2013物理一轮复习、《电场力的性质》课件

补偿法、对称法
【例】图甲中，MN为很
大的薄金属板(可理解为无限大)，
金属板原来不带电.在金属板的
右侧，距金属板距离为d的位置 上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示
的电场分布.P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同
学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难.这几位同学经过仔细研究， 从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电 场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的.图乙中两异号点电荷电荷量的 大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线.由此他们 分别求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案(答案中k为静 电力常量)，其中正确的是( A ) A.
考点五：力电综合类问题
常见电场的电场线分布 (1)孤立点电荷电场的电场线比较
(2)等量点电荷的电场线比较
(3)匀强电场的电场线
电场线图样 简要描述 互相平行的、等间距的、同向 的直线.
电场线的相关问题
(1)根据给出的电场线，分析推断电势和场强的变化情 况． (2)根据给定一簇电场线和带电粒子的运动轨迹，分析推 断带电粒子的性质、受力、能量变化等．
5、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)．公式：F＝Kq1q2/r2，式子中的k叫做 静电力常量，其数值为9.0×109N· 2/C2. m (3)．适用条件：真空；点电荷． 注意：当r→0时，带电体不能看做点电荷， 库仑定律不再适用，不能认为F→∞。静电 力遵循牛顿第三定律和力的平行四边形定 则．
考点三：带电体在电场中的平衡问题 【例3】 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带电荷量＋Q，B带电荷量－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 带什么性质的电荷？应放于何处？所带电荷量为多少？
解析：如图所示，根据平衡条件判断，C 应带负电，放在 A 的 左边且和 A、 在一条直线上． C 带电荷量为 q， A 点相距为 x， B 设 与 qQA QAQB 则以 A 为研究对象，由平衡条件：k 2 ＝k 2 ① x r qQA qQB 以 C 为研究对象，则 k 2 ＝k 2② x r＋x 1 9 解①②得 x＝ r＝0.2 m，q＝－ Q 2 4 故 C 应带负电，放在 A、B 所在直线 A 的左边 0.2 m 处， 9 带电荷量为－ Q.
9、电场线 (1)电场线是画在电场中的一些有方向的曲线，曲线上 每点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏 密表示电场的强弱． (2)电场线并不是实际存在的线，它只是为了形象地描 述电场而引入的一种假想的曲线． 电场线的特点 (1)在静电场中，电场线起始于正电荷(或无限远)，终 止于无限远(或负电荷)，不形成闭合曲线； (2)任意两条电场线不相交； (3)电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地方， 场强越小.
7、电荷分配原则
两个外形完全相同的导体球相互接触后电荷量分配情况为： (1)若带电导体球与不带电导体球接触，则电荷量平分． (2)若两个带电导体球为同种电荷，则总电荷量平分． (3)若两个带电导体球为异种电荷，则先中和再平分. 例：绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面 镀有铝膜，在a的附近有一绝缘金属小球b，开始时，a、b都 不带电，如图所示，现使a、b两小球分别带上不等量正负电 荷，则( B ) A．b将吸引a，吸引后不放开 B．b先吸引a，接触后又把a排斥开 C．a、b之间不发生相互作用 D．b立即把a排斥开 三种起点方式：摩擦起电、感应起电、接触带电
1、元电荷 3、试探电荷 5、电荷守恒定律 7、电场强度 2、点电荷 4、库仑定律 6、电荷分配原则 8、电场线
1．元电荷：最小的电荷量称为元电荷，用 e表示，e＝1.60×10－19C，所有带电体的 电荷量都是e的整数倍． 2．点电荷：形状和大小及电荷分布状况对 它们之间的作用力的影响可忽略的带电体 称为点电荷． 3．场源电荷：电场是电荷产生的，我们把 产生电场的电荷叫做场源电荷． 4．试探电荷(检验电荷)：研究电场的基本 方法之一是放入一带电荷量很小的点电荷， 分析其受力情况和能量情况，这样的电荷 称为试探电荷或检验电荷．
8kq 9d
2
B.
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2
C.
3kq来自百度文库4d
2
D.
10kq 9d
2
考点二：电场线的理解及应用
【例2】 (综合题)(2010年山东模拟)如图所示，M、N为两 个等量同种正电荷Q，在其连线的中垂线上任意一点P自 由释放一个带负电的点电荷q，不计重力影响，关于点电 荷q的运动，下列说法正确的是( c ) A．从P→O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越 大 B．从P→O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C．点电荷q运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 D．点电荷q越过O点后，速度越来越小，加速度越来越 大，直到速度为零
【例】 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( ) CD
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点的速度小于它在N点的速度
总结：1、确定受力大小 2、确定加速度大小 3、确定合力方向 4、确定动能大小
电场是电荷发生相互作用的媒介物质，它存在于电荷的周围
电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做 电场力
8．电场强度： (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，简称为场强． (2)定义式：E＝F/q. (3)场强的单位符号：N/C. (4)意义：电场强度E是描述电场力性质的物理量． (5)电场强度是矢量，规定电场中某点的场强方向跟放 在该点的正电荷所受的静电力方向相同．显然，负电 荷在电场中某点所受的静电力方向与该点的场强方向 相反．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． (6) 匀强电场：在电场的某一区域，如果场强的大小和 方向都相同，这个区域的电场叫做匀强电场．
第1课时、库仑定律、电场强度
目标定位
1．理解电荷守恒定律的内容．理解库仑定律的含义 及其公式表达，会用库仑定律的公式进行有关计算． 2．理解电场强度的定义，会用场强的三个公式进行 有关计算，会利用平行四边形定则计算电场力和电场 强度叠加． 3．知道电场线的特点，掌握几种常见电场的电场线 分布．
知识点
(7)．场强三个表达式的比较
【例】 如图所示，分别在A、B两点放置点电荷 Q1＝＋2×10－14 C和Q2＝－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，试 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？
思路点拨： Q 利用E＝k 2 求出每个点电荷在C处的场强 r → 利用公式F＝qE求出电子所受库仑力 → 依据矢量的合成法则求合场强
(3)根据给定电势的分布情况，求作电场线．
电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的关系 根据电场线的定义，一般情况下，带电粒子 在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有 同时满足以下三个条件时，两者才会重合： (1)电场线为直线； (2)电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行； (3)电荷仅受电场力或所受其他力的合力的方向 与电场线平行．
题型归类
考点一：电场的叠加
【例1】 如图所示，一半径为R的绝缘球壳上均匀带有＋Q 的电荷，另一电荷量为＋q的电荷放在球心O上，由于对称 性，点电荷受力为零．现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个 小圆孔．则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为 KQqr2/4R4 指向小孔 ____________(已知静电力常量为k)，方向_________．
考点四：电场中的非平衡问题 【例】已知两带电量均为+Q的小球相距为L要使它们 保持相对静止，需引入第三个带电小球，其带电量和 电性如何？ 如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电 荷量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们 间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为μ，求： (1)A受的摩擦力为多大？ (2)如果将A的电荷量增至+4Q，两物体开始运动，当它 们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？
6．电荷守恒定律 (1)电荷守恒定律的另一种表述：一个与外界没 有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变． (2)意义：电荷守恒定律是自然界的普遍规律， 既适用于宏观系统，也适用于微观系统． (3)电荷量的实质：物体得到或失去电子便带上 了电荷，得到电子带负电，失去电子带正 电．讨论物体带何种电性，是指物体的净电荷 是正还是负，也就是说物体所具有的总电荷中 是正电荷多于负电荷，还是负电荷多于正电荷， 净电荷的多少叫做电荷量