高考物理一轮复习第七章静电场第1讲电场的力的性质课件粤教版

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＝
kqr1q2 2 ，式中k＝ 9.0×109 N·m2/C2，叫静电力常量。
3.适用条件：真空中的
点电荷 。
三、电场、电场强度 1.电场 (1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 (2)基本性质：对放入其中的电荷有__力__的__作__用____。 2.电场强度 (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＝Fq；单位：N/C 或___V__/m____。 (3)矢量性：规定___正__电__荷___在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。 3.点电荷的电场：真空中距场源电荷 Q 为 r 处的场强大小为 E＝kQr2。
库仑定律的理解和应用
1.对库仑定律的理解 (1)F＝kqr1q2 2，r 指两点电荷间的距离。对可视为点电荷的两个均匀带电球，r 为 两球的球心间距。 (2)当两个电荷间的距离 r→0 时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能 认为趋于无限大。
2.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守牛顿第三定律。 (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的作用时，要用平行四边形定则求合力。
解析 细绳竖直，把P、Q看做整体，在水平方向所受电场力为零，所以P、Q必带 等量异种电荷，选项A、B错误；如果P、Q带不同性质的电荷，受力如图甲、乙所 示，由图知，P带正电荷，Q带负电荷，水平方向的合力不为零；P带负电荷、Q带 正电荷时符合题意，选项C错误，D正确。
答案 D
考向 三个自由点电荷的平衡问题 【例4】 如图8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，
C.12F
图6 D.F
解析 将乙图中的均匀带电34球壳分成三个14带电球壳，关于球心对称的两个14带 电球壳对点电荷的库仑力的合力为零，因此乙图中的带电34球壳对点电荷的库仑 力和甲图中的带电14球壳对点电荷的库仑力大小相等，D 项正确。 答案 D
2.将两个分别带有电荷量－2Q和＋5Q的相同金属小球A、B分别固定在相距为r的两
3.如图 1 所示，两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电
荷)，固定在相距为 r 的两处，它们之间的库仑力大小为 F。两小球相互接触
后分开并将其间距变为2r，则现在两小球间库仑力的大小为(
)
图1
1 A.12F
3 B.4F
C.43F
D.12F
解析 接触前两小球之间的库仑力大小为 F＝kQ·r32Q，接触后再分开，两小球 所带的电荷量先中和后均分，所以两小球分开后各自带电荷量为＋Q，两小球 间的距离变为2r，两小球间的库仑力大小变为 F′＝k（Q2r·）Q 2＝43F，选项 C 正确。 答案 C
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 C.负，A的左边0.2 m处
图8 B.正，B的左边0.2 m处 D.负，A的右边0.2 m处
的运动、牛顿第二定律 做功以及电势能
T24 ： 电 场 强 度 与 电 势 差 的
Ⅱ卷·T25：带电粒子在电 Ⅱ卷·T21：电场强度方 关系，带电粒子在电场中的
场中的运动、动能定理 向 和 大 小 、 电场力 做 偏转运动
Ⅲ卷·T21：电场线与等势 功、电势差
Ⅲ卷·T21：等量异种电荷的
面的关系、电场强度与 Ⅲ卷·T21：带电粒子在 电场线、电势、电场强度等
四、电场线
1.电场线：在电场中画出的一些曲线，曲线上每一点的 切线 方向都跟该点的 场强方向一致，曲线的疏密表示电场的 强弱 。电场线不是实际存在的线，而是为
了描述电场而假想的线。
2.电场线的特点 (1)电场线从 正电荷
或无限远处出发，终止于 负电荷 或无限远处。
(2)电场线不相交。 (3)在同一电场里，电场线越密的地方电场强度
处(均可视为点电荷)，它们间库仑力的大小为F。现将第三个与A、B两小球完全
相同的不带电金属小球C先后与A、B相互接触后再移走C，A、B间距离保持不变，
则两球间库仑力的大小为( )
1
9
1
A.F
B.5F
C.10F
D.4F
解析 由库仑定律得 F＝k10rQ2 2，当球 C 先后与 A、B 接触后再移走 C，A、B 球带电荷量分别变为－Q 和＋2Q，二者间库仑力大小为 F′＝k2rQ22＝15F，选项 B 正确。
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5.如图3所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上 某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ。则( )
图3
A.q1＝2q2 C.q1＝－2q2
B.q1＝4q2 D.q1＝－4q2
解析 设 RQ＝r，则 PR＝2r，有 k（2qr1）2＝kqr22，且 R 处两场强方向相反 q1＝ 4q2。 答案 B
4.如图2所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电荷量为q的 粒子(|Q| |q|)由a运动到b，电场力做正功。已知在a、b两点粒子所受电场力分别为 Fa、Fb，则下列判断正确的是( )
图2 A.若Q为正电荷，则q为正电，Fa＞Fb B.若Q为正电荷，则q为正电，Fa＜Fb C.若Q为负电荷，则q为正电，Fa＞Fb D.若Q为负电荷，则q为正电，Fa＜Fb
考向 共点力作用下的平衡问题
【例3】 (2019·全国Ⅰ卷，15)如图7，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个 带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板 垂直，则( )
A.P和Q都带正电荷 C.P带正电荷，Q带负电荷
图7 B.P和Q都带负电荷 D.P带负电荷，Q带正电荷
解析 如果 a、b 带同种电荷，则 a、b 两小球对 c 的作用力均为斥力或引力， 此时 c 在垂直于 a、b 连线的方向上的合力一定不为零，因此 a、b 不可能带同 种电荷，A、C 错误；a、b 带异种电荷，假设 a 对 c 的作用力为斥力，则 b 对 c 的作用力一定为引力，受力分析如图所示，由题意知 c 所受库仑力的合力方 向平行于 a、b 的连线，则 Fa、Fb 在垂直于 a、b 连线的方向上的合力为零，由 几何关系可知FFab＝tan1 α＝43，又由库仑定律得FFab＝qqab·rr2b2acc，联立解得 k＝|qqab|＝6247， 若 a 对 c 的作用力为引力，b 对 c 的作用力为斥力，求得结论与上同，所以 B 错误，D 正确。 答案 D
解析 由于粒子由a运动到b电场力做正功，可知电场力指向外侧，Q、q为同种电荷； 电场线密集的地方电场强度大，由F＝Eq知Fa较大，A项正确。 答案 A
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们 休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐 对身体不好哦~
2021/4/17
越大 。
基础诊断 1.静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，
《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸 ”之说，但下列不属于静电现象的是( ) A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 B.带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引 C.小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流 D.从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
考向 库仑定律的应用
【例2】 (2018·全国Ⅰ卷，16)如图5，三个固定的带电小球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＝196 B.a、b 的电荷异号，k＝196 C.a、b 的电荷同号，k＝6247 D.a、b 的电荷异号，k＝6247 图5
1.(2020·齐齐哈尔模拟)如图 6 所示，两个带电荷量为 q 的点电荷分别位于带电的半径相 同的14球壳和34球壳的球心，这两个球壳上电荷均匀分布且电荷面密度相同，若甲图中 带电14球壳对点电荷 q 的库仑力的大小为 F，则乙图中带电的34球壳对点电荷 q 的库仑 力的大小为( )
A.32F
B. 22F
答案 B
库仑力作用下的平衡问题
1.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：
2.三个自由点电荷的平衡条件及规律[见例4] “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。
考向 库仑定律的理解
【例1】 如图4，两个带电金属球(不可视为点电荷)中心距离为r，带电荷量相等
为Q，则它们之间电荷的相互作用力大小F的说法正确的是( ) A.若是异种电荷 F＜kQr22
B.若是同种电荷 F＞kQr22
Байду номын сангаас
C.若是异种电荷 F＞kQr22
图4
D.不论是何种电荷 F＝kQr22
解析 当是异种电荷时，电荷间相互吸引，导致电荷间距比 r 还小，因此库仑 力 F＞kQr22，故 A 错误，C 正确；若是同种电荷，则出现相互排斥，导致电荷 间距比 r 还大，因此库仑力 F＜kQr22，故 B、D 错误。 答案 C
复习课件
高考物理一轮复习第七章静电场第1讲电场的力的性质课件粤教版
2021/4/17
高考物理一轮复习第七章静电场第1讲电场的力的性质课件 粤教版
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考点内容
物质的电结构、电荷守恒 静电现象的解释 点电荷 库仑定律 静电场 电场强度、点电荷的场强 电场线 电势能、电势 电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系 带电粒子在匀强电场中的运动 示波管 常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系
电势差的关系
匀强电场中的运动 T24：带电小球在电场中做
类平抛运动
第1讲 电场的力的性质
知识要点
一、点电荷、电荷守恒定律 1.点电荷 有一定的电荷量，忽略带电体形状和 大小 的一种理想化模型。 2.元电荷：e＝1.60×10－19 C，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)三种起电方式： 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 。
要求
Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
2017
全国卷三年考情分析 2018
2019
Ⅰ卷·T15：电场中的平衡
Ⅰ卷·T20：φ－r图象、电 Ⅰ卷·T16：电场强度的 Ⅱ卷·T20：电场力、电场线、
场强度及电场力做功 叠加、库仑定律
电场力做功与电势能变化的
T25：带电粒子在电场中 T21：等势面、电场力 关系
解析 梳过头发的塑料梳子因与头发摩擦带电，能吸引轻小物体纸屑，是静电现象。 带电小球移至不带电金属球附近，使不带电小球近端感应出与带电小球异种的电荷， 而相互吸引，是静电现象。小线圈接近通电线圈的过程中，小线圈中产生感应电流， 是电磁感应现象，不是静电现象。从干燥的地毯上走过，人与地毯摩擦产生静电，手 碰到金属把手时有被电击的感觉，是放电现象，属于静电现象。因此不属于静电现象 的是C项。 答案 C
2.电场中有一点P，下列说法正确的是( ) A.若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点的场强减半 B.若P点没有检验电荷，则P点场强为零 C.P点场强越大，则同一电荷在P点所受静电力越大 D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 解析 公式 E＝Fq是电场强度的定义式，E 与 F、q 无关，A、B 项错误；由 F ＝qE 知，C 项正确；场强方向与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反， D 项错误。 答案 C