高考物理總復習-第6章-第1講-電場力的性質(zhì)課件-新人教版

第六章電場(diànchǎng)第一(dìyī)講電場力的性質(zhì)第一頁，共46頁?？季V展示1.物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒(Ⅰ)2.靜電現(xiàn)象的解釋(Ⅰ)3.點電荷(Ⅰ)4.庫侖定律(Ⅱ)5.靜電場(Ⅰ)6.電場強度、點電荷的場強(Ⅱ)7.電場線(Ⅰ)復習目標1.理解電荷守恒定律的內(nèi)容，掌握庫侖定律并能運用該定律進行計算．2.理解電場強度的概念，理解場強的三個表達式的意義并能進行相關(guān)計算．3.了解幾種常見電場的電場線分布，會用電場線分析問題.第二頁，共46頁。第三頁，共46頁。知識點一電荷及電荷守恒定律1．電荷(1)種類：自然界中的電荷有兩種，分別是正電荷和負電荷．(2)性質(zhì)：同種電荷相互 、異種電荷相互 ．(3)電荷量：①概念：電荷的多少(duōshǎo)．②單位：在國際單位制中，電荷量的單位是 ，符號是C.排斥(páichì)吸引(xīyǐn)庫侖第四頁，共46頁。2．電荷守恒定律(1)內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消失(xiāoshī)，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中， 保持不變．感應(yīng)(gǎnyìng)轉(zhuǎn)移(zhuǎnyí)電荷的總量第五頁，共46頁。電荷守恒定律在接觸起電中的應(yīng)用兩個完全相同的導體球相互接觸后的電荷分配情況：(1)若帶電導體球和不帶電導體球接觸，則電荷平分(píngfēn)；(2)若兩個帶電導體球帶同種電荷，則總電荷平分(píngfēn)；(3)若兩個帶電導體球帶異種電荷，則先中和再平分(píngfēn)．第六頁，共46頁。1.如圖所示，左邊是一個原來不帶電的導體，右邊C是后來靠近的帶正電的導體球，若用絕緣工具沿圖示某條虛線將導體切開，分導體為A、B兩部分(bùfen)，這兩部分(bùfen)所帶電荷量的數(shù)值分別為QA、QB，則下列結(jié)論正確的是()第七頁，共46頁。A．沿虛線(xūxiàn)d切開，A帶負電，B帶正電，且QA＞QBB．只有沿虛線(xūxiàn)b切開，才有A帶正電，B帶負電，且QA＝QBC．沿虛線(xūxiàn)a切開，A帶正電，B帶負電，且QA＜QBD．沿任意一條虛線(xūxiàn)切開，都有A帶正電，B帶負電，而QA、QB的值與所切的位置有關(guān)第八頁，共46頁。解析：導體原來不帶電，只是(zhǐshì)在C所帶正電荷的作用下，導體中的自由電子向B部分移動，使B部分多了電子而帶負電；A部分少了電子而帶正電．根據(jù)電荷守恒可知，A部分轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目和B部分多出的電子數(shù)目是相同的，因此無論從哪一條虛線切開，兩部分的電荷量總是相等的，不過從不同位置切開時，QA、QB的值是變化的，故只有D正確．答案：D第九頁，共46頁。知識點二庫侖定律(kùlúndìnɡlǜ)1．內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，跟它們的電荷量的乘積 ，跟它們之間的距離的平方，作用力的方向在它們的連線上．2．表達式：F＝ ，式中k叫做靜電力常量，k＝ N·m2/C2.成正比成反比9.0×109第十頁，共46頁。第十一頁，共46頁。D．庫侖定律和萬有引力定律的表達式相似，都是平方(píngfāng)反比定律第十二頁，共46頁。答案(dáàn)：D第十三頁，共46頁。知識點三電場的基本性質(zhì)電場強度1．電場的基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有 ．2．電場強度(1)定義式：E＝，是矢量，單位：N/C或 .(2)點電荷的場強，E＝，適用(shìyòng)于計算 中的點電荷產(chǎn)生的電場．(3)方向，規(guī)定為在電場中某點的方向．力的作用(zuòyòng)V/m真空(zhēnkōng)正電荷所受電場力第十四頁，共46頁。1．場強三個表達式的比較(bǐjiào)第十五頁，共46頁。2.電場的疊加原理及計算法則(1)電場的疊加原理：多個電荷在空間某處產(chǎn)生的電場為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場強度(qiángdù)的矢量和．(2)計算法則：遵循平行四邊形定則．第十六頁，共46頁。3.如圖是表示在一個電場中a、b、c、d四點分別引入檢驗電荷時，測得的檢驗電荷的電荷量跟它所受電場力的函數(shù)關(guān)系圖象，那么下列(xiàliè)敘述正確的是()第十七頁，共46頁。A．這個電場是勻強電場B．a(chǎn)、b、c、d四點的電場強度大小關(guān)系是Ed＞Ea＞Eb＞EcC．a(chǎn)、b、c、d四點的電場強度大小關(guān)系是Ea＞Eb＞Ed＞EcD．無法(wúfǎ)確定這四個點的電場強度大小關(guān)系第十八頁，共46頁。答案(dáàn)：B第十九頁，共46頁。知識點四電場線1．定義：為了(wèile)形象地描述 中各點場強的強弱及方向，在電場中畫出一些曲線，曲線上每一點的 都跟該點的場強方向一致，曲線的 表示電場的強弱．電場(diànchǎng)切線(qiēxiàn)方向疏密第二十頁，共46頁。2．特點(1)電場線從 出發(fā)，終止于 或無限遠處，或來自于無限遠處，終止于 ；(2)電場線在電場中不相交；(3)在同一電場里，電場線 的地方場強越大；(4)電場線上某點的切線方向表示(biǎoshì)該點的 ；(5)沿電場線方向電勢逐漸 ；(6)電場線和等勢面在相交處 ．正電荷負電荷負電荷越密場強方向(fāngxiàng)降低(jiàngdī)互相垂直第二十一頁，共46頁。3．幾種(jǐzhǒnɡ)典型電場的電場線第二十二頁，共46頁。1．孤立(gūlì)點電荷的電場(1)正(負)點電荷的電場線呈空間球?qū)ΨQ分布指向外(內(nèi))．(2)離點電荷越近，電場線越密(場強越大)；(3)以點電荷為球心作一球面，則電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小相等，但方向不同．第二十三頁，共46頁。2．兩種等量點電荷的電場(diànchǎng)比較比較等量異種點電荷等量同種點電荷連線中點O處的場強大小最小，指向負電荷一方為零連線上的場強大小沿連線先變小，再變大沿連線先變小，再變大沿中垂線由O點向外場強大小O點最大，向外逐漸減小O點最小，向外先變大后變小第二十四頁，共46頁。3.電場(diànchǎng)線與帶電粒子在電場(diànchǎng)中運動軌跡的關(guān)系一般情況下帶電粒子在電場(diànchǎng)中的運動軌跡不會與電場(diànchǎng)線重合，只有同時滿足以下三個條件時，兩者才會重合．(1)電場(diànchǎng)線為直線；(2)電荷初速度為零，或速度方向與電場(diànchǎng)線平行；(3)電荷僅受電場(diànchǎng)力或所受其他力合力的方向與電場(diànchǎng)線平行．第二十五頁，共46頁。4．如圖是某靜電場的一部分電場線分布情況，下列說法(shuōfǎ)中正確的是()A．這個電場可能是負點電荷的電場B．A點的電場強度大于B點的電場強度C．A、B兩點的電場強度方向不相同D．負電荷在B點處受到的電場力的方向沿B點切線方向第二十六頁，共46頁。解析(jiěxī)：本題考查了對電場線的正確理解．負點電荷的電場線是自四周無窮遠處從不同方向指向負點電荷的直線，故A錯．電場線越密的地方電場強度越大，由圖可知EA>EB，故B正確．電場強度的方向沿切線方向，故C正確．B點的切線方向即B點電場強度方向，而負電荷所受電場力方向與其相反，故D錯．答案：BC第二十七頁，共46頁。第二十八頁，共46頁。庫侖力作用(zuòyòng)下物體的平衡問題第二十九頁，共46頁。第三十頁，共46頁。答案(dáàn)：C第三十一頁，共46頁。 分析點電荷平衡問題的方法步驟點電荷的平衡問題的分析方法與純力學平衡問題的分析方法是相同的，只是在原來受力的基礎(chǔ)上多了一個庫侖(kùlún)力或電場力．具體步驟如下： 第三十二頁，共46頁?！咀兪接柧殹?.如圖所示，真空中A、B兩個點電荷的電荷量分別為＋Q和＋q，放在光滑絕緣水平面上，A、B之間用絕緣的輕彈簧連接(liánjiē)．當系統(tǒng)平衡時，彈簧的伸長量為x0.若彈簧發(fā)生的均是彈性形變，則()第三十三頁，共46頁。A．保持Q不變，將q變?yōu)?q，平衡時彈簧的伸長量等于(děngyú)2x0B．保持q不變，將Q變?yōu)?Q，平衡時彈簧的伸長量小于2x0C．保持Q不變，將q變?yōu)椋璹，平衡時彈簧的縮短量等于(děngyú)x0D．保持q不變，將Q變?yōu)椋璔，平衡時彈簧的縮短量小于x0第三十四頁，共46頁。答案(dáàn)：B第三十五頁，共46頁。 如圖所示，位于正方形四個頂點處分別固定有點電荷(diànhè)A、B、C、D，四個點電荷(diànhè)的帶電荷(diànhè)量均為q，其中點電荷(diànhè)A、C帶正電，點電荷(diànhè)B、D帶負電，試確定過正方形中心O并與正方形垂直的直線上到O點距離為x的P點處的電場強度．對稱(duìchèn)法求解電場強度第三十六頁，共46頁。 四個點電荷(diànhè)在P點產(chǎn)生的場強大小相等，A、C兩電荷(diànhè)產(chǎn)生的場強關(guān)于OP線對稱，B、D兩電荷(diànhè)產(chǎn)生的場強也關(guān)于OP線對稱，根據(jù)對稱性的特點，可求出四個電荷(diànhè)在P點產(chǎn)生的合場強．第三十七頁，共46頁。解析：四個點電荷各自在P點的電場強度EA、EB、EC、ED如圖所示，根據(jù)(gēnjù)對稱性可知，EA、EC的合電場強度E1沿OP向外，EB、ED的合電場強度E2沿OP指向O，由對稱性可知，E1、E2大小相同，所以P點的電場強度為0.答案：0第三十八頁，共46頁?！咀兪接柧殹?.(2012·海南高考)N(N＞1)個電荷(diànhè)量均為q(q＞0)的小球，均勻分布在半徑為R的圓周上，示意如圖．若移去位于圓周上P點的一個小球，則圓心O點處的電場強度大小為________，方向________．(已知靜電力常量為k)第三十九頁，共46頁。第四十頁，共46頁。第四十一頁，共46頁。 某靜電場中的電場線方向不確定(quèdìng)，分布如圖所示，帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由M運動到N，以下說法正確的是A．粒子必定帶正電荷B．該靜電場一定是孤立正電荷產(chǎn)生的C．粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度D．粒子在M點的速度大于它在N點的速度電場線與軌跡(guǐjì)關(guān)系第四十二頁，共46頁。解析：逐項分析如下(rúxià)：答案：C選項診斷結(jié)論A帶電粒子所受靜電力沿電場線的切線方向或其反方向，且指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，靜電力方向大致向上，因不知電場線的方向，粒子的電性無法確定×B電場線是彎曲的，則一定不是孤立點電荷的電場×CN點處電場線密，則場強大，粒子受到的靜電力大，產(chǎn)生的加速度也大√D因靜電力大致向上，粒子由M運動到N時，靜電力做正功，粒子動能增加，速度增加×第四十三頁，共46頁。 常見的電場線與軌跡的判斷(pànduàn)步驟第四十四頁，共46頁?！咀兪接柧?xùnliàn)】3.一負電荷從電場中的A點由靜止釋放，只受電場力作用，沿電場線運動到B點，它運動的速度—時間圖象如圖