高中物理【电场的力的性质】课件

点)，由P点静止释放，在小球C向N 点运动的过程中，下列关于小球C的 速度、加速度的图象中，可能正确的 是( )
图6－1－7
栏目 导引
第六章 静电场
图6－1－8
栏目 导引
第六章 静电场
【思路点拨】 画出电场线,确定场 强情况,根据电场力判定运动规律．
栏目 导引
第六章 静电场
【解析】 电场线分布如图6－1－9 所示．
栏目 导引
第六章 静电场
(2)带电实质：物体带电的实质是 ___电__子__得__失___． (3)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____．
栏目 导引
图6－1－9
栏目 导引
第六章 静电场
由图可知，从P→N电场强度大小、 方向均改变,O点场强为0，所以小球 C向N点运动过程中，受到的电场力 是变力，在中点O时受力为零，所以 速度—时间图象不是直线，A错误， B可能正确；由牛顿第二定律结合库 仑定律可知C可能正确，D错误．
栏目 导引
第六章 静电场
第六章 静电场
第一节 电场的力的性质
栏目 导引
第六章 静电场
基础梳理自学导引
一、电荷和电荷守恒定律 1．电荷 (1)元电荷：电荷量为e＝ ___1_.6_×__1_0_－__19__C__的电荷叫做元电 荷.质子和电子均带元电荷电荷量.
栏目 导引
第六章 静电场
(2)点电荷：__形__状__和__大__小____对研究 问题的影响可忽略不计的带电体称为 点电荷． 2．电荷守恒定律 (1)起电方式:摩擦起电、接触起电、 感应起电．
栏目 导引
第六章 静电场
2 ． 公 式 ： __F_＝___k_q_r1q2_2__. 式 中 的 k ＝
9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常量．
3．适用条件：(1)_点___电__荷___；
(2)真空中．
栏目 导引
第六章 静电场
特别提示:当两带电体离得较近时,它 们不能视为点电荷，库仑定律不再适 用，但它们之间仍存在库仑力．
栏目 导引
第六章 静电场
电场线分布特点的应用
例2 (2012·山西四校联考)如图6－1 －7所示,两个带等量正电荷的小球A、 B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝 缘水平面上．P、N是小球连线的中垂 线上的两点，且PO＝ON.现将一个电 荷量很小的带负电的小球C(可视为质
栏目 导引
第六章 静电场
B．E＝F/q是电场强度的定义式，F 是放入电场中电荷受的力，q是放入 电场中电荷的电荷量，它适用于任何 电场
栏目 导引
第六章 静电场
C．E＝kQ/r2 是点电荷场强的计算式，Q 是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于 匀强电场 D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的 表达式 F＝kqr1q2 2，式krq22是点电荷 q2 产生 的电场在点电荷 q1 处的场强大小，而krq21是 点电荷 q1产生的电场在 q2处的场强的大小
栏目 导引
第六章 静电场
即时应用
3．(2011·高考重庆卷)如图6－1－4所 示，电荷量为＋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
()
图6－1－4
栏目 导引
第六章 静电场
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 解析：选D.由点电荷的场强公式及电 荷的对称分布，可推断出在正方体范 围内电场强度为零的点有体中心和各 面中心．
栏目 导引
第六章 静电场
【名师点评】 解决电荷平衡问题的 方法与解决力学中平衡问题的方法一 样，但要注意库仑力随距离、电量变 化而变化．
栏目 导引
第六章 静电场
变式训练1 如图6－1－6所示，电荷 量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于 A点和B点，两点相距L.在以AB为直 径的光滑绝缘半圆上,穿着一个带电 小球＋q(可视为点电荷).在P点平衡. 不计小球的重力，那么，PA与AB的 夹角α与Q1、Q2的关系应满足( )
特 别 提 示 ： (1) 电 场 线 不 是 实 际 存 在 的线，而是为了形象地描述电场而假 想的线． (2) 电 场 中 某 点 场 强 的 大 小 和 方 向 与 该点放不放电荷以及所放电荷的大小 和电性无关，由电场本身决定．
栏目 导引
第六章 静电场
要点透析直击高考
一、应用库仑定律需注意的问题 1．适用条件 库仑定律只适用于真空中的点电荷， 当带电体间的距离远大于它们本身尺 度时，可把带电体看成点电荷．虽然 从数学角度由r →0能得出F→∞的结
图6－1－3
栏目 导引
第六章 静电场
(2)等量异种点电荷的电场如图乙所示． ①两点电荷连线上各点的场强方向从正 电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先 变小再变大．
栏目 导引
第六章 静电场
②两点电荷连线的中垂面(线)上,电场 线的方向均相同,即场强方向相同,且 与中垂面(线)垂直． ③关于O点对称的两点A与A′、B与B′ 的场强等大同向．
栏目 导引
第六章 静电场
题型探究讲练互动
库仑力作用下的平衡问题
例1 (2012·江苏启东中学月考)如 图6－1－5所示，带电小球A、B的电 荷分别为QA、QB，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( )
栏目 导引
第六章 静电场
图6－1－5
第六章 静电场
特别提示：当完全相同的带电金属 球相接触时，同种电荷电量平均分 配，异种电荷先中和后平分．
栏目 导引
第六章 静电场
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．
栏目 导引
第六章 静电场
三、电场、电场强度和电场线 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．
栏目 导引
第六章 静电场
2．电场强度 (1)意义：描述电场强弱和方向的物 理量． (2)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．
图6－1－2
栏目 导引
A．F 引＝Gml22，F 库＝kQl22 B．F 引≠Gml22，F 库≠kQl22 C．F 引≠Gml22，F 库＝kQl22 D．F 引＝Gml22，F 库≠kQl22
第六章 静电场
栏目 导引
第六章 静电场
解析：选D.万有引力定律适用于两个 可看成质点的物体，虽然两球心间的 距离l只有其半径r的3倍，但由于其 壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳
栏目 导引
第六章 静电场
图6－1－10
栏目 导引
wenku.baidu.com
第六章 静电场
A．这两点电荷一定是等量异种电荷 B．这两点电荷一定是等量同种电荷 C．D、C两点的电场强度一定相等 D．C点的电场强度比D点的电场强度 小
第六章 静电场
特别提醒：使用以上三个公式时一定 要注意它们的适用条件.
栏目 导引
第六章 静电场
即时应用 2．下列关于电场强度的两个表达式 E＝F/q和E＝kQ/r2的叙述,正确的是 () A．E＝F/q是电场强度的定义式，F 是放入电场中的电荷所受的力，q是 产生电场的电荷的电荷量
栏目 导引
第六章 静电场
栏目 导引
第六章 静电场
图 6－1－6
A．tan3α＝QQ12 C．tan3α＝QQ21
B．tan2α＝QQ21 D．tan2α＝QQ12
栏目 导引
第六章 静电场
解析：选 A.对小球受力分析如图所示， 则 F1＝kQPA1q2，F2＝kPQB2q2，tanα＝FF21＝PPAB， 整理得 tan3α＝QQ21，选项 A 正确．
栏目 导引
第六章 静电场
②两点电荷连线中点O附近电场线非 常稀疏，但场强不为零． ③从两点电荷连线中点O沿中垂面 (线)到无限远,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．
栏目 导引
第六章 静电场
⑤关于O点对称的两点A与A′、B与B′ 的场强等大反向．
【答案】 BC 【名师点评】 解决这一类题的关键 是能正确画出电场线的分布图．
栏目 导引
第六章 静电场
变式训练2 如图6－1－10为两个点 电荷在真空中所产生电场的电场线 (方向未标出)．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为中垂线上的一点，电场 线的分布关于MN左右对称．则下列 说法中正确的是( )
栏目 导引
第六章 静电场
解析：选 BCD.E＝Fq为定义式，适用于 任何电场，式中 q 为检验电荷的电荷 量．F 为检验电荷受到的电场力，故 A 错 B 对．E＝kQ/r2 为真空中点电荷的场 强公式，C 对，因 F＝kqr1q2 2＝krq21·q2＝ E1q2＝E2q1，所以 D 对．
栏目 导引
栏目 导引
第六章 静电场
即时应用 1.如图6－1－2所示，两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a和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
栏目 导引
第六章 静电场
种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q, 那么关于a、b两球之间的万有引力 F引和库仑力F库的表达式正确的是 ()
栏目 导引
第六章 静电场
(3)公式：E＝Fq.单位：V/m 或 N/C. (4)方向：__正__电__荷___在该点的受力方向， 是矢量． (5)决定因素：电场强度取决于电场本身， 与 q 无关．
栏目 导引
第六章 静电场
3．电场线及特点 (1)电场线：电场线是画在电场中的 一条条有方向的曲线，曲线上每点的 __切__线____方向表示该点的电场强度方 向．
栏目 导引
第六章 静电场
A．将小球A、B的质量都增加到原来 的2倍 B．将小球B的质量增加到原来的8倍 C．将小球A、B的电荷量都减小到原 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
栏目 导引
第六章 静电场
【解析】 对 B 由共点力平衡及几何知 识可得mFBg＝Ld，而 F＝kQdA2QB，可知 d＝ 3 kQmAQBgBL，故答案为 B、D. 【答案】 BD
栏目 导引
第六章 静电场
(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 场强越大．
栏目 导引
第六章 静电场
(3)几种典型电场的电场线(如图6－1 －1)
图6－1－1
栏目 导引
第六章 静电场
栏目 导引
第六章 静电场
可看成质量集中于球心的质点.因此, 可以应用万有引力定律．由上述分析 可知，对于a、b两带电球壳的整体来 说，满足万有引力定律的适用条件, 不满足库仑定律的适用条件．
栏目 导引
第六章 静电场
二、三个场强公式的比较
表达式 比较
E＝Fq
E＝kQr2
E＝Ud
公式意义 适用范围
电场强度 定义式
栏目 导引
第六章 静电场
论，但从物理角度分析，这一结论是 错误的，因为r →0时，两电荷已不 能再看成点电荷了． 2．应用方法 库仑定律严格地说只适用于真空中， 在要求不很精确的情况下，空气可近 似当做真空来处理．注意库仑力是矢
栏目 导引
第六章 静电场
量，计算库仑力可以直接运用公式， 将电荷量的绝对值代入公式，根据同 种电荷相斥，异种电荷相吸来判断作 用力F是引力还是斥力；也可将电荷量 带正、负号一起运算，根据结果的正 负，来判断作用力是引力还是斥力．
第六章 静电场
三、电场叠加 1．叠加原理：多个点电荷在电场中 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 叠加遵守平行四边形定则．
栏目 导引
第六章 静电场
2．等量同种点电荷和等量异种点电 荷的电场 (1)等量同种点电荷的电场如图6－1 －3甲所示． ①两点电荷连线中点O处的场强为 零，此处无电场线．
任何电场
真空中点电 荷决定式
①真空；② 点电荷
匀强电场中 E 与 U 关系
式
匀强电场
栏目 导引
第六章 静电场
表达式 比较
E＝Fq
E＝kQr2
E＝Ud
决定因素 相同点
电场本 身决 定，与 q 无关
场源电荷 Q 和场源电荷 到该点的距 离 r 共同决
定
电场本身 决定
矢量，单位：1 N/C＝1 V/m
栏目 导引