第一节第1讲 电场的力的性质(教科版)
高中物理选修课件电场力的性质
叠加原理在库仑定律中应用
叠加原理内容
如果有多个点电荷同时存在，则它们之间的相互作用力可以分别计算后再进行矢 量叠加。
应用方法
在计算多个点电荷之间的相互作用力时，可以先计算出每两个点电荷之间的作用 力，然后根据叠加原理将这些作用力进行矢量叠加。需要注意的是，叠加时应考 虑作用力的方向。
典型案例分析
联系
两者都是客观存在的物质，都遵循库仑定律和电场叠加原理；在恒定电场中， 可以引入电势、电势差等概念来描述电场的性质。
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PART 02
库仑定律与点电荷间相互 作用力
REPORTING
库仑定律内容及表达式
库仑定律内容
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。
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高中物理选修课件电 场力的性质
汇报人：XX
20XX-01-18
REPORTING
目录
• 电场基本概念与性质 • 库仑定律与点电荷间相互作用力 • 电场强度与电势差关系 • 带电粒子在匀强电场中运动规律 • 静电感应和电容器原理及应用 • 现代科技应用：超导材料和纳米技术
XX
PART 01
电场基本概念与性质
库仑定律表达式
F=k*(q1*q2)/r^2。其中，k为静电力常量，q1和q2分别为 两个点电荷的电荷量，r为它们之间的距离。
点电荷间相互作用力计算
计算方法
根据库仑定律，可以计算出真空中两个点电荷之间的相互作用力。需要注意的是，这里的点电荷是指大小和形状 可以忽略不计的带电体。
影响因素
点电荷间相互作用力的大小受到电荷量、距离和介质的影响。当两个点电荷的电荷量增大或它们之间的距离减小 时，相互作用力会增大；而在不同介质中，静电力常量k的值会有所不同。
电场力的性质PPT课件
比较：
公式
E=F/q E=kQ/r2 E=U/d
适用范围
公式说明
任何电场
定义式：其中q是试验 电荷，F是它在电场中 受到的电场力。
真空中点电荷的 电场
匀强电场
Q是场源电荷，E表示跟 点电荷相距r处某点的 场强
其中d为在场强方向 （沿电场线方向）上的 距离
电场力的性质
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D．先变小后变大，方向水平向右
▪ 参考答案 ：B
电场力的性质
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例8：在图所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平
面内绕悬点O做圆周运动，下列说法正确的是
①带电小球有可能做匀速率圆周运动
②带电小球有可能做变速率圆周运动
③带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小
④带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小
电场力的性质
返回
例３：在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q
的点电荷。①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？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，
那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？
▪ 解：①先判定第三个点电荷所在的区间：只能在 B点的右侧；再由库仑定律可知，F、k、q相同 时 rA∶rB=2∶1，即C在AB延长线上，且 AB=BC。
▪
返回
电场力的性质
３.电场强度
描述电场的力的 性质的物理量
比值法
▪ 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，简称场强。 Ｅ＝Ｆ/q
▪ 电场强度的大小：
１：E=F/q ２：E=kQ/r2 ４：根据电场线的疏密判断
电场力的性质(教师版)
第一讲 电场力的性质[人教版必修第三册]1.阅读教材第九章第1节“电荷守恒定律”相关内容，请解释摩擦起电、接触起电、感应起电三种起电现象的原因？提示：摩擦起电：在外力作用使电子从一个物体转移到另一个物体；接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体；感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分。
三种起电方式都遵循电荷守恒定律！2.阅读教材第九章第1节“元电荷”相关内容，元电荷是电子吗？ 提示：不是，元电荷：e ＝1.60×10－19C ，元电荷是最小的电荷量，质子、电子所带的电荷量大小等于元电荷。
所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。
3.阅读教材第九章第2节“电荷间的相互作用力”相关内容，什么是点电荷？提示：点电荷是理想化模型。
当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小以及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点电荷。
4. 阅读教材第九章第2节“库仑的实验”“静电力的计算”相关内容，电荷之间的作用力满足什么规律？ 提示：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。
表达式：F ＝k122q q r 。
5.阅读教材第九章第2节“库仑的实验”相关内容，库仑扭秤实验的设计思路和实验方法是什么？ 提示：设计思路：根据悬丝扭转的角度间接测量静电力变化的比值关系，通过力矩平衡来实现“小量放大”。
实验方法：控制变量法，巧妙地利用“转化放大，平分电荷量”的思想方法。
6.阅读教材第九章第3节“电场强度”相关内容，如何定义电场强度？提示：利用比值定义法：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。
定义式E ＝Fq；单位：N/C 或V/m 。
比值定义法表示的是某个物理量的特征或性质，其大小与定义的量无关。
7.阅读教材第九章第3节“电场线”相关内容，如何形象描述电场的分布？ 提示：法拉第用“力线”的思想，利用电场线具体形象地描述电场分布。
2022新教材高中物理第1章静电场素养培优课1电场力的性质含解析教科版必修第三册
素养培优课练习(一) 电场力的性质(建议用时：25分钟)1．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。
关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )A B C DD[根据曲线运动的规律可知，受力指向轨迹的内侧，由于质点带负电，速率是递减的，故电场方向可能沿竖直方向向上，D选项正确。
]2．如图所示的电场中，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则( )A．粒子一定带负电B．粒子一定是从a点运动到b点C．粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度D．粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度C[做曲线运动的物体，合力指向运动轨迹的内侧，由此可知，带电的粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左，所以粒子带正电，A错误；粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点，也可能从b点沿轨迹运动到a点，B错误；由电场线的分布可知，电场线在c点的受力较大，加速度一定大于在b点的加速度，C正确；若粒子从c到a，静电力与速度成锐角，所以粒子做加速运动，在c点的速度一定小于在a点的速度，若粒子从a到c粒子做减速运动，c点速度小于a点速度，D错误。
]3．如图所示，把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应( )A．带负电，放在A点B．带正电，放在B点C．带负电，放在C点D．带正电，放在C点C [小球a 受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态时，才能静止在斜面上。
可知小球b 带负电、放在C 点才可使a 受合力为零，故C 正确。
]4．在光滑绝缘桌面上，带电荷量为＋Q 的小球A 固定。
质量为m 带电荷量为－q 的小球B ，在A 、B 间库仑力作用下以速率v 绕小球A 做匀速圆周运动，则A 、B 间的距离为( )A ．kQq mv 2 B ．2kQqmv 2 C ．kQqmv 2D ．2kQq mv2A [带电小球B 在A 、B 间库仑力的作用下以速率v 绕A 做半径为r 的匀速圆周运动，A 对B 的库仑力提供B 做匀速圆周运动的向心力，列出等式kQq r 2＝mv 2r ，解得r ＝kQqmv2，故A 正确，B 、C 、D 错误。
电场力的性质PPT课件
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【自测3】 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( B )
A.q1＝2q2
B.q1＝4q2
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【自测1】 如图1所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支撑使它们彼此 接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开
(C)
A.此时A带正电，B带负电 B.此时A带正电，B带正电 C.移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D.先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 图1 解析 由静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，选项A、B错误；若 移去C，A、B两端电荷中和，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确； 先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷不能中和，故贴在A、B下部 的金属箔仍张开，选项D错误。
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( C )
1
3
4
A.12F
B.4F
C.3F
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，
图2
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＝34F，选项 C 正确。 过好双基关
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2019-2020年教科版物理选修3-1讲义：第1章+习题课1 电场力的性质及答案
习题课1电场力的性质(教师用书独具)[学习目标] 1.会分析两等量同种电荷和两等量异种电荷的电场分布． 2.会由粒子的运动轨迹分析带电粒子的受力方向和所在处的电场方向． 3.会解答库仑力作用下带电体的平衡问题和加速问题．一、电场力作用下的平衡与加速问题重难解读1．共点力的平衡条件：物体不受力或所受外力的合力为零．2．处理平衡问题常用的数学知识和方法有直角三角形、相似三角形和正交分解法．3．选取研究对象时，要注意整体法和隔离法的灵活运用．4．带电粒子在电场中的加速问题：与力学问题分析方法完全相同，带电体的受力仍然满足牛顿第二定律，在进行受力分析时不要漏掉电场力(静电力)．【例1】如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电荷的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的12，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：(1)原来的电场强度的大小；(2)物块运动的加速度大小；(3)沿斜面下滑距离为l时物块的速度．思路点拨：(1)对小球受力分析，应用平衡条件可求出电场力，进而求出电场强度．(2)电场变化后由受力分析求出合外力，应用牛顿第二定律求解加速度．(3)沿斜面向下滑距离为L 时物体的速度的大小可由动能定理或运动学知识求解．[解析] (1)对小物块受力分析如图所示，物块静止于斜面上，则mg sin 37°＝qE cos 37°，解得E ＝mg tan 37°q ＝3mg 4q. (2)当场强变为原来的12时，小物块的合外力 F 合＝mg sin 37°－12qE cos 37°＝12mg sin 37°， 又F 合＝ma ，解得a ＝3 m/s 2，方向沿斜面向下．(3)由动能定理得F 合l ＝12mv 2－0 即12mg sin 37°·l ＝12mv 2，解得v ＝6l . [答案] (1)3mg 4q(2)3 m/s 2，方向沿斜面向下 (3)6l解决电场中的平衡(或加速)问题的思路方法：如图所示，用绝缘轻质细线悬吊一个质量为m 、电荷量为q 的小球，在空间中施加一个匀强电场，使小球保持静止时细线与竖直方向成θ角，则所加匀强电场的电场强度的最小值为()A ．mg sin θq B ．mg cos θq C ．mg tan θq D ．mg cot θqA [小球受重力、线的拉力T 如图所示，由矢量三角形可知，当小球所受电场力与线的拉力垂直时电场力最小，即场强最小，由图可得qE ＝mg sin θ，得E ＝mg sin θq .]二、电场强度的叠加计算重难解读场强叠加的思路与求力的合成相似，同一直线上的场的叠加，可简化为代数加减，不在同一直线上的场叠加，用平行四边形定则求合场强，一般步骤为： ⎭⎬⎫分析位置分析场源计算各分电场在该点的场强→利用平行四边形定则求矢量和 【例2】 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场可等效为电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，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 为通过半球顶点与球心O 的轴线，在轴线上有M 、N 两点，OM ＝ON ＝2R ，已知M 点的场强大小为E ，则N 点的场强大小为( )A ．kq 4R 2B ．kq 2R 2－E4R 4R 思路点拨：①均匀带电的球壳在壳外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．②假设将带电荷量为2q 的球面放在O 处在M 、N 点所产生的电场和半球面在M 点的场强对比求解．B [假设将带电荷量为2q 的球面放在O 处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，则在M 、N 点所产生的电场为E ＝k ·2q （2R ）2＝kq 2R 2，由题知当半球面如题图所示在M 点产生的场强为E ，则N 点的场强E ′＝kq 2R 2－E ，B 正确．]求解带电圆环、带电平面等一些特殊带电体产生的场强时，场强的定义式及点电荷的场强公式无法直接应用．这时应转换思维角度，灵活运用叠加法、补偿法、微元法、对称法、等效法等巧妙方法，可以化难为易．已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同．如图所示，半径为R 的球体上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在过球心O 的直线上有A 、B 两个点，O 和B 、B 和A 间的距离均为R .现以OB 为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k ，球的体积公式为V ＝43πr 3，则A 点处场强的大小为( )A ．5kQ 36R 2B ．7kQ 36R 232R 16R B [由题意知，半径为R 的均匀带电体在A 点产生的场强E 整＝kQ （2R ）2＝kQ 4R 2.挖出的小球半径为R 2，因为电荷均匀分布，其带电荷量Q ′＝43π⎝ ⎛⎭⎪⎫R 2343πR 3Q ＝Q 8.则其在A 点产生的场强E 挖＝kQ ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12R ＋R 2＝k ·Q 894R 2＝kQ 18R 2.所以剩余空腔部分电荷在A 点产生的场强E ＝E 整－E 挖＝kQ 4R 2－kQ 18R 2＝7kQ 36R 2，故B 正确．] 三、电场线与带电粒子运动轨迹的综合分析重难解读在分析粒子运动时要明确三个方面：速度v 的方向、场强E 的方向和电场力F 的方向．v 和F 的方向要符合电荷的运动轨迹，E 和F 的方向要符合电荷的电性．【例3】 某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，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C [由电荷的运动轨迹可知，电荷所受的电场力斜向上，由于电场线的方向未知，所以不能确定电荷的电性，A 错误．孤立正电荷的电场线是从正电荷出发到无穷远处终止的直线，故该静电场一定不是孤立正电荷产生的，B 错误．电场线密的地方电场的场强大，电场线疏的地方电场的场强小，由题图可知，N点的场强大于M点的场强，粒子在N点的受力大于在M点的受力，所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，C正确．电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在M点的速度小于它在N点的速度，D错误．选C.](1)合力方向与速度方向：合力在轨迹曲线的内侧，速度方向沿轨迹的切线方向．(2)分析方法：由轨迹的弯曲情况结合电场线确定电场力的方向；由电场力和电场线的方向可判断电荷的正负；由电场线的疏密程度可确定电场力的大小，再根据牛顿第二定律F＝ma可判断运动电荷加速度的大小．(多选)在图中，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出的判断是()A．带电粒子带负电荷B．带电粒子带正电荷C．带电粒子所受电场力的方向向左D．带电粒子做匀变速运动ACD[因带电粒子只受电场力作用而做曲线运动，如题图所示，电场力指向曲线内侧，即电场力的方向与场强方向相反，粒子必带负电；因粒子在匀强电场中运动，故粒子所受电场力为恒力，做匀变速运动．]1．有两个带有等量异种电荷的小球，用绝缘细线相连后悬起，并置于水平向右的匀强电场中，当两小球都受力平衡时其可能位置是下图中的()A[以两小球为研究对象，共受到两个竖直向下的重力、两个水平方向的电场力和细线的拉力而平衡，由于两个水平方向的电场力刚好平衡，所以拉力一定与两重力平衡，方向竖直向上，即上段细线处于竖直方向上，只有选项A正确．] 2．如图所示，把一带正电小球a穿在光滑绝缘的半圆环上，欲使该小球静止在图示的P位置，需在M、N之间放另一带电小球b(O点是半圆环的圆心)，则小球b可能()A．带负电，放在O点B．带负电，放在B点C．带正电，放在O点D．带正电，放在B点B[若小球b带负电，对小球a为静电引力，根据平衡条件，静电引力必然与小球a所受重力及沿OP方向的支持力的合力等值、反向，且在同一直线上，故放在B点可能满足要求，放在O点不能满足要求，选项A错误，B正确；若小球b带正电，对小球a为静电斥力，根据平衡条件，静电斥力必然与小球a所受重力及沿OP方向的支持力的合力等值、反向，且在同一直线上，故放在O、B点不能满足要求，选项C、D错误．]3.实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则()A．a一定带正电，b一定带负电B．电场力对a做正功，对b做负功C．a的速度将减小，b的速度将增大D．a的加速度将减小，b的加速度将增大D[由a、b的弯曲方向来看两个带电粒子所带电性一定相反，但却不能判断谁正、谁负．由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，A错误；因力的方向沿电场线且要指向轨迹的凹侧，速度沿轨迹的切线方向，由此知a和b所受的电场力与速度方向都成小于90°夹角，所以电场力对a、b均做正功，B、C错误；由电场线的疏密知，D正确．]4．如图所示，一个质量为30 g、带电荷量－1.7×10－8C的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行．当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30°，求匀强电场E.(g取10 m/s2)[解析]小球受力如图所示：由共点力平衡条件，知重力与电场力的合力F′必与线上拉力T等大反向．由题意可知：qE＝F电＝mg tan 30°带入数据解得：E＝1×107N/C. [答案]1×107N/C。
《电场力的性质》课件
电场力的方向
电场力的方向与电荷的电性有关，正电荷受到的电场力与电场线的方向相同，负电荷则相反。
电场力的应用
电场力的存在和性质在物理学中有着广泛的应用。
总结
电场力是电场对电荷施加的力量，大小和方向由电荷位置和电场性质决定。 电势能与电场力存在密切关系。电场力的量度和方向与电荷的电性有关。电 场力在物理学中有着广泛的应用。
《电场力的性质》PPT课件
电场力的定义
电场力是指电场对电荷所施加的力量，大小和方向由电荷位置和电场性质决 定。
电势能和电场力的关系
电势能是电荷在电场中存储的能量，电场力的大小可以通过电势能的变化计 算得出。
电场力的量度
电场强度是电场力在单位电荷上的大小，电势差是两点之间电势能的差别，也可用来计算电场力。
教科版高中物理必修第三册第1章素养培优课1电场力的性质课件
(2)C 所带的电荷量和电性对 C 的平衡有影响吗？
思路点拨：根据共点力平衡确定位置。 [解析] 电荷量的大小和电性对平衡无影响，距离 A 为L3处，A、 B 合电场强度为 0。 [答案] 无影响。
一题多变 若上例中 A、B 不固定，在何处放一个什么性质的点电荷，才可 以使三个点电荷都处于平衡状态？ [解析] 设放置的点电荷的电荷量为 Q，分别对 A、B 受力分析， AB 间作用力为斥力，放置的电荷对 A 和 B 的作用力为吸引力，故放 置电荷为负电荷，设放置电荷到 A 点距离为 r，根据平衡条件对电荷 A：k·4Lq2·q＝kQr2·q
角度 2 带电体的加速问题 2．电荷量为 q＝1×10－4 C 的带正电小物块置于绝缘水平面上， 所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度 E 的大 小与时间 t 的关系和物块速度 v 与时间 t 的关系如图所示。若重力加 速度 g 取 10 m/s2，求：
(1)物块的质量 m； [解析] 由图可知，前 2 s 物块做匀加速直线运动，由牛顿第二 定律有 qE1－μmg＝ma 2 s 后物体做匀速直线运动，由力的平衡条件有 qE2＝μmg 联立解得 q(E1－E2)＝ma 由图可得 E1＝3×104 N/C，E2＝2×104 N/C，a＝1 m/s2 代入数据可得 m＝1 kg。 [答案] 1 kg
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数 μ。 [解析] μ＝qmEg2＝1×110－k4gC××102×N/1k0g4 N/C＝0.2。 [答案] 0.2
考点 2 带电粒子运动轨迹问题分析 带电粒子的运动轨迹问题分析方法 1．合力方向与速度方向：合力指向轨迹曲线的内侧，速度方向 沿轨迹的切线方向。
2．分析方法： (1)由轨迹的弯曲情况结合电场线确定静电力的方向。 (2)由静电力和电场线的方向可判断电荷的正负。 (3)由电场线的疏密程度可确定静电力的大小，再根据牛顿第二 定律 F＝ma 可判断电荷加速度的大小。 (4)根据力和速度的夹角可以判断速度变大还是变小，从而确定 不同位置的速度大小。
第1讲 电场的力的性质
[选考导航]知识内容考试要求电荷及其守恒定律 c库仑定律 c电场强度 c电势能和电势 c电势差 c电势差与电场强度的关系 c静电现象的应用 b电容器的电容 c带电粒子在电场中的运动 d第1讲电场的力的性质知识排查点电荷、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.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。
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。
2.表达式：F ＝k q 1q 2r 2，式中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫静电力常量。
3.适用条件：(1)真空中；(2)点电荷。
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 ＝Fq 。
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 Qr 2。
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。
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.小题速练1.思考判断(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍( ) (2)相互作用的两个点电荷，电荷量大的，受到库仑力也大( )(3)根据E＝Fq可知，电场强度与试探电荷在该处所受的电场力成正比()(4)电场中某点的电场强度方向与负电荷在该点所受电场力方向相反()(5)电场线方向即为带电粒子的运动方向()(6)点电荷产生的电场中，以该点电荷为球心的同一球面上各点电场强度相同()答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2.(2018·湖南长沙模拟)下列说法正确的是()A.库仑定律F＝k q1q2r2中k的数值是库仑用油滴实验测得的B.元电荷e的数值是由密立根用扭秤实验测得的C.感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分D.电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的比荷解析静电力常量k的数值是库仑利用扭秤实验测得的，选项A错误；元电荷e 的数值是密立根用油滴实验测得的，选项B错误；感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一部分，摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体，选项C错误；电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的比荷，选项D正确。
《电场力的性质》课件
电场的性质
总结词
电场具有物质性、有源性、矢量性、变化性等性质。
详细描述
电场是一种客观存在的特殊物质，具有物质性；电场由电荷产生，具有有源性； 电场对放入其中的电荷的作用力方向，说明电场具有矢量性；变化的电场能产生 磁场，变化的磁场也能产生电场，说明电场具有变化性。
电场的分类
总结词
电场可分为静电场和感应电场。
静电复印
利用静电感应原理，在光 导体上形成静电潜像，再 通过显影和定影，形成复 印品。
电磁感应的应用
电磁感应
感应电动机
因磁通量变化产生感应电动势的现象 。
利用电磁感应原理将电能转换为机械 能理改变交流电压的设 备。
电场力在电子设备中的应用
电子显微镜
利用电场力控制样品在显微镜中 的位置和运动。
实验步骤与结果分析
步骤四
分析实验数据，得出结论。
结果分析
通过实验数据，可以发现电场力与电场强度成正比，与电荷 量成正比，符合库仑定律。同时，电场力方向与电场强度方 向相同，符合左手定则。实验结果与理论预测一致，验证了 电场力的性质和电场强度的关系。
THANK YOU
感谢各位观看
详细描述：在等势面上，电场线的密度较小，说 明该处的电场强度较小，因此受到的电场力也较 小。反之，在电场线密度较大的地方，受到的电 场力较大。
04
电场力在生活中的应用
静电感应的应用
01
02
03
静电感应
当一个带电体靠近导体时 ，导体因静电感应而带电 的现象。
静电除尘
利用静电场使气体电离， 从而使尘粒带电并在电场 力的作用下运动而达到除 尘目的。
03
电场力与电场的关系
电场力与电场强度的关系
29高考物理总复习第七章静电场第1课时库仑定律电场力的性质课件教科版280723334[可修改版pp
要求 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ
Ⅰ
说明
带电粒子 在匀强电 场中运动 的计算, 只限于带 电粒子进 入电场时 速度平行 或垂直于 电场强度 方向的情 况
备考建议
1.本章内容较多,复习时需 要从描述电场力的性质和能 的性质两个角度深入理解电 场,抓住主线,强化训练.要 注意电场强度的求解、电场 强度与带电粒子运动轨迹的 综合问题;复习电场力做功 时需要和重力做功对比;复 习电势能时需要和重力势能 对比. 2.解决带电粒子在电场中的 运动问题时,要善于把电学 问题转化为力学问题.带电 粒子在电场中的运动常与平 抛运动结合.解决这些问题 时要特别注意以下两个结合 :(1)电场性质与牛顿运动定 律、运动学公式、运动的合 成与分解相结合;(2)电场性 质与动能定理、能量守恒定 律相结合.
后变大,在x>6 cm区间内,电场强度一直变小.
(2)在0<x<6 cm区间内,电场强度方向沿x轴正方向;在x<0和x>6 cm区
间内,电场强度方向沿x轴负方向.
自主检测
1.思考判断
(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍.( )
(2)根据F=k Q
1
Q
,当r→0时,F→∞.(
2
)
(3)电场强度反r 2 映了电场力的性质,所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该
向沿着这两个点电荷的连线.
23..表适用达条式件:F:=真k空Q r中1Q2 2的,式点中电k荷=
9.0×109 .
N·m2/C2,叫静电力常量.
三、电场线 电场强度
1.静电场:静电场是客观存在于电荷周围的一种物质,其基本性质是对放入其中
的电荷有力的作用.
教科版高中物理必修第三册目录课件
素养培优课(三) 闭合电路欧姆定律的综合应用 7.实验：测量电池的电动势和内阻 8.焦耳定律 电路中的能量转化 9.家庭电路 章末综合提升
1.磁场 磁感线 2.磁感应强度 磁通量 3.电磁感应现象及其应用 4.电磁波的发现及其应用 5.微观世界的量子化 章末综合提升
1.能量 能量守恒定律 2.能源 3.环境保护与可持续发展 章末综合提升 模块综合测评
1.电荷 电荷守恒定律 2.库仑定律 3.静电场 电场强度和电场线 素养培优课(一) 电场力的性质 4.电场力的功 电势能 5.电势 电势差 6.电势差与电场强度的关系
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
素养培优课(二) 电场能的性质 7.静电的利用和防护 8.电容器 电容 9.带电粒子在电场中的运动 章末综合提升
1.电流 电压 电阻 2.实验：练习使用多用电表 3.电阻定律 电阻率 4.实验：测量金属的电阻率 5.实验：描绘IU特性曲线 6.电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
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电荷守恒定律 3． (1)内容：电荷既不能创生，也不能 消失，只能从物体的一部分_____ 转移 到 转移 到 另一部分，或者从一个物体_____ 转移 的过程中电荷 另一个物体，在_____ 的总量保持不变． (2)起电方法 感应起电 、接触起电． 摩擦起电、 ________ (3)带电实质 得失电子 . 物体带电的实质是________
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(3)点电荷形成电场中某点的电场强度 真空中点电荷形成的电场：
Q k2 . E＝____ r
正电荷 在电场中某点所受_______ 电场力 的方向为 (4)方向：规定_______ 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 矢量和 单独在该点产生的电场强度的_______.
Q (2)检验电荷放在 c 点：Ec＝ E1 ＋E ＝ 2E＝ 2k 2 r Qq 所以 Fc＝qEc＝ 2k 2 . r 方向与 ac 方向成 45° 角斜向下 (如右图所示)． (3)检验电荷放在 b 点： Q Eb＝E2＋E＝2E＝2k 2 r Qq 所以 Fb＝qEb＝2k 2 ， r 方向沿 db 方向．
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答案
Q (1)k 2 方向沿 db 方向 r
Qq (2) 2k 2 方向与 ac 成 45° 角斜向下 r Qq (3)2k 2 方向沿 db 方向 r
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电场的叠加要根据电荷的正、负，先判断电场强度的方 向，然后利用矢量合成法则，结合对称性分析叠加结果.
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适用条件 一切电场 由电场本身决 定，与q无关
①真空； ②点电荷
匀强电场
决定因素
由场源电荷Q和场 由电场本身 源电荷到该点的距 决定 离r共同决定
相同点
矢量，遵守平行四边形定则， 单位：1 N/C＝1 V/m
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静电场
Ⅰ、电场强度、点电荷的场强Ⅱ(考纲要求)
静电场 1． 相互作用 的一 (1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间_________ 种特殊物质． 力的作用 (2)基本性质：对放入其中的电荷有_________. 电场强度 2． (1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电 q 的______. 比值 荷量___ F q 单位：N/C 或 V/m (2)定义式：E＝____.
答案
AD
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某电场的电场线的分布如图6－1－2所示．一个带电粒子 5． 只在电场力作用下由M点沿图中虚线所示的路径运动通过 N点．则下列判断正确的是 ( )．
图6－1－2 A．粒子带负电 B．粒子在M点的加速度大 C．粒子在N点的速度大 D．电场力对粒子做正功 答案 CD
q× 7q 7q2 相互作用力 F＝ k 2 ＝ k 2 . r r 由于两球的电性未知， 接触后相互作用力的计算可分为两种 情况：
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(1)两球电性相同．相互接触时两球电荷量平均分配，每球带电 7q＋ q 荷量为 ＝ 4q. 2 4q× 4q 16q2 F1 16 放回原处后的相互作用力为： F1＝ k 2 ＝ k 2 .故 ＝ . r r F 7 (2)两球电性不同．相互接触时电荷先中和再平分，每球带电荷 7q－ q 量为 ＝ 3q. 2 3q× 3q 9q2 放回原处后的相互作用力为： F2＝ k 2 ＝ k 2 . r r F2 9 故 ＝ . F 7
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解析 M和N都不带电，是指这两个物体都呈电中性，没 有“净电荷”(没有中和完的电荷)，也就是没有得失电 子．但内部仍有相等数量的正电荷(质子数)和负电荷(电子 数)，所以选项A错误．M和N摩擦后M带正电荷，说明M 失去电子，电子从M转移到N，选项B正确．根据电荷守 恒定律，M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷 的代数和为0，摩擦后电荷量仍应为0，选项C正确．电子 带电荷量为－1.6×10－19 C，摩擦后M带正电荷1.6×10－10 C，由于M带电荷量应是电子电荷量的整数倍．所以M失 去109个电子，选项D错误． 答案 BC
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【典例1】
两个半径相同的金属小球(视为点电荷)，带电荷量之比为 1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上， 则相互作用力可能为原来的 ( )．
4 A. 7 3 B. 7 C. 9 7 D. 16 7
解析
设两小球的电荷量分别为 q 和 7q， 则原来相距 r 时的
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2． (2012· 成都模拟)关于点电荷，以下说法正确的是 ( )． A．足够小的电荷，就是点电荷 B．一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷 C．在实际中点电荷并不存在 D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的大小， 而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略 不计 解析 点电荷是一种理想模型，一个带电体能否看成点电 荷不是看其大小，而是应具体问题具体分析，是看它的形 状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计．因此大的带 电体一定不能看成点电荷和小的带电体一定能看成点电荷 的说法都是错误的，所以A、B错，C、D对． 答案 CD 考基自主落实 核心考点透析 物理建模指导 高考快乐体验 活页限时训练
(2011· 广东模拟)当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电 3． 荷时，测得该点的电场强度为E，若在同一点放入电荷量为 q′＝2q的负试探电荷时，测得该点的电场强度 ( )． A．大小为2E，方向与E相同 B．大小为2E，方向与E相反 C．大小为E，方向与E相同 D．大小为E，方向与E相反 解析 该点的电场强度是由电场本身决定的，与是否有试探 电荷、试探电荷量的大小及试探电荷的正负都没有关系． 答案 C
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电场线
Ⅰ(考纲要求)
1. 定义 电场 中各点电场强度的强弱及方向，在 为了形象地描述_____ 电场中画出一些曲线，曲线上每一点的_________ 切线方向 都跟该 疏密 表示电场的强弱． 点的电场强度方向一致，曲线的_____
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库仑定律
Ⅱ(考纲要求)
1. 内容：_____ 真空 中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们 电荷量的乘积 成正比，与它们的____________ 距离的平方 成反 的______________ 它们的连线上 比．作用力的方向在_____________. q1q2 k 2 9.0×109 N· r ，式中 k＝________ 2．表达式：F＝_____ m2/C2，叫静电 力常量． 真空 中的_______. 点电荷 3．适用条件： _____
2013届高考一轮物理复习课件（教科版）
第1讲 电场的力的性质
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物质的结构、点电荷、电荷守恒
Ⅰ (考纲要求)
1. 物质的结构 正电 的原子核和带_____ 负电 的电子构成，原子 (1)原子是由带_____ 核的正电荷数与电子的负电荷数相等． (2)金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而 自由电子 在金属中自由活动，这种电子叫做_________.
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在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F.要使它 4． 们之间的相互作用力为2F，下列方法可行的是 ( )．
A．使甲、乙电荷量都变为原来的 2倍 1 B．使甲、乙电荷量都变为原来的 2 C．使甲、乙之间距离变为原来的 2倍 1 D．使甲、乙之间距离变为原来的 2
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考点二
对电场强度的理解及电场强度的叠加
电场强度三个表达式的比较
表达式 比较 公式意义 F E＝ q Q E＝k 2 r U E＝ d
真空中点电荷 电场强度定 匀强电场中 E 的电场强度决 义式 与 U 关系式 定式
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3．几种典型电场的电场线(如图6－1－1所示)．
图6－1－1
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答案
CD
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【变式1】
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 电小球C先后与A、B相互接触后拿走，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. F C. F D. F 5 10 4 10Q2 解析 与小球 C 接触前 F＝k 2 ，与小球 C 接触后 A、 r B 的电荷量分别变为－ Q 和 2Q， 所以接触后的库仑力 F′ 2Q2 1 ＝k 2 ，两球间库仑力为原来的 ，故选 B. r 5 答案 B