(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.电势能与电势差一、电势高低及电势能大小的比较方法1．比较电势高低的几种方法(1)沿电场线方向，电势越来越低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面．(2)判断出U AB的正负，再由U AB＝φA－φB，比较φA、φB的大小，若U AB＞0，则φA＞φB，若U AB＜0，则φA＜φB.(3)取无穷远处为零电势点，正电荷周围电势为正值，且离正电荷近处电势高；负电荷周围电势为负值，且离负电荷近处电势低．2．电势能大小的比较方法(1)场源电荷判断法①离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越大，试探负电荷的电势能越小．②离场源负电荷越近，试探正电荷的电势能越小，试探负电荷的电势能越大．(2)电场线判断法①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大．②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小．(3)做功判断法电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方．反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方．【例1】图6(2011·山东·21)如图6所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是()A．b点场强大于d点场强B．b点场强小于d点场强C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能二、电场力做功的特点及电场力做功的计算1．电场力做功的特点电场力做的功和路径无关，只和初、末位置的电势差有关．2．电场力做功的计算方法(1)由公式W＝Flcos θ计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W＝qEl E，式中l E为电荷初末位置在电场方向上的距离．(2)由电势差的定义式计算，W AB＝qU AB，对任何电场都适用．当U AB＞0，q＞0或U AB ＜0，q＜0时，W＞0；否则W＜0.(3)由电场力做功与电势能变化的关系计算，W AB ＝E PA －E PB . (4)由动能定理计算：W 电场力＋W 其他力＝ΔEk. 3．电场中的功能关系(1)若只有电场力做功，电势能与动能之和保持不变．(2)若只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能之和保持不变． (3)除重力之外，其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化．图7【例2】如图7所示的匀强电场E 的区域内，由A 、B 、C 、D 、A ′、B ′、C ′、D ′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD 垂直，下列说法正确的是( )A ．A 、D 两点间电势差U AD 与A 、A ′两点间电势差U AA ′相等B ．带正电的粒子从A 点沿路径A →D →D ′移到D ′点，电场力做正功C ．带负电的粒子从A 点沿路径A →D →D ′移到D ′点，电势能减小D ．同一带电粒子从A 点沿对角线移到C ′点与从A 点沿路径A →B →B ′移动到B ′电场力做功相同图8【例3】如图8所示，在O 点放置一个正电荷，在过O 点的竖直平面内的A 点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m 、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O 为圆心、R 为半径的圆(图中实线表示)相交于B 、C 两点，O 、C 在同一水平线上，∠BOC ＝30°，A 距离OC 的竖直高度为h.若小球通过B 点的速度为v ，则下列说法正确的是( )A ．小球通过C 点的速度大小是2ghB ．小球通过C 点的速度大小是v 2＋gRC ．小球由A 到C 电场力做功是12mv 2－mghD ．小球由A 到C 机械能的损失是mg(h －R 2)－12mv 2三、电场线、等势线与运动轨迹的综合分析1．带电粒子在电场中的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力的情况以及初速度的情况共同决定的．运动轨迹上各点的切线方向表示粒子在该点的速度方向．电场线只能够描述电场的方向和定性地描述电场的强弱，它决定了带电粒子在电场中各点所受电场力的方向和加速度的方向．2．等势线总是和电场线垂直，已知电场线可以画出等势线．已知等势线也可以画出电场线．3．在利用电场线、等势面和带电粒子的运动轨迹解决带电粒子的运动问题时，基本方法是：(1)根据带电粒子的运动轨迹确定带电粒子受到的电场力的方向，带电粒子所受的合力(往往只受电场力)指向运动轨迹曲线的凹侧，再结合电场线确定带电粒子的带电种类或电场线的方向；(2)根据带电粒子在不同的等势面之间移动，结合题意确定电场力做正功还是做负功，电势能的变化情况或是等势面的电势高低．图9【例4】(2010·浙江绍兴月考)如图9所示，xOy平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为θ，电子在坐标平面xOy内，从原点O以大小为v0、方向沿x正方向的初速度射入电场，最后打在y轴上的M点．电子的质量为m，电荷量为e，重力不计．则()A．O点电势高于M点电势B．运动过程中电子在M点电势能最多C．运动过程中，电子的电势能先减少后增加D．电场对电子先做负功，后做正功图10[针对训练](2011·江苏·8)一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图10所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有()A．粒子带负电荷B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大D．粒子的电势能先减小，后增大场强与电势差的关系电容器及其电容一、静电现象1．处于静电平衡状态的导体具有以下特点(1)导体内部的场强(E 0与E ′的合场强)处处为零，E 内＝0；(2)整个导体是等势体，导体的表面是等势面；(3)导体外部电场线与导体表面垂直；(4)静电荷只分布在导体外表面上，且与导体表面的曲率有关．2．静电屏蔽：如果用金属网罩(或金属壳)将一部分空间包围起来，这一包围空间以外的区域里，无论电场强弱如何，方向如何，空间内部电场强度均为零．因此金属网罩(或金属壳)对外电场有屏蔽作用．图4【例1】如图4所示为空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球A 放入腔内，静电平衡时，图中a 、b 、c 三点的场强E 和电势φ的关系是( )A ．E a ＞E b ＞E c ，φa ＞φb ＞φcB ．E a ＝E b ＞E c ，φa ＝φb ＞φcC ．E a ＝E b ＝E c ，φa ＝φb ＞φcD ．E a ＞E c ＞E b ，φa ＞φb ＞φc [针对训练1] (2010·浙江理综·15)请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( ) A ．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B ．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C ．小鸟停在单根高压输电线上会被电死D ．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险二、匀强电场中电场强度与电势差的关系1．公式E ＝Ud 反映了电场强度与电势差之间的关系，由公式可知，电场强度的方向就是电场中电势降低最快的方向．图52．公式中d 可理解为电场中两点所在等势面之间的距离，由此可得出一个结论：在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的端点间的电势差相等．如图5所示，AB 、CD 平行且相等，则U AB ＝U CD3．利用等分电势法画等势线及电场线的方法例如：φA ＝6 V ，φB ＝－2 V ，φC ＝4 V ，试画出图6中的等势线及电场线图6方法：(1)求出电势差最大的两点间电势差U max ＝U AB ＝φA －φB ＝8 V(2)求出电势差最小的两点间的电势差U min ＝U AC ＝2 V(3)计算U max U min＝4 (4)连接AB ，并将AB 四等分，在AB 上找到C 点的等势点D ，即φD ＝φC(5)连接CD 即为等势线；过CD 作垂线为电场线．图7【例2】为使带负电的点电荷q 在一匀强电场中沿直线匀速地由A 运动到B ，必须对该电荷施加一个恒力F ，如图7所示，若AB ＝0.4 m ，α＝37°，q ＝－3×10－7 C ，F ＝1.5×10－4 N ，A 点的电势φA ＝100 V ．(不计负电荷受到的重力)(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A 、B 两点的等势线，并标明它们的电势．(2)求q 在由A 到B 的过程中电势能的变化量是多少？[针对训练2]图8(2009·辽宁、宁夏理综)空间有一匀强电场，在电场中建立如图8所示的直角坐标系O －xyz ，M 、N 、P 为电场中的三个点，M 点的坐标(0，a,0)，N 点的坐标为(a,0,0)，P 点的坐标为(a ，a/2，a/2)．已知电场方向平行于直线MN ，M 点电势为0，N 点电势为1 V ，则P 点的电势为( ) A.22 V B.32 V C.14 V D.34V 三、平行板电容器的动态分析运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变．电容器的两极板与电源连接时，电容器两极板间的电压保持不变；电容器先充电后与电源断开，电容器的电荷量保持不变．(2)用决定式C ＝εrS 4πkd分析平行板电容器电容的变化． (3)用定义式C ＝Q U分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化． (4)用E ＝U d分析电容器极板间场强的变化．图9【例3】如图9所示，用电池对电容器充电，电路a 、b 之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷q 处于静止状态．现将两极板的间距变大，则( )A ．电荷将向上加速运动B ．电荷将向下加速运动C ．电流表中将有从a 到b 的电流D ．电流表中将有从b 到a 的电流图10[针对训练3] 平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部．闭合开关S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图10所示，则( )A ．保持开关S 闭合，带正电的A 板向B 板靠近，则θ增大B ．保持开关S 闭合，带正电的A 板向B 板靠近，则θ不变C ．开关S 断开，带正电的A 板向B 板靠近，则θ增大D ．开关S 断开，带正电的A 板向B 板靠近，则θ不变带电粒子在电场中的运动一、带电粒子在电场中的直线运动1．带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速；直线还是曲线)，然后选用恰当的规律解题．解决这类问题的基本方法是：(1)采用运动和力的观点：牛顿第二定律和运动学知识求解．(2)用能量转化的观点：动能定理和功能关系求解．2．对带电粒子进行受力分析时应注意的问题(1)要掌握电场力的特点．电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还跟带电粒子的电性和电荷量有关．在匀强电场中，同一带电粒子所受电场力处处是恒力；在非匀强电场中，同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同．(2)是否考虑重力要依据情况而定．基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示外，一般不考虑重力(但不能忽略质量)．带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确暗示外，一般都不能忽略重力．【例1】图5(2011·北京·24)静电场方向平行于x 轴，其电势φ随x 的分布可简化为如图5所示的折线，图中φ0和d 为已知量．一个带负电的粒子在电场中以x ＝0为中心、沿x 轴方向做周期性运动，已知该粒子质量为m 、电荷量为－q ，其动能与电势能之和为－A(0<A<qφ0)．忽略重力．求：(1)粒子所受电场力的大小；(2)粒子的运动区间；(3)粒子的运动周期．二、带电粒子在电场中的偏转在图6中，图6设带电粒子质量为m ，带电荷量为q ，以速度v 0垂直于电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压为U ，若粒子飞离偏转电场时的偏距为y ，偏转角为θ，则tan θ＝v y v x ＝a y t v 0＝qUl mdv 20，y ＝12a y t 2＝qUl 22mdv 20带电粒子从极板的中线射入匀强电场，其出射时速度方向的反向延长线交于极板中线的中点．所以侧移距离也可表示为y ＝l 2tan θ，所以粒子好像从极板中央沿直线飞出去一样．若不同的带电粒子是从静止经同一加速电压U 0加速后进入偏转电场的，则qU 0＝12mv 20，即y ＝Ul 24dU 0，tan θ＝y x ＝Ul 2dU 0.由以上讨论可知，粒子的偏转角和偏距与粒子的q 、m 无关，仅决定于加速电场和偏转电场，即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转角度和偏转距离总是相同的．【例2】如图7所示，甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置．乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟．以y 轴为界，左侧为沿x 轴正向的匀强电场，场强为E.右侧为沿y 轴负方向的匀强电场．已知OA ⊥AB ，OA ＝AB ，且OB 间的电势差为U 0.若在x 轴的C 点无初速度地释放一个电荷量为q 、质量为m 的正离子(不计重力)，且正离子刚好通过B 点．求：图7(1)C 、O 间的距离d ；(2)粒子通过B 点的速度大小．三、带电粒子在电场中运动的综合问题【例3】 (2011·洛阳模拟)如图8所示，两平行金属板A 、B 长L ＝8 cm ，两板间距离d＝8 cm ，A 板比B 板电势高300 V ．一带正电的粒子电荷量q ＝10－10 C ，质量m ＝10－20 kg ，沿电场中心线RO 垂直电场线飞入电场，初速度v 0＝2×106 m/s ，粒子飞出平行板电场后经过界面MN 、PS 间的无电场区域后，进入固定在O 点的点电荷Q 形成的电场区域，(设界面PS 右边点电荷的电场分布不受界面的影响)．已知两界面MN 、PS 相距为12 cm ，D 是中心线RO 与界面PS 的交点，O 点在中心线上，距离界面PS 为9 cm ，粒子穿过界面PS 最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc 上．(静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2/C 2)图8(1)求粒子穿过界面MN 时偏离中心线RO 的距离多远？到达PS 界面时离D 点多远？(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹．一、用运动分解法处理带电粒子的复杂运动用运动分解法处理带电粒子的复杂运动，可以将复杂运动分解为两个相互正交的比较简单的直线运动，而这两个直线运动的规律我们是可以掌握的，并且这种研究物理问题的思想我们也是熟知的，然后再按运动合成的观点去求出有关的物理量．【例1】如图6甲所示，场强大小为E 、方向竖直向上的匀强电场内存在一竖直平面内半径为R 的圆形区域，O 点为该圆形区域的圆心，A 点是圆形区域的最低点，B 点是最右侧的点．在A 点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷，电荷的质量为m，电荷量为q，不计重力．试求：图6(1)电荷在电场中运动的加速度；(2)运动轨迹经过B点的电荷在A点时的速度；(3)某电荷的运动轨迹和圆形区域的边缘交于P点，∠POA＝θ，请写出该电荷经过P点时动能的表达式；(4)若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD，C、D分别为接收屏上最边缘的两点，如图乙所示，∠COB＝∠BOD＝30°.求该屏上接收到的电荷的末动能大小的范围．二、用能量的观点处理带电体在电场及复合场中的运动对于受变力作用的带电体的运动，必须借助于能量的观点去处理，用能量观点处理也更简捷，具体的方法通常有两种：(1)用动能定理处理．思维顺序一般为：①明确研究对象的物理过程；②分析物体在所研究过程中的受力情况，弄清哪些力做功，做正功还是做负功；③弄清所研究过程的初、末两个状态的动能；④根据动能定理列出方程求解．(2)用包括电势能和内能在内的能量守恒定律处理．列式的方法主要有两种：①从初、末状态的能量相等列方程；②从某些能量的减少量等于另一些能量的增加量列方程．图7【例2】(2009·福建理综·21)如图7所示，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中．一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态．一质量为m、带电荷量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为x处静止释放，滑块在运动过程中电荷量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g.(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1；(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为v m，求滑块从静止释放到速度大小为v m的过程中弹簧的弹力所做的功W.三、带电粒子在交变电场中的运动带电粒子在交变电场中的运动，通常只讨论电压的大小不变、方向做周期性变化(如方波)且不计粒子重力的情形．在两个相互平行的金属板间加交变电压时，在两板中间便可获。

高考物理第一轮复习教案

高考物理第一轮复习教案本教案是针对高考物理考试的第一轮复习内容而制定，旨在帮助学生巩固基础知识，提高解题能力。

本教案内容全面、系统、科学，具有很好的可操作性和实用性。

通过本教案的学习，相信学生们能够在物理考试中取得好成绩。

一、基础知识复习1. 电学基础(1) 电荷守恒定律电路中的电荷守恒定律是指：在任何时刻，电路中封闭表面内的总电量不变，即电路中的电荷守恒。

(2) 电流和电量电流是电荷在电路中运动所产生的效应，是单位时间内通过导体横截面的电量。

电量是电荷的数量单位。

(3) 电势差和电场强度电势差是一个物理量，描述两点之间发送电场力所需要的能量，记作V。

电场强度是受力电荷单位所受的电场力，记作E。

2. 光学基础(1) 光的传播方式光线传播方式包括直线传播和弯曲传播两种，其中直线传播是光在同一均匀介质中直线传播，弯曲传播是光在介质分界面反射、折射、绕射、散射等情况下的传播方式。

(2) 光的物理特性光的物理特性包括反射、折射、干涉、衍射等。

光线从一种介质到另一种介质时，会发生反射和折射。

干涉是指两束光线相遇时发生的相长、相消的现象。

衍射是指光线遇到物体在它们的背后弯曲或弯曲而通过物质时，光线被散射以产生图案。

二、解题技巧提高1. 答题方法在做物理题目时，需要结合基础知识和解题技巧，进行分析、计算和判断。

特别是在考试中，要注重解题速度和准确性，根据题目要求进行分类讨论，并在解答中加上必要的图像。

2. 常见难点在物理学习中，对于电学和光学方面的知识，并不如力学那么直观，因此很容易出现一些难点。

如电荷分布和场强方向的计算、光线的衍射现象等，这些难点需要同学们进行反复训练。

三、课堂实践操作1. 电路实验电路实验是检验电学知识的重要手段，可以将理论知识和实际操作相结合。

学生们可以通过实验来深入了解电路中的电流、电势差、电容器和电阻的作用，提高实验技能和解决问题的能力。

2. 光学实验光学实验是学生了解光的性质和传播方式的有效方式。

高三物理一轮复习全套教案完整版

高三物理一轮复习全套教案完整版一、教学内容1. 力学：牛顿运动定律、曲线运动、万有引力、动量守恒。

2. 电磁学：电场、磁场、电磁感应、交流电。

3. 光学：光的传播、光的反射、光的折射、光的波动。

4. 热学：内能、热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论。

5. 原子物理：原子结构、原子光谱、量子力学初步、核物理。

二、教学目标1. 理解和掌握物理基本概念、基本定律，形成完整的知识体系。

2. 培养学生的科学思维、问题解决能力和创新意识。

3. 提高学生运用物理知识解决实际问题的能力，为高考做好充分准备。

三、教学难点与重点教学难点：电磁学、光学、量子力学初步。

教学重点：力学、热学、原子物理。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体设备、实验器材、模型。

2. 学具：笔记本、教材、练习册。

五、教学过程1. 引入：通过生活实例、实验现象、问题探讨等方式引入新课。

2. 知识回顾：对上节课的内容进行回顾，巩固基础知识。

3. 新课讲解：详细讲解各章节知识点，结合例题进行分析。

4. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。

6. 答疑解惑：解答学生在学习过程中遇到的问题。

7. 课后作业：布置课后作业，加强学生对知识点的掌握。

六、板书设计1. 知识点。

2. 重点、难点提示。

3. 例题及解题步骤。

4. 课堂小结。

七、作业设计1. 作业题目：（1）力学：计算题、选择题、填空题。

（2）电磁学：计算题、选择题、填空题。

（3）光学：选择题、填空题。

（4）热学：计算题、选择题、填空题。

（5）原子物理：选择题、填空题。

八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：（1）推荐相关书籍、文章，拓展学生知识面。

（2）布置研究性学习任务，培养学生的探究能力。

（3）组织物理竞赛、讲座等活动，激发学生学习兴趣。

重点和难点解析1. 教学内容的章节和详细内容；2. 教学目标的具体制定；3. 教学难点与重点的划分；4. 教学过程中的新课讲解和随堂练习；5. 作业设计中的题目和答案；6. 课后反思及拓展延伸的实施。

高三物理复习教案第七讲电场

高三物理复习教案第七讲电场祁东一中撰稿：徐凡奇审查：匡贱吉一 .考点梳理本章考纲要求是：1．电荷守恒定律；2．电场强度、电势、电势差、电势能等概念；3．匀强电场中电势差跟电场强度的关系；4．电容器和电容；5．带电粒子在匀强电场中的运动。

本考点高考命题频率较高，且有一定难度的知识集中在电场力做功与电势能变化、带电粒子在电场中的运动等方面，尤其是与力学知识的结合中巧妙地把电场概念、牛顿运动定律、功能关系等联系命题，对学生能力有较好的测试作用。

另外平行板电容器等知识，也可能以小题形式考查。

二 .热身训练１．一电场的电场强度随时间变化的图象如图所示，此电场中有一个带电粒子，在t=0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力的作用，则下列判断正确的是A.带电粒子将做往复运动B.4s 内的总位移为零C.2s 末带电粒子的速度最大D.前2s 内，电场力所做的总功为零２．如图（a ）所示，AB 是某电场中的一条电场线，若在A 点放置一初速度为零的电子．电子仅在电场力的作用下，沿AB 由A 运动到B 的过程中的速度图象如图（b ）所示，则下列关于A 、B 两点电势ϕ和电场强度E 的判断中正确的是（）A ．ϕA ＞ϕB ，E A ＞E BB ．ϕA ＞ϕB , E A ＜E BC ．ϕA ＜ϕB ， E A ＜E BD ．ϕA ＜ϕ BE A ＞E B３．一金属球，原来不带电，现在沿球的直径的延长线放置一均匀带电细杆M N ，如图所示，金属球上感应电荷在球内直径上 A 、 B 、 C 三的场强大小分别为E A 、E B 、E C ，三者相比（） A ．E A 最大 B ．E B 最大C ．E C 最大D ．E A =E B =E C４．如图所示，一个面积不大的薄圆盘带负电，规定圆心电势为零，一个带负电，质量为m ，电量大小为q 的微粒从O 点的正上方紧靠着O 点处由静止释放，微粒运动到O 点正上方的A 点速度最大，运动到O 点正上方的B 点时，速度恰好为零，重力加速度为g ，B 点到O点的距离为h ，由以上条件可以求出下列那些物理量的值？（）①圆盘所带负电荷在A 点的电场强度 ②微粒运动到A 点的速度 ③微粒运动到B 点的加速度 ④微粒运动到B 点时的电势A ．①②B ．③④C ．①④D ．②③三、讲练平台：例1．一平行板电容器的电容为C ，两板间的距离为d ，上板带正电，电量为Q ，下板带负电，电量也为Q ，它们产生的电场在很远处的电势为零。

高中物理一轮复习教案第7章静电场第七章静电场(学生用)

第七章静电场[全国卷5年考情分析]基础考点常考考点命题概率常考角度物质的电结构、电荷守恒(Ⅰ)静电现象的解释(Ⅰ)点电荷(Ⅰ)电场线(Ⅰ)静电场(Ⅰ)示波管(Ⅰ)以上6个考点未曾独立命题库仑定律(Ⅱ)'18Ⅰ卷T16(6分)综合命题概率30%(1)电场强度的求解，电场线、等势线与带电粒子运动轨迹的判断问题(2)电势、电势能、电势差与电场强度的关系，以及U＝Ed的应用问题(3)电容器的动态变化问题，电容器与平衡条件的综合问题(4)带电粒子在匀强电场中的运动问题(5)用功能关系的观点处理带电体在电场中的运动问题电场强度、点电荷的场强(Ⅱ)电势能、电势(Ⅰ) '18Ⅰ卷T21(6分)'17Ⅰ卷T20(6分)'17Ⅲ卷T21(6分)'16Ⅱ卷T15(6分)'16Ⅲ卷T15(6分)'14Ⅰ卷T21(6分)'14Ⅱ卷T19(6分)综合命题概率90%综合命题概率80%电势差(Ⅱ)匀强电场中电势差与电场强度的关系(Ⅱ)'18Ⅱ卷T21(6分)'15Ⅰ卷T15(6分)综合命题概率50%常见电容器(Ⅰ)'16Ⅰ卷T14(6分)'15Ⅱ卷T14(6分)综合命题概率50%电容器的电压、电荷量和电容的关系(Ⅰ)带电粒子在匀强电场中的运动(Ⅱ)'18Ⅲ卷T21(6分)'17Ⅱ卷T25(20分)'16Ⅰ卷T20(6分)'15Ⅱ卷T24(12分)综合命题概率80%第1节电场力的性质一、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。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

(2)元电荷：电荷的多少叫电荷量，通常把e＝1.60×10－19C的电荷量叫做元电荷。

[注1]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。

(新课标)高考物理总复习第七章静电场教案-人教版高三全册物理教案

第七章静电场考纲要求考情分析物质的电结构、电荷守恒Ⅰ电势能、电势Ⅰ1.命题规律从近几年高考试题来看，高考对本章内容主要以选择题的形式考查静电场的基本性质，以综合题的形式考查静电场知识与其他知识的综合应用。

2.考查热点(1)电场的基本概念和性质；(2)牛顿运动定律、动能定理及功能关系在静电场中的应用；(3)带电粒子在电场中的加速、偏转等问题。

静电现象的解释Ⅰ电势差Ⅱ点电荷Ⅰ匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅱ库仑定律Ⅱ带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ静电场Ⅰ示波管Ⅰ电场强度、点电荷的场强Ⅱ常见电容器Ⅰ电场线Ⅰ电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ第35课时电荷守恒和库仑定律(双基落实课)[命题者说] 学习本课时，要了解静电现象和物体带电的特点，理解电荷守恒定律，理解库仑定律和点电荷的概念。

本课时虽然不是高考的重点考点，但掌握本课时内容，可以为复习后面知识打下坚实的基础。

一、静电现象、电荷守恒1.电荷(1)三种起电方式：摩擦起电，接触起电，感应起电。

(2)两种电荷：自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

(3)元电荷：电荷的多少叫作电荷量，通常把e＝1.6×10－19 C的电荷量叫作元电荷。

2．对元电荷的理解(1)元电荷是自然界中最小的电荷量，任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。

(2)元电荷等于电子所带的电荷量，也等于质子所带的电荷量，但元电荷没有正负之分。

(3)元电荷不是点电荷，电子、质子等微粒也不是元电荷。

3．电荷守恒定律电荷既不会创生，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。

[小题练通]1．M 和N 是原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M 带正电荷1.6×10－10C ，下列判断中正确的是( )A ．在摩擦前M 和N 的内部没有任何电荷B ．摩擦过程中电子从N 转移到了MC ．N 在摩擦后一定带负电荷1.6×10－10CD ．M 在摩擦过程中失去了1.6×1010个电子解析：选C 由物质的电结构可知，摩擦前M 、N 内部存在电荷，A 错误；摩擦后M 带正电，故摩擦过程中电子从M 转移到N ，B 错误；由电荷守恒定律，C 正确；电子所带电荷量为1.6×10－19C ，可见D 错误。

高中物理一轮复习电场教案

课题：电场类型：复习课目的要求：理解和灵活运用电场的有关概念,掌握电场力做功与电势能的变化、带电粒子在电场中的运动综合题的解题方法,培养空间想像能力与综合分析能力难点：教具：过程及内容：电场力的性质一、电荷、电荷守恒律1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。

2、元电荷：一个元电荷的电量为1．6×10－19C，是一个电子所带的电量。

说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。

3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种①摩擦起电，②接触起电，③感起电。

4、电荷守恒律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一转移到另一，系统的电荷总数是不变的．注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先后再平分。

二、库仑律1．内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

2．公式：F=kQ1Q2／r2 k＝9．0×109N·m2／C23．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷．点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重分布，不能再用球心距代替r）。

点电荷很相似于我们力的质点．注意：①两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三律②使用库仑律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引”的规律性判。

【例1】在光滑水平面上，有两个带相同电性的点电荷，质量m1＝2m2，电量q1=2q2，当它们从静止开始运动，m1的速度为v时，m2的速度为；m1的加速度为a时，m2的加速度为，当q1、q2相距为r时，m1的加速度为a，则当相距2r时，m1的加速度为多少？解析：由动量守恒知，当m1的速度为v时，则m2的速度为2v，由牛顿第二律与第三律知：当m1的加速度为 a时，m2的加速度为2a．由库仑律知：a=221rqkq／m，a/=2214rqkq／m,由以上两式得a/=a/4 答案：2v，2a，a/4点评：库仑律中的静电力（库仑力）是两个电荷之间的作用力，是作用力与反作用力，大小相同，方向相反，在同一直线上，作用在两个物体上，二力属同种性质的力，而且同时产主同时消失。

(经典)物理一轮复习：静电场

2、电势能
⑴定义：电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点的过程中电场力所做的功．
⑵电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势
能的减少量，即WAB＝EpA－EpB.
⑶电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电
两个等量点电荷的电场线分布：
电场线从正电荷(或者从无限远) 出发到负电荷终止(或者延伸到
无限远)
点电荷与带电平板的电场线分布
第23页，共102页。
平行板电容器间的电场线分布
4、等量异种电荷和等量同种电荷电场强度分布规律
比较
电场线分布图
连线中点 O处的场强
等量异种点电荷如图(1)
最小，指向负电荷
A．4/7
B．3/7
C．9/7
D．16/7
第9页，共102页。
例与练
“真空中两个静止点电荷相距10 cm，它们之间的相互作用力
大小为9×10-4 N。当它们合在一起时，成为一个带电荷量为
3×10-8 C的点电荷。问原来两电荷的带电荷量各为多少？”
某同学求解如下：根据电荷守恒定律：
① q1 根 q据2 库 3仑定10律8：C ， a
定义式
决定式
关系式
公式适用范围
EF q
任何电场
E
k
Q r2
真空中点电荷
EU d
匀强电场
意义
电场强度 E 与电场强度 E 由场源点电场力 F和检验电荷 Q 以及该点到场电荷 q 无关，由源点电荷 Q 的距离 r 电场本身决定。决定
U 是电场中两点间的电势差，d 这两点间沿电场方向的距离。E由电场本身决定。
e＝1.60×10－19C.

高考物理一轮复习第7章静电场第2节电场能的性质教案-人教版高三全册物理教案

第2节电场能的性质一、电势能和电势1．电势能 (1)电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。

(2)电势能①定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。

②电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即W AB ＝E p A －E p B ＝－ΔE p 。

2．电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能与它的电荷量的比值。

(2)定义式：φ＝E p q 。

(3)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。

(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。

3．等势面(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面。

(2)四个特点①等势面一定与电场线垂直。

②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。

③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。

④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。

二、电势差1．定义：电荷在电场中由一点A 移到另一点B 时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值。

2．定义式：U AB ＝W AB q。

3．电势差与电势的关系：U AB ＝φA －φB ，U AB ＝－U BA 。

三、匀强电场中电势差与电场强度的关系1．电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积。

即U ＝Ed ，也可以写作E ＝U d。

2．公式U ＝Ed 的适用X 围：匀强电场。

1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)电场中电场强度为零的地方电势一定为零。

(×) (2)沿电场线方向电场强度越来越小，电势逐渐降低。

(×)(3)A 、B 两点间的电势差等于将正电荷从A 点移到B 点时静电力所做的功。

(×)(4)A 、B 两点的电势差是恒定的，所以U AB ＝U BA 。

(×)(5)等差等势线越密的地方，电场线越密，电场强度越大。

高三物理一轮复习教学案

高三物理一轮复习教学案为了能够更好地应对高考物理考试，让学生在短时间内掌握复习要点，需要一份高效又实用的复习教学案。

在本文中，我们将为您提供一份适用于高三物理一轮复习的详细教学案，帮助学生更好地进行复习备考。

第一部分：教学目标一、知识目标：1.掌握力学、热学、电学、光学、声学等多个模块的核心知识点。

2.能够熟练运用公式，掌握物理运算方法。

3.理解物理学的基本原理，掌握物理学的思维方法，增强对物理学的兴趣和研究欲望。

二、能力目标：1.培养解决问题的思维能力，同时提高逻辑思维和创造力。

2.能够灵活运用所学知识，解决实际问题。

3.提高学生的实验观察能力和动手能力。

三、情感目标：1.培养学生对物理学的兴趣和好奇心，激发对科学的热爱。

2.通过系统性学习，让学生在物理学领域获得更多的成功体验，强化自信心。

3.培养学生的合作意识和团队精神。

第二部分：教学内容一、力学1.运动的描述：功、能量、动能定理、位能、机械能守恒定律等。

2.匀速直线运动、斜抛运动、平抛运动等。

3.牛顿力学：牛顿三定律、质点的平衡、受力分析和牛顿第二定律等。

二、热学1.热学基础：温度、热量、热功当量等。

2.气体分子运动论：物态方程、内能和热力学第一定律等。

3.热传递：热传递方式、传热定律等。

三、电学1.电学基础：电荷、电场、电势能等。

2.静电场：库仑定律、电场线、电势差、电容等。

3.恒定电流：欧姆定律、基尔霍夫定律、电功定理等。

四、光学1.光的本质：光的传播、反射、折射、干涉、衍射和偏振等。

2.几何光学：像的形成、透镜和显微镜等。

3.物理光学：光的干涉、衍射现象和光谱分析等。

五、声学1.声学基础：声强、声源和声波等。

2.声音传播：声音的反射、折射、干涉和共振等。

3.声波的特性：音调、音量，共振和波幅等。

第三部分：教学方法1.总结性课堂：回顾重点知识和解决常见难点。

2.探究性课堂：提出问题，让学生以小组或个体方式探究问题。

3.综合性课堂：要求学生将不同领域的物理知识进行整合，解决比较复杂的问题。

2019届高三物理总复习一轮复习教学案设计：静电场

高三物理总复习-一轮复习教学案-静电场编制教师：贾培清一、库仑定律真空中两个静止的点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

即：221rq kq F = 其中k 为静电力常量， k =9.0×10 9 N m 2/C 2 1．成立条件①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。

即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。

（这一点与万有引力很相似，不同的是：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r ）。

2．应用举例例1．在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+9Q 和－4Q 的点电荷。

将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？解：先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B 点的右侧；再由2rkQq F =，F 、k 、q 相同时Q r ∝∴r A ∶r B =3∶2，即C 在AB 延长线上，且BC=2AB 此类题必须“先定段、再定点”：两个已知电荷把直线分成三段，先根据固定电荷的电性和电荷量确定第三个电荷应该在这三段中的哪一段，在根据库仑定律确定在该段上的哪一点。

例2．如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q （q >0）的相同小球，小球之间用劲度系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接。

当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l 。

已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为A ．20225l k kq l +B ．202l k kq l - C ．20245l k kq l - D ．20225l k kq l - 解：以最左边的小球为对象，右边两个小球对它的库仑力都是斥力，因此左边这根弹簧对左边小球的弹力必然是拉力，即弹簧处于伸长状态。

根据库仑定律和胡克定律：()222202l kq l kq x k +=，弹簧原长l 0=l-x =20245l k kq l -。

高三物理一轮复习精品教案——第七章电场

第七章静电场第一讲库伦定律电场强度（一）库伦定律1.电荷量是物体带电的多少，电荷量只能是元电荷的整数倍．元电荷：一个电子或一个质子所带的电荷量用e 表示，e ＝1.6×10－19 C.点电荷：不计带电体的形状和大小，可把其看做一点，是一种理想化的物理模型.2.电荷守恒定律电荷不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，即电荷的总量保持不变.3.库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上. 即221rQ Q k F (其中k ＝9.0×109 N ·m 2/C 2). 4．库仑定律的理解和应用(1)适用条件①在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式．②当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷．(2)库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互排斥，为斥力；异种电荷相互吸引，为引力．有些点电荷如电子、质子等可不考虑重力，而尘埃、液滴等一般需考虑重力．5．三个自由点电荷的平衡问题(1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，点电荷受到的两个库仑力必须等大、反向(2)规律：“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上；“两同夹一异”——正负电荷相互间隔； “两大夹一小”——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．（二）电场强度1.电场：带电体周围存在的一种特殊物质，它的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力.电荷间的相互作用就是通过电场发生作用的.电场还具有能的性质.2.电场强度：反映电场强弱和方向的物理量，是矢量.(1)定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度，即 E ＝F q，单位： V/m 或 N/C . (2)场强的方向：E 是矢量，规定正电荷在电场中某点的受力方向为该点的场强方向.(3)电场中某点场强与放入该点的试探电荷无关，是由产生这个电场的场源电荷和这一点的位置决定3.点电荷产生的电场的场强E ＝2rkQ ，其中Q 为场源电荷，E 为距离Q 为r 处某点的场强大小. 4.电场的叠加若空间中几个电场同时存在，电场中某点的场强就等于它们单独存在时在该点产生的场强的矢量和.（三）电场线：为了形象地描述电场而引入的假想的曲线.(1)电场线的疏密表示场强的弱强，电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向.(2)电场线从正电荷(无穷远)出发，终止于(无穷远)或负电荷.(3)电场线不相交不相切，更不能认为是电荷在电场中的运动轨迹.(4)顺着电场线电势降低，而且降落最快，电场线与等势面处处垂直1.匀强电场电场中各点场强大小相等，方向相同，匀强电场的电场线是一些等间距的平行线.电场线的应用：①判断库仑力的方向； ②判断场强的大小(定性)和方向； ③判断电荷在电场中电势能的大小； ④判断电势的高低和电势降落的快慢；⑤间接判断电场力做功的正负；⑥判断等势面的疏密和位置.1．点电荷的电场线的分布特点（如右图所示）(1)离点电荷越近，电场线越密集，场强越强．(2)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同．2．等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷．(2)两点电荷连线的中垂面(线)上，场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直．在中垂面(线)上到O 点等距离处各点的场强相等(O 为两点电荷连线的中点)．(3)关于O 点对称的两点A 与A′，B 与B′的场强等大、同向．3．等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线中点O 处场强为零．中点O 附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零．(2)在中垂面(线)上从O 点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小．(3)两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行．(4)关于O 点对称的两点A 与A′，B 与B′的场强等大、反向．4．匀强电场中电场线分布特点电场线是平行、等间距的直线，场强方向与电场线平行．二、例题【例1】（双选）下列说法中，正确的是( )A.在一个以点电荷为中心，r 为半径的球面上各处的电场强度都相同B.E ＝2rkQ 仅适用于真空中点电荷形成的电场 C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向D.电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关【解析】A 选项中同一球面上各处电场强度大小相等但方向不同，A 错，B 对；又因为电荷有正负，物理学中规定了正电荷的受力方向与场强方向相同，而场强的大小和方向由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，所以C 错，D 对.【答案】BD【例2】如图A 、B 是两个完全相同的带电金属球，它们所带的电荷量分别为＋4q 和＋6q ，放在光滑绝缘的水平面上，若金属球A 、B 分别在M 、N 两点以相等的动能相向运动，经时间t 0两球刚好发生接触，然后两球又分别向相反方向运动，设A 、B 返回M 、N 两点所经历的时间分别为t 1、t 2，则( )A.t 1>t 2B.t 1<t 2C.t 1＝t 2<t 0D.t 1＝t 2>t 0【解析】两球所带电荷量虽然不同，但其相互作用力总是等大反向(F ＝k 264r q q ∙)，故A 、B 两球靠近时速度大小相等，又两球具有相同的质量、相同的初动能，由此可知两球初速度大小相同，所以相同时间内两球的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点.由动量观点看，系统动量守恒，两球的速度始终等值反向，也可得出结论：两球必将同时返回各自的出发点，相撞后因电荷量均分使得库仑力(F＝k 25rq q ∙)变大，返回时加速度变大，因而运动时间将变小，所以再次返回时t 1＝t 2<t 0 【答案】C【例3】有三个点电荷甲、乙、丙，甲带电荷量为＋Q ，乙带电荷量为－q ，且Q>q.每一个电荷受其他两个电荷的电场作用力的合力均为零，则下列说法错误的是( )A.丙的位置一定在甲和乙的连线的延长线上，且距乙较近B.丙一定带正电荷C.丙所带的电荷量q ′一定大于qD.丙所带的电荷量一定小于Q【解析】由两力平衡的条件可知丙一定在甲、乙连线上.因甲所带电荷量大于乙，丙受力平衡，F 甲丙＝F乙丙即k 22乙丙甲丙r q q k r q Q '='，q Q ＝22乙丙甲丙r r >1，丙应距乙近些.如果丙在甲、乙之间则丙不能平衡，所以丙应在甲、乙连线的延长线上，A 对.如果丙带负电荷，则乙不能平衡，所以丙一定带正电荷，B 对.对甲作受力分析有F 丙甲＝F 乙甲，k 22乙甲丙甲r q q k r q Q '='，q′q ＝22乙甲丙甲r r >1，q ′>q.所以丙所带的电荷量q ′一定大于q ，C 对.无法判断丙所带的电荷量与Q 的大小关系，D 错. 【答案】D【例4】（双选）如图所示，带电小球A 、B 的电荷量分别为Q A 、Q B ，OA ＝OB ，都用长L 的丝线悬挂在O 点.静止时A 、B 相距为d.为使平衡时AB 间距离减为d/2，可采用以下哪些方法( )A.将小球B 的质量增加到原来的2倍B.将小球B 的质量增加到原来的8倍C.将小球B 的电荷量减小到原来的一半D.将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B 的质量增加到原来的2倍【解析】由B 的共点力平衡图知g m F B ＝d L 而F ＝2dQ kQ B A，可知d ＝3g m L Q kQ B B A 【答案】BD 【例5】在真空中O 点放一个点电荷Q ＝＋1.0×10－9C ，直线MN 通过O 点，OM 的距离r ＝30 cm ，M点放一个点电荷q ＝－1.0×10－10 C ，如图所示，求：(1)q 在M 点受到的作用力； (2)M 点的场强； (3)拿走q 后M 点的场强；(4)M 、N 两点的场强哪点大； (5)如果把Q 换成－1.0×10－9 C 的点电荷，情况如何.【解析】(1)F M ＝k 2rQq ＝9×109×1×10－19 9×10 N 解得F M ＝1×10－8 N ，方向由M →O. (2)M 点的场强E M ＝F M q ＝1×10－81×10－10 N/C 解得E M ＝102 N/C ，方向由O →M. 另法：利用点电荷的场强公式有E M ＝k 2rQ ＝9.0×109×1.0×10－90.32 N/C E M ＝102 N/C (3)E M ＝102 N/C ，方向由O →M. (4)M 点的场强大. (5)方向改变为相反，其大小相等.【例6】如图所示，分别在A 、B 两点放置点电荷Q 1＝＋2×10－14 C 和Q 2＝－2×10－14 C.在AB 的垂直平分线上有一点C ，且AB ＝AC ＝BC ＝6×10－2 m.求：(1)C 点的场强；(2)如果有一个电子静止在C 点，它所受的库仑力的大小和方向如何.【解析】(1)本题所研究的电场是点电荷Q 1和Q 2所形成的电场的合电场.因此C 点的场强是由Q 1在C 处场强E 1C 和Q 2在C 处的场强E 2C 的合场强.根据E ＝k r Q 得：E 1C ＝k 211r Q ＝9.0×109×2×10－14(6×10－2)2 N/C ＝0.05 N/C 方向如图所示.同理求得：E 2C ＝k 212r Q ＝0.05 N/C ，方向如图所示. 根据平行四边形定则作出E 1C 和E 2C 的合场强如图所示.△CE 1C E C 是等边三角形，故E C ＝E 1C ＝0.05 N/C ，方向与AB 平行指向右.(2)电子在C 点所受的力的大小为：F ＝qE C ＝1.6×10－19×0.05 N ＝0.8×10－20 N因为电子带负电，所以方向与E C 方向相反.三、练习1．（双选）对于库仑定律，下面说法正确的是A ．凡计算真空中两个静止点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F =kq 1q 2/r2 B ．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D ．当两个半径为r 的带电金属球心相距为4r 时，它们之间静电力大小只取决于它们各自所带的电荷量2.如图所示，有三个点电荷q 1、q 2和q 3，固定在同一直线上，q 2与q 3的距离是q 1与q 2的距离的2倍.如果每个电荷受到的库仑力均为零，则三者所带电荷量之比为( )A.(－9)∶4∶(－36)B.9∶4∶36C.(－3)∶2∶6D.3∶2∶63.如图所示，空间中A 、B 、C 三点的连线恰构成一直角三角形，且∠C ＝30°，AB ＝L ，在B 、C 两点分别放置一点电荷，它们的电荷量分别是＋Q 和－Q.(静电力常量为 k)求：(1)斜边AC 的中点D 处的电场强度；(2)为使D 处的电场强度方向与AB 平行，则应在A 处再放一个什么样的电荷.4.如图所示，P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是中垂线上的两点，OA<OB ，用A E 、B E 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势，则( )A ．A E 一定大于B E ，A ϕ一定大于B ϕB ．A E 不一定大于B E ，A ϕ一定大于B ϕC ．A E 一定大于B E ，A ϕ不一定大于B ϕD ．AE 不一定大于B E ，A ϕ不一定大于B ϕ 5.图中a 、b 为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a 点由静止释放，沿电场线向上运动，到b 点恰好速度为零，下列说法中不正确的是（）A ．带电质点在a 、b 两点所受的电场力都是竖直向上的B ．a 点的电势比b 点的电势高C ．带电质点在a 点的电势能比在b 点的电势能小D ．a 点的电场强度比b 点的电场强度大第二讲电势电势差一、基本概念（一）电势能、电势、等势面、电势差的概念1.电势能：与重力势能一样，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能.电荷在电场中某点具有的电势能等于它的电荷量与该点电势的乘积，E p ＝q φ.它是电荷与电场共同具有的.2.电势：φ＝qE p ，即电场中某点的电势等于电荷在该点具有的电势能与它的电荷量的比值，是标量.描述电场能的性质，由电场本身决定，与试探电荷无关 .3.等势面：电场中电势相等的点构成的面叫等势面 .4.电势差：电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟它的电荷量的比值叫这两点间的电势差.U AB ＝W AB q，是标量，由电场本身决定.U AB ＝B A ϕϕ-，U AB ＝-U BA ，U AB ＋U BC ＝U AC . （二）电场力做功与电势能改变的关系电场力对电荷做正（负）功，电势能减少（增加）；且电势能的改变量与电场力做功的关系是W ＝－ΔE 。

高三物理一轮复习公开课【电场力的性质】

A．负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力 B．a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右 C．正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力 D．a点的场强一定大于b点的场强
课堂总结
1、库仑定律：有关的计算
2、电场强度：场强的叠加计算匀强电场的电场线
3、电场线点电荷产生的电场线等量点电荷的电场线
2．表达式：量．
，式中k＝ 9.0×109 N·m2/C2，叫静电力常
3．适用条件：真空中静止的点电荷．
例1．(库仑定律的公式)有两个半径为r的金属球如图放置，两球表面间距离为3r.今使两球带上等量的异种电荷Q，两球间库仑力的大小为F，那么( B )
A．F＝ C．F＜
B．F＞ D．无法判定
判断（电荷守恒定律）：
1．物体带电的实质是电子的转移．( √ )
2．两个完全相同的带电金属球(电荷量不同)接触时，先
发生正、负电荷的中和，然后再平分．( √ )
二、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，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比．作用
力的方向在它们的连线上．
第1讲电场力的性质
教学目标：复习电荷、库仑定律、电场强度及电场线的有关内容，掌握力电综合问题的分析方法
教学重点：1、库仑定律的计算 2、电场强度计算 3、电场线的特点与应用
教学难点：电场强度的叠加
一、电荷及电荷守恒定律
1．元电荷、点电荷 (1)元电荷：e＝ 1.6×10－19C ，所有带电体的电荷量都是元电荷的
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

2021高考物理一轮复习第七单元静电场第1讲电场力的性质学案新人教版

第七单元静电场一、考情分析电场的性质及带电粒子在电场中的运动问题是历年高考的重点．复习时应侧重对基本概念、规律进行认识和理解．掌握描述电场性质的几个物理量，如电场强度、电场线、电势、电势能等，理解平行板电容器的电容，会分析带电粒子在电场中的运动问题．二、知识特点本单元知识概念较多，如点电荷、电场、电场强度、电场线、电势、电势能、电势差等．但本章知识思路清晰，具有以下特点：1．以电场力的性质为主线，以电场为重点，研究电场和电场力的关系，应用电场线形象地描述电场．2．以电场能的性质为主线，以电势为重点，研究电势、电势能、电场力做功之间的关系．3．以平行板电容器内部的匀强电场为主线，研究带电粒子在其内部的“类平抛”运动问题、平衡问题、匀变速直线运动问题等．三、复习方法1．注重对基本概念、规律的理解和基本方法的掌握：复习时要把抽象的概念具体化，做好演示实验帮助理解；重视本章的科学研究方法：模型法、比值定义法、类比法等．2．提高形象描述电场的能力：把抽象问题形象化——将电场用电场线形象地描述出来，利用电场线和等势面把电场、电势、电场力做功、电势能的变化形象地表示出来．3．提高应用物理知识解决实际问题的能力：加强典型题训练；重视电场知识与生产技术、生活实际、高科技的紧密联系，如电容式传感器、示波管原理、静电分选器、静电除尘器、直线加速器等，均可以成为新情境综合问题的命题素材，是高考命题的方向．第1讲电场力的性质知识点一点电荷、电荷守恒定律1．点电荷有一定的电荷量，忽略形状和大小的一种理想化模型． 2．元电荷：e ＝1.60×10－19C ，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍．3．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．(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电． (3)带电实质：物体带电的实质是得失电子．知识二库仑定律1．内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比．作用力的方向在它们的连线上．2．表达式：F ＝kq 1q 2r，式中k ＝9.0×109N·m 2/C 2，叫静电力常量． 3．适用条件：(1)真空中；(2)点电荷．知识点三电场强度、点电荷的场强1．定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值． 2．定义式：E ＝F q，单位：N/C 或V/m.3．点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度E ＝k Q r2. 4．方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力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矢量和，遵从平行四边形定则．知识点四电场线1．定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱．2．电场线的特点1．思考判断(1)点电荷和电场线都是客观存在的．( × ) (2)根据F ＝kq 1q 2r 2，当r →0时，F →∞.( × ) (3)电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向．( √ ) (4)英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场．( √ ) (5)美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e 的电荷量，获得了诺贝尔奖．( √ )2.把检验电荷放入电场中的不同点a 、b 、c 、d ，测得的检验电荷所受电场力F 与其电荷量q 之间的函数关系图象如图所示，则a 、b 、c 、d 四点场强大小的关系为( D )A ．E a >E b >E c >E dB ．E a >E b >E d >E cC ．E d >E a >E b >E cD ．E c >E a >E b >E d解析：由E ＝Fq知，F q 图象的斜率越大，场强越大，故D 正确．3．有两个半径为r 的金属球如图放置，两球表面间距离为3r .今使两球带上等量的异种电荷Q ，两球间库仑力的大小为F ，那么( B )A ．F ＝kQ 25r 2B ．F >kQ 25r2C ．F <kQ 25r2D ．无法判定解析：异种电荷相互吸引，电荷间的距离小于5r ，故B 正确．4．(多选)某电场区域的电场线如图所示，a 、b 是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是( BCD )A ．负电荷在a 点受到的电场力一定小于它在b 点受到的电场力B ．a 点的场强方向一定沿着a 点的电场线向右C ．正电荷在a 点受到的电场力一定大于它在b 点受到的电场力D ．a 点的场强一定大于b 点的场强解析：电场线越密，场强越大，电荷受到的电场力越大，与电荷的正、负无关，故A错误，B、C、D正确．5．如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，O点为A、B两点电荷连线的中点，a、b为A、B两点电荷连线的中垂线上关于O 点对称的两点，则下列说法中正确的是( D )A．A、B可能为等量异号点电荷B．A、B可能为电荷量不相等的正电荷C．a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零D．同一试探电荷在a、b两点处所受的电场力大小相等，方向相反解析：根据电场线的方向及对称性可知该电场是由等量同种点电荷形成的，故A、B错误；a、b两点处虽没有画出电场线，但这两点的电场强度都不为零，C错误；根据该电场的特点可知，同一试探电荷在a、b两点所受的电场力等大反向，D正确．考点1 库仑定律及库仑力作用下的平衡问题1．在用库仑定律公式时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电荷量的绝对值；根据同种电荷相斥、异种电荷相吸判断库仑力的方向．2．两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反．3．库仑力存在极大值，由公式F ＝k q 1q 2r 2可以看出，在两带电体的间距及电荷量之和一定的条件下，当q 1＝q 2时，F 最大．4．不能根据公式错误地推论：当r →0时，F →∞.原因是在这样的条件下，两个带电体已经不能再看成点电荷了．题型1 应用库仑定律计算电荷间的相互作用如图，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab ＝5 cm ，bc ＝3 cm ，ca ＝4 cm.小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线．设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ，则( )A ．a 、b 的电荷同号，k ＝169B ．a 、b 的电荷异号，k ＝169C ．a 、b 的电荷同号，k ＝6427D ．a 、b 的电荷异号，k ＝6427【解析】由于小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线，根据受力分析知，a 、b 的电荷异号．根据库仑定律，a 对c 的库仑力为F a ＝k ·q a q cac 2①b 对c 的库仑力为F b ＝k ·q b q cbc 2设合力向左，如图所示，根据相似三角形，得F a ac ＝F b bc③联立①②③式得k ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪q a q b ＝ac 3bc 3＝6427. 【答案】 D题型2 三个自由电荷平衡问题如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m 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电场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0.4 m 处 B ．正，B 的左边0.2 m 处C ．负，A 的左边0.2 m 处D ．负，A 的右边0.2 m 处【解析】要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”的原则，所以点电荷C 应在A 左侧，带负电．设C 带电荷量为q ，A 、C 间的距离为x ，A 、B 间距离用r 表示，由于处于平衡状态，所以k Qq x 2＝9kQqr ＋x2，解得x ＝0.2 m ，选项C 正确．【答案】 C 高分技法三个自由点电荷的平衡条件及规律,“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上；“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.题型3 库仑力作用下的平衡问题如图所示，质量为m 、电荷量为Q 的带电小球A 用绝缘细线悬挂于O 点，另一个带电荷量也为Q 的小球B 固定于O 点的正下方绝缘支架上．已知绳长OA 为2l ，O 到B 点的距离为l ，平衡时A 、B 带电小球处于同一高度，重力加速度为g ，静电力常量为k .则( )A ．A 、B 间库仑力大小为kQ 2l2B ．A 、B 间库仑力大小为2mgC ．细线拉力大小为3mgD ．细线拉力大小为23kQ29l2【解析】根据题述和图中几何关系可知，A 、B 间的距离为r ＝3l ，根据库仑定律，可得库仑力大小为F ＝k Q 2r 2＝k Q 23l2，选项A 错误；对小球A 受力分析，如图所示，受到竖直向下的重力mg ，水平向右的库仑力F 和细线的拉力T ，由mg F ＝13，可得A 、B 间库仑力大小为F ＝3mg ，选项B 错误；由mg T ＝12，可得细线拉力大小为T ＝2mg ，选项C 错误；由TF ＝23，F ＝k Q 23l 2，可得细线拉力大小为T ＝23kQ29l2，选项D 正确．【答案】 D高分技法求解涉及库仑力的平衡问题的解题思路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：考点2 电场强度的理解与计算1．电场强度的性质矢量性电场强度E 是表示电场力的性质的一个物理量．规定正电荷受力方向为该点场强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，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和公式适用条件说明定义式E ＝F q 任何电场某点的场强为确定值，大小及方向与q 无关决定式E ＝k Q r 2真空中点电荷的电场 E 由场源电荷Q 和场源电荷到某点的距离r决定关系式 E ＝U d匀强电场d 是沿电场方向的距离直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图所示．M 、N 两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( )A.3kQ4a2，沿y 轴正向 B.3kQ4a 2，沿y 轴负向 C.5kQ4a2，沿y 轴正向 D.5kQ4a2，沿y 轴负向【解析】正点电荷在O 点时，G 点场强为0，即两负点电荷在G 点处的场强大小为E 1＝kQ a 2，方向沿y 轴正方向．由对称性知，两负点电荷在H 点处的场强大小为E 2＝E 1＝kQ a2，方向沿y 轴负方向．当把正点电荷放在G 点时，正点电荷在H 点处的场强大小为E 3＝kQ4a2，方向沿y 轴正方向．所以H 点处场强大小E ＝E 2－E 3＝3kQ4a2，方向沿y 轴负方向，选项B 正确．【答案】 B 高分技法电场叠加问题的分析思路,电场中某点的实际场强等于几个场源电荷单独存在时产生的电场强度的矢量和.同一直线上的场强的叠加可简化为代数运算；不在同一直线上的两个场强的叠加，用平行四边形定则求合场强.分析电场叠加问题的一般步骤是：1确定研究点的空间位置；2分析该处有几个分电场，先计算出各个分电场在该点的电场强度的大小和方向； 3按照矢量运算法则计算该点场强.1．如图所示，真空中a 、b 、c 、d 四点共线且等距，a 、b 、c 、d 连线水平．先在a 点固定一电荷量为＋Q 的点电荷A ，测得b 点场强大小为E .若再将另一电荷量为＋2Q 的点电荷B 固定在d 点，则( A )A ．b 点场强大小为E2，方向水平向右B ．b 点场强大小为32E ，方向水平向左C ．c 点场强大小为94E ，方向水平向右D ．c 点场强大小为94E ，方向水平向左解析：设ab ＝bc ＝cd ＝L ，A 在b 点产生的场强大小为E ，方向水平向右，由点电荷的场强公式得E ＝kQ L 2，B 在b 点产生的电场强度大小为E 1＝k2Q 2L2＝kQ 2L 2＝12E ，方向水平向左，所以b 点的场强大小为E b ＝E －12E ＝12E ，方向水平向右，故A 正确，B 错误；A 在c 点产生的电场强度大小为E c 1＝kQ 2L 2＝14E ，方向水平向右；B 在c 点产生的电场强度大小为E c 2＝k 2Q L 2＝2E ，方向水平向左，所以c 点的场强大小为E c ＝2E －14E ＝74E ，方向水平向左，故C 、D 错误．2.如图所示，A 、B 、C 三点是同一圆周上的三等分点，若在B 、C 两点放等量的正电荷，则A 点的电场强度大小为E .若将C 点的电荷改为与B 点所放电荷的电荷量大小相同的负电荷，则A 点的电场强度大小应为( D )A ．EB ．2E C.3ED.33E 解析：设B 、C 两点所放电荷的电荷量大小为q ，BA ＝CA ＝r ，则由点电荷的场强公式可知，B 、C 两点电荷在A 点的电场强度大小均为E 0＝k q r2；当两点电荷均带正电时，A 点的电场强度如图甲所示，则由几何关系可得E ＝2E 0cos30°；如果将C 点的电荷改为与B 点所放电荷的电荷量大小相同的负电荷，则A点的电场强度如图乙所示，则由几何关系可知E′＝E0，由以上可解得E′＝33E.选项D正确．考点3 电场线的理解和应用1．电场线的性质(1)电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致．(2)电场线从正电荷或无穷远出发，终止于无限远或负电荷．(3)电场线在电场中不相交、不闭合、不中断．(4)在同一电场中，电场线越密集的地方场强越大，电场线越稀疏的地方场强越小．(5)沿电场线的方向电势逐渐降低，匀强电场中电场线方向是电势降落最快的方向．2．电场线的应用某静电场的电场线方向不确定，分布如图中实线所示，一带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是( )A．粒子必定带正电荷B．该静电场一定是孤立正电荷产生的C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的速度大于它在N点的速度【解析】带电粒子所受静电力沿电场线的切线方向或其反方向，且指向运动轨迹曲线弯曲的内侧，静电力方向大致向上，因不知电场线的方向，粒子的电性无法确定，所以选项A 错误；电场线是弯曲的，则一定不是孤立点电荷的电场，所以选项B错误；N点处电场线密，则场强大，粒子受到的静电力大，产生的加速度也大，所以选项C正确；因静电力大致向上，粒子由M运动到N时，静电力做正功，粒子动能增加，速度增加，所以选项D错误．【答案】 C高分技法电场线与轨迹问题的判断方法1“运动与力两线法”——画出“速度线”运动轨迹在初始位置的切线与“力线”电场线在初始位置的切线，从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况.2“三不知时要用假设法”——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向，若已知其中的任意一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知，则要用假设法分别讨论各种情况.3．(多选)用电场线能直观、方便地比较电场中各点电场的强弱．如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是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对于O点对称的两点，B、C和A、D也相对于O点对称．则( ACD )A．B、C两点场强大小和方向都相同B．A、D两点场强大小相等，方向相反C．E、O、F三点比较，O点场强最强D．B、O、C三点比较，O点场强最弱解析：由等量异种点电荷的电场线分布规律可知A、C、D项正确，B项错误．4．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下，以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其vt图象如图所示．则此电场的电场线分布可能是( A )解析：由图可知，微粒的速度在逐渐减小，vt图象的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度增大的减速直线运动，所受电场力越来越大，由F＝qE知，场强增大，电场线越来越密，电场力方向与其运动方向相反，电场力向左，电场线方向向右，故A正确，B、C、D错误．。

高考物理一轮复习静电场精品教案

2008年高考静电场精品教案第一单元库仑定律电场强度要点精析一、电荷守恒定律1、自然界中存在两种电荷，即正电荷和负电荷。

电荷在它的周围空间形成电场。

电荷间的相互作用力就是通过电场发生的!电荷的多少叫电量!基元电荷191.610e C -=⨯。

2、使物体带电也叫起电!使物体带电的方法有三种：（1）摩擦起电（2）接触带电（3）感应起电3、电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体这一部分转移到另一部分!这叫电荷守恒定律。

二、库仑定律1、内容：真空中两个点电荷间的作用力跟它们电量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

2、公式：922122,910/Q Q F KK N m C r ==⨯⋅, 3、适用条件：（1）真空（2）点电荷（一般在带电体的大小与它们之间的距离比较可忽略时，带电体就可视为点电荷）4、计算库仑力大小时一般电量取绝对值，力的方向可据电荷的性质确定。

三、电场强度1、电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的介质!只要有电荷存在，其周围空间就存在电场!电场具有力和能的性质。

2、电场强度（1）定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫做该点的电场强度。

（2）公式：E=F/q ，E 与q 、F 无关，取决于电场本身，适用于任何电场。

（3）矢量：规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点受力的方向相同。

四、电场线1、概念：为了形象化地描绘电场，在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫电场线。

2特点：（1）不闭合（始于正电荷或来自无穷远，终于负电荷或伸向无穷远）；（2）不相交（空间任何一点只能有一个确定的场强方向）。

（3）作用：形象化描述电场———电场线上各处的切线方向（或直电场线中电场线的方向）表示场强的方向，电场线的疏密程度表示场强的大小。

高三物理第一轮复习教案07——电 场

高三物理一轮复习教学案：第九章 电 场