【奪冠之路】2012高三物理一輪復(fù)習(xí) 第6章1電荷守恒定律庫(kù)侖定律課件 新人教版（安徽專(zhuān)用）

1、內(nèi)容內(nèi)容要求要求說(shuō)明說(shuō)明物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)，電荷守恒物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)，電荷守恒靜電現(xiàn)象的解釋靜電現(xiàn)象的解釋點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度，點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度，點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)線(xiàn)電場(chǎng)線(xiàn)內(nèi)容內(nèi)容要求要求說(shuō)明說(shuō)明電勢(shì)能、電勢(shì)電勢(shì)能、電勢(shì)電勢(shì)差電勢(shì)差勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)示波管示波管常見(jiàn)電容器常見(jiàn)電容器電容器的電壓，電荷量和電容的關(guān)系電容器的電壓，電荷量和電容的關(guān)系本章一直是歷屆高考關(guān)注和考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，涉及電場(chǎng)的性質(zhì)和電場(chǎng)對(duì)物質(zhì)（帶電體或?qū)w）的作用，特別是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，更是力、電綜合

2、命題的核心內(nèi)容.縱觀近幾年高考試題，電場(chǎng)（或包括電場(chǎng)在內(nèi)的復(fù)合場(chǎng)）對(duì)物質(zhì)的作用是100%命題熱點(diǎn)試題一般會(huì)以選擇題和計(jì)算題各一道組合形式出現(xiàn).本章或與本章內(nèi)容密切相關(guān)的試題在全國(guó)高考中分值約占總分的19%選擇題單獨(dú)命題考查基本概念、基本規(guī)律的綜合運(yùn)用，屬基礎(chǔ)題，主要考查電場(chǎng)、點(diǎn)電荷、電場(chǎng)強(qiáng)度及疊加、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差跟電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系、電場(chǎng)線(xiàn)、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電功、等勢(shì)面、靜電屏蔽、電容等基本概念及電荷守恒定律、電荷量平分原理、庫(kù)侖定律等基本規(guī)律；計(jì)算題涉及電場(chǎng)力、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電功等概念與力學(xué)綜合，要求綜合運(yùn)用運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系、功和能量的關(guān)系、動(dòng)量和沖量的關(guān)系、能量守恒定律和動(dòng)量守恒

3、定律等重要力學(xué)規(guī)律，知識(shí)覆蓋面廣，考題題材新穎豐富，注重與生活、生產(chǎn)實(shí)際及科技背景的結(jié)合，常以計(jì)算題形式為主，綜合性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的空間想象能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問(wèn)題的能力有較高的要求，是考查考生多項(xiàng)能力的極好載體，有較高的難度和區(qū)分度，甚至是壓軸題.本章是大綱要求掌握的重點(diǎn)之一，它和磁場(chǎng)是電磁學(xué)的兩大基石，與電路共同構(gòu)建出完整的電磁學(xué)知識(shí)框架，是建立力、電綜合試題的切入點(diǎn)對(duì)本章的復(fù)習(xí)備考主要從兩個(gè)方面入手：一是電場(chǎng)的性質(zhì).即從電場(chǎng)的力和能兩個(gè)角度去把握電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)，電勢(shì)則是從電場(chǎng)能的角度引入的物理量二是電場(chǎng)對(duì)物質(zhì)的作用.電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用，由此產(chǎn)生大量

4、的有關(guān)電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題；電場(chǎng)對(duì)放入其中的導(dǎo)體的作用，產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象.在準(zhǔn)確掌握本章的基本知識(shí)的同時(shí)應(yīng)該著重明確以下問(wèn)題：一是幾個(gè)特點(diǎn)：常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)（點(diǎn)電荷電場(chǎng)、等量同種電荷電場(chǎng)、等量異種電荷電場(chǎng)、點(diǎn)電荷與帶電金屬板間的電場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)）形狀，等量同種（異種）電荷連線(xiàn)及中垂線(xiàn)上的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的分布特點(diǎn)，等勢(shì)面的特點(diǎn)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)，處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)；二是幾個(gè)關(guān)系：電場(chǎng)力F和場(chǎng)強(qiáng)E的關(guān)系，場(chǎng)強(qiáng)E和電場(chǎng)線(xiàn)的關(guān)系，電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)面的關(guān)系，電場(chǎng)力做功W和電勢(shì)能的變化Ep的關(guān)系；三是相關(guān)公式的計(jì)算原則：一般情況下，計(jì)算矢量（F和E）時(shí)，各量用絕對(duì)值代入，計(jì)算標(biāo)量（W、U、Ep）時(shí)，各量用

5、正、負(fù)值代入.從方法層面而言，解決本章試題可以完全按力學(xué)方法（只是在粒子所受的各種機(jī)械力之外加上電場(chǎng)力而已），主要從產(chǎn)生加速度和做功兩個(gè)方面來(lái)展開(kāi)思路.思路之一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：根據(jù)帶電粒子所受的力，運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解，幾乎所有力學(xué)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都可能在電場(chǎng)問(wèn)題中得到體現(xiàn)；思路之二是功能關(guān)系：根據(jù)電場(chǎng)力及其他外力對(duì)帶電粒子做功引起的能量變化或全過(guò)程中的功能關(guān)系，從而可確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，這條線(xiàn)索不但適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)，因此要熟悉各種力做功的特點(diǎn)；而對(duì)于電場(chǎng)中導(dǎo)體的問(wèn)題要掌握兩個(gè)有效的方法畫(huà)電場(chǎng)線(xiàn)和判斷電勢(shì).同時(shí)本章試題多涉及類(lèi)比、等效、對(duì)稱(chēng)及比值定義物理量

6、能反映出物質(zhì)或物體屬性的思想，復(fù)習(xí)時(shí)要注意總結(jié)和歸納.性質(zhì)性質(zhì)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E=F/q( )電場(chǎng)線(xiàn)電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)電勢(shì)=/q(UAB=A-B、qU=W)等勢(shì)面等勢(shì)面對(duì)導(dǎo)體的作用對(duì)導(dǎo)體的作用靜電感應(yīng)（靜電平衡、靜電感應(yīng)（靜電平衡、靜電屏蔽）靜電屏蔽）對(duì)電荷的作用對(duì)電荷的作用產(chǎn)生力產(chǎn)生力F=qE、運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)加速（加速（v0E、v0）偏轉(zhuǎn)（偏轉(zhuǎn)（v0E）電容（電容（ ）qEqUammd4QSCCUkd、2QUEkErd、電荷電荷產(chǎn)生產(chǎn)生電場(chǎng)電場(chǎng)1 1 電荷守恒定律電荷守恒定律 庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律1電荷守恒定律與庫(kù)侖定律的綜合運(yùn)用 （2009江蘇）兩個(gè)分別帶有電荷量Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），

7、固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫(kù)侖力的大小為（ ）A BC D12F2r112F34F43F 接觸前兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力大小為 兩個(gè)相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開(kāi)，其所帶電量先中和后均分，所以?xún)汕蚍珠_(kāi)后各自帶點(diǎn)為+Q，距離又變?yōu)樵瓉?lái)的 ，庫(kù)侖力為 所以?xún)汕蜷g庫(kù)侖力的大小為 ，C項(xiàng)正確.23Q QFkr，122/ 2QQFkr ，43F 點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：相同的帶電導(dǎo)體球接觸后分開(kāi)，帶相同的帶電導(dǎo)體球接觸后分開(kāi)，帶電量均分若接觸前導(dǎo)體球帶同種電荷，接觸后電量均分若接觸前導(dǎo)體球帶同種電荷，接觸后每個(gè)導(dǎo)體球的帶電量等于接觸前兩球帶電量之和每

8、個(gè)導(dǎo)體球的帶電量等于接觸前兩球帶電量之和的一半；若接觸前導(dǎo)體球帶異種電荷，兩球接觸，的一半；若接觸前導(dǎo)體球帶異種電荷，兩球接觸，所帶電量先中和后均分，接觸后每個(gè)導(dǎo)體球的帶所帶電量先中和后均分，接觸后每個(gè)導(dǎo)體球的帶電量等于接觸前兩球帶電量的絕對(duì)值之差的一半，電量等于接觸前兩球帶電量的絕對(duì)值之差的一半，接觸前帶負(fù)電的小球帶電量大，接觸后導(dǎo)體球都接觸前帶負(fù)電的小球帶電量大，接觸后導(dǎo)體球都帶負(fù)電，接觸前帶正電的小球帶電量大，接觸后帶負(fù)電，接觸前帶正電的小球帶電量大，接觸后導(dǎo)體球都帶正電導(dǎo)體球都帶正電 (2010(2010安徽安慶月考安徽安慶月考) )原來(lái)甲、乙、原來(lái)甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙

9、兩物體相互摩擦后，丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電1.610-15C，丙物體帶電，丙物體帶電810-16C.則對(duì)于最后乙、丙則對(duì)于最后乙、丙兩物體的帶電情況，下列說(shuō)法中正確的是兩物體的帶電情況，下列說(shuō)法中正確的是( ) A乙物體一定帶有負(fù)電荷乙物體一定帶有負(fù)電荷1.610-15C B乙物體可能帶有負(fù)電荷乙物體可能帶有負(fù)電荷2.410-15C C丙物體一定帶有正電荷丙物體一定帶有正電荷810-16C D丙物體一定帶有負(fù)電荷丙物體一定帶有負(fù)電荷810-16C 由于甲、乙、丙原來(lái)都不帶電，即都沒(méi)由于

10、甲、乙、丙原來(lái)都不帶電，即都沒(méi)有凈電荷甲、乙摩擦導(dǎo)致甲失去電子有凈電荷甲、乙摩擦導(dǎo)致甲失去電子1.610-15C而帶正電，乙物體得到電子而帶而帶正電，乙物體得到電子而帶1.610-15C的負(fù)電的負(fù)電荷；乙物體與不帶電的丙物體接觸，從而使一部荷；乙物體與不帶電的丙物體接觸，從而使一部分負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上，故可知乙、丙兩物體分負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上，故可知乙、丙兩物體都帶負(fù)電荷，由電荷守恒定律可知，乙最終所帶都帶負(fù)電荷，由電荷守恒定律可知，乙最終所帶負(fù)電為負(fù)電為1.610-15C-810-16C=810-16C，選項(xiàng)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，選項(xiàng)選項(xiàng)D正確正確 2.庫(kù)侖定律的應(yīng)用 一半徑為R的絕

11、緣球殼上均勻地帶有電荷量為+Q的電荷，另一電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在球心O上，由于對(duì)稱(chēng)性，點(diǎn)電荷所受力的合力為零，現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r(rR)的一個(gè)小圓孔，則此時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷所受力的大小為 (已知靜電力恒量為k)，方向 . 由于球殼上均勻帶電，原來(lái)每條直徑兩端相等的一小塊面上的電荷對(duì)球心+q的力互相平衡現(xiàn)在球殼上A處挖去半徑為r的小圓孔后，其他直徑兩端電荷對(duì)球心+q的力仍互相平衡，剩下的就是與A相對(duì)的B處、半徑也等于r的一小塊圓面上電荷對(duì)它的力F，如圖所示B處這一小塊圓面上的電荷量為：2222.44BrrqQQRR 由于半徑rq2，L1L2，平衡時(shí)兩球到過(guò)，平衡時(shí)兩球到過(guò)O點(diǎn)的豎直線(xiàn)的距離

12、點(diǎn)的豎直線(xiàn)的距離相等，則相等，則() Am1m2 Bm1=m2 Cm1m2 D無(wú)法確定無(wú)法確定 作出兩個(gè)帶電小球的受力如圖所示，其作出兩個(gè)帶電小球的受力如圖所示，其中中T1是力是力F1與與G1的合力，的合力，T2是力是力F2與與G2的合的合力力 根據(jù)幾何關(guān)系可得，根據(jù)幾何關(guān)系可得，ACDBCE，則有：，則有：LAC=LBC 根據(jù)幾何關(guān)系可得，力的矢量三角形根據(jù)幾何關(guān)系可得，力的矢量三角形AG1T1相似于三角形相似于三角形OCA，則有：，則有：F1LAC=G1LOC 根據(jù)牛頓第三定律可得，根據(jù)牛頓第三定律可得，F(xiàn)1=F2 兩個(gè)帶電小球所受的重力分別為：兩個(gè)帶電小球所受的重力分別為：G1=m1g，

13、G2=m2g 聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：m1=m2，選項(xiàng)，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確正確 點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：如果幾個(gè)力的方向關(guān)系未知，利用如果幾個(gè)力的方向關(guān)系未知，利用正交分解法難于解決，要考慮利用相似三角形的正交分解法難于解決，要考慮利用相似三角形的比例關(guān)系求解研究帶電體的平衡是力學(xué)中的物比例關(guān)系求解研究帶電體的平衡是力學(xué)中的物體平衡知識(shí)在電學(xué)中的應(yīng)用，可以很好地培養(yǎng)學(xué)體平衡知識(shí)在電學(xué)中的應(yīng)用，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力和將已學(xué)習(xí)的知識(shí)、方法遷移生的分析綜合能力和將已學(xué)習(xí)的知識(shí)、方法遷移的能力的能力 （2007重慶）如圖6-1-3，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線(xiàn)下端有一個(gè)帶電量不

14、變的小球A.在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B.當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線(xiàn)上，A處于受力平衡時(shí)，懸線(xiàn)偏離豎直方向的角度為，若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電量分別為q1和q2,分別為30和45.則q2/q1為（ ） A2 B3 C D圖圖6-1-32 33 3 A球電量不變，設(shè)為q0兩種情況下球均受三個(gè)力作用下平衡庫(kù)侖力 設(shè)A球質(zhì)量為m，球平衡： mgtan，r=Lsin，式中L為線(xiàn)長(zhǎng)，r為兩球球心之間的距離由以上兩式得到 所以，02.q qFkr02q qFkr2220tansintansinmgLqkq2222211/2tan45 sin 452 3.tan30 sin 301/

15、31/ 2qq (2010 (2010廣東高考模擬廣東高考模擬) )如圖如圖614所示，帶所示，帶正電的甲球固定在足夠大的光滑絕緣水平面上的正電的甲球固定在足夠大的光滑絕緣水平面上的A點(diǎn)，其帶電量為點(diǎn)，其帶電量為Q；質(zhì)量為；質(zhì)量為m、帶正電的乙球在、帶正電的乙球在水平面上的水平面上的B點(diǎn)由靜止釋放，其帶電量為點(diǎn)由靜止釋放，其帶電量為q；A、B兩點(diǎn)間的距離為兩點(diǎn)間的距離為l0.釋放后的乙球除受到甲球的釋放后的乙球除受到甲球的靜電力作用外，還受到一個(gè)大小為靜電力作用外，還受到一個(gè)大小為F=k (k為靜為靜電力常數(shù)電力常數(shù))、方向指向甲球的恒力作用，兩球均、方向指向甲球的恒力作用，兩球均可視為點(diǎn)電荷

16、可視為點(diǎn)電荷圖圖6-1-4204Qql (1)求乙球在釋放瞬間的加速度大??；求乙球在釋放瞬間的加速度大小； (2)求乙球的速度最大時(shí)兩個(gè)電荷間的距離；求乙球的速度最大時(shí)兩個(gè)電荷間的距離； (3)請(qǐng)定性地描述乙球在釋放后的運(yùn)動(dòng)情況請(qǐng)定性地描述乙球在釋放后的運(yùn)動(dòng)情況(說(shuō)明速度的大小變化及運(yùn)動(dòng)方向的情況說(shuō)明速度的大小變化及運(yùn)動(dòng)方向的情況)( )202022003412)42kQqamlxlqQkFmalFxqQQqkFkxl由牛頓第二定律得：，當(dāng)乙球所受的合力為零，即庫(kù)侖力與 大小相等時(shí)，乙球的速度最大，設(shè)此時(shí)兩解電荷間的距離為 ，則析：解得：有：，解得=-= (3)乙球先做遠(yuǎn)離甲的運(yùn)動(dòng)，速度先增大

17、后減乙球先做遠(yuǎn)離甲的運(yùn)動(dòng)，速度先增大后減小，然后又反向做速度先增大后減小的運(yùn)動(dòng)，返小，然后又反向做速度先增大后減小的運(yùn)動(dòng)，返回到釋放點(diǎn)回到釋放點(diǎn)B后，再重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)，之后就在后，再重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)，之后就在B點(diǎn)和最遠(yuǎn)端之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)和最遠(yuǎn)端之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng) 點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：乙球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的庫(kù)侖力乙球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的庫(kù)侖力大于恒力大于恒力F，加速遠(yuǎn)離甲球，庫(kù)侖力逐漸減小，加速遠(yuǎn)離甲球，庫(kù)侖力逐漸減小，所以加速度減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)，即庫(kù)侖所以加速度減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)，即庫(kù)侖力等于力等于F時(shí)，速度達(dá)到最大；接著庫(kù)侖力小于時(shí)，速度達(dá)到最大；接著庫(kù)侖力小于恒力恒力F，乙球開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng)，直至速

18、度減為零，乙球開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減為零，然后反向加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)庫(kù)侖力大于恒力時(shí)，做然后反向加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)庫(kù)侖力大于恒力時(shí)，做反向的減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到反向的減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到B速度減為零，接下速度減為零，接下來(lái)重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)來(lái)重復(fù)上述運(yùn)動(dòng) 易錯(cuò)題：易錯(cuò)題：兩個(gè)直徑為兩個(gè)直徑為r的帶電球，當(dāng)它們相的帶電球，當(dāng)它們相距距100r時(shí)的作用力為時(shí)的作用力為F，當(dāng)它們相距為，當(dāng)它們相距為r時(shí)作用時(shí)作用力為力為() AF/102 B104F C100F D以上結(jié)論都不對(duì)以上結(jié)論都不對(duì) 錯(cuò)解：錯(cuò)解：根據(jù)庫(kù)侖定律公式根據(jù)庫(kù)侖定律公式F= ，得出，得出B答答案案 錯(cuò)解分析：錯(cuò)解分析： 本題實(shí)質(zhì)上是考查對(duì)庫(kù)侖定律內(nèi)本題實(shí)質(zhì)上是考查對(duì)庫(kù)侖定律內(nèi)容的理解和應(yīng)用，學(xué)生只記住了該定律的公式，容的理解和應(yīng)用，學(xué)生只記住了該定律的公式，而忽略了其成立的前提條件是而忽略了其成立的前提條件是“真空中、點(diǎn)電真空中、點(diǎn)電荷荷”，對(duì)點(diǎn)電荷的概念也沒(méi)有真正理解，對(duì)點(diǎn)電荷的概念也沒(méi)有真正理解122kQQr 正解：正解：點(diǎn)電荷是理想化的物理模型，沒(méi)有大點(diǎn)電荷是理想化的物理模型，沒(méi)有大小的帶電體實(shí)際上的帶電體只有帶電體在本身小的帶電體實(shí)際上的帶電體只有帶電體在本身的大小跟帶電體間的距離相比小很多時(shí)