new7-1之1電場的力的性質(zhì)課件

【考點(diǎn)掃描】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(diǎn)電荷(Ⅰ)4．庫侖定律(Ⅱ)5．靜電場(Ⅰ)《3D》P1056．電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)(Ⅱ)7．電場線(Ⅰ)8．電勢能、電勢(Ⅰ)9．電勢差(Ⅱ)10．勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系(Ⅰ)11．帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)(Ⅱ)12．示波管(Ⅰ)13．常見的電容器(Ⅰ)14．電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系(Ⅰ)自然界中的兩種電荷:1、把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷2、把用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷注意:任何帶電體的電荷量皆為元電荷的整數(shù)倍一、元電荷及電荷守恒定律1．元電荷：科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)自然界最小電荷量是電子的電荷量，質(zhì)子、正電子所帶的電荷量與它相同，但符號(hào)相反．人們把這個(gè)最小的電荷量叫做元電荷，用e表示，e＝

.1.60×10－19C補(bǔ)充：絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜，在a的近旁有一絕緣金屬球b，開始時(shí)a、b都不帶電，如圖所示，現(xiàn)使b帶電，則()A．a(chǎn)、b之間不發(fā)生相互作用B．b將吸引a，吸住后不放開C．b立即把a(bǔ)排斥開D．b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開D帶電體能吸引輕小物體接觸起電后兩物體帶同種電荷《3D》P106/

4．（雙選）如圖所示，將帶有負(fù)電的絕緣棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球，兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)互相接觸且對地絕緣，下列方法中能使兩球都帶電的是()A．先把兩球分開，再移走棒，則乙?guī)ж?fù)電B．先移走棒，再把兩球分開，均帶正電C．使棒與甲球瞬時(shí)接觸，再移走棒，甲、乙均帶負(fù)電D．先使乙球瞬時(shí)接地，再移走棒，甲帶正電、乙?guī)ж?fù)電AC感應(yīng)起電：遠(yuǎn)端帶同種電荷，近端帶異種電荷2．庫侖定律(1)內(nèi)容：

中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的

成正比，與它們的

成反比，作用力的方向在

．(2)表達(dá)式：，式中k＝

N·m2/C2，叫靜電力常量．(3)適用條件：真空中的點(diǎn)電荷

真空電荷量的乘積距離的二次方它們的連線上9.0×109

二、點(diǎn)電荷及庫侖定律1．點(diǎn)電荷：忽略形狀、大小和電荷分布狀況的可看成一個(gè)點(diǎn)的帶電體，是一種理想化的模型．1．適用條件(1)在空氣中，兩個(gè)點(diǎn)電荷的作用力近似等于真空中的情況，可以直接應(yīng)用公式．(2)當(dāng)兩個(gè)帶電體的間距遠(yuǎn)大于本身的大小時(shí)，可以把帶電體看成點(diǎn)電荷．2．庫侖力的方向由相互作用的兩個(gè)帶電體決定，且同種電荷相互排斥，為斥力；異種電荷相互吸引，為引力庫侖定律的理解和應(yīng)用[師之說]對于庫侖定律下面說法正確的是：()凡計(jì)算兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的電場力，就可以使用公式F=凡計(jì)算真空中兩個(gè)帶電體間相互作用的電場力，就可以使用公式F=C、兩個(gè)帶電體相距很近時(shí),可用庫侖定律來計(jì)算靜電力,此時(shí)它們間的靜電力是無窮大的.D、相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷,不論它們的電量是否相同,它們之間的庫侖力的大小一定相等.E、兩帶電球間庫侖力可應(yīng)用公式進(jìn)行定性比較.用r表示兩球球心之間的距離.則當(dāng)兩球帶同種電荷時(shí),F<;反之,當(dāng)兩球帶異種電荷時(shí),F>.DE點(diǎn)電荷、庫侖定律適用條件、牛頓第三定律D庫侖定律的使用條件、注意事項(xiàng)當(dāng)兩帶電體離得較近時(shí)，它們不能視為點(diǎn)電荷，庫侖定律不再適用，但它們之間仍存在庫侖力．.萬有引力定律庫侖定律數(shù)學(xué)表達(dá)式成立條件質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)電荷對帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會(huì)重新分布，不能再用球心距代替r對質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距多近，r都等于球心距豎直絕緣墻上有一固定的質(zhì)點(diǎn)A,在A的正上方的P點(diǎn)用絲線懸掛另一質(zhì)點(diǎn)B,A,B兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?致使懸線與豎直方向成α角，由于漏電，使A，B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量逐漸減少，在電荷漏完之前懸線對懸點(diǎn)P的拉力大小（）A，逐漸減少B，逐漸增大C，保持不變D，先變大后變小。C思考題（全國高考題）如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1與q2之間的距離為l1，q2與q3之間的距離為l2，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。（1）

如q2為正電荷，則q1為______電荷，q3為______電荷。（2）

q1、q2、q3三者電量大小之比是_____:_____:______.負(fù)負(fù)q1q2q3l1l2[析與解]（1）每個(gè)電荷均處于平衡狀態(tài)，即要求每個(gè)電荷所受合力應(yīng)為零，因此q2為正電荷，顯然q1

、q3應(yīng)為負(fù)電荷。3．三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問題(1)條件：兩個(gè)點(diǎn)電荷在第三個(gè)點(diǎn)電荷處的合場強(qiáng)為零，或每個(gè)點(diǎn)電荷受到的兩個(gè)庫侖力必須大小相等，方向相反．(2)規(guī)律：“三點(diǎn)共線”——三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一直線上；“兩同夾異”：正負(fù)電荷相互間隔；“兩大夾小”：中間電荷的電荷量最小；“近小遠(yuǎn)大”：中間電荷靠近電荷量較小的電荷C7、兩個(gè)大小相同的小球帶有同種電荷，質(zhì)量分別為m1和m2,電荷量分別為q1和q2,用細(xì)絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與豎直線成夾角1和2，且兩球同處一水平線上，若1=2，則（）

A.q1一定等于q2

B.一定滿足q1/m1=q2/m2

C.m1一定等于m2

D.必須同時(shí)滿足q1=q2,m1=m2m1m2正電荷三、電場、電場強(qiáng)度、電場線1．電場：帶電體周圍客觀存在的一種物質(zhì)．它是電荷間相互作用的媒體，具有力和能的性質(zhì)．2．電場強(qiáng)度(1)意義：描述電場強(qiáng)弱和方向的物理量．(2)定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值．(3)公式：E＝

，單位：V/m或N/C.(4)方向：

在該點(diǎn)的受力方向，是矢量．(5)決定因素：電場強(qiáng)度決定于電場本身，與q無關(guān)．1、關(guān)于電場，下列敘述正確的是：()A.以點(diǎn)電荷為圓心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場強(qiáng)都相同B.正電荷周圍的電場一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)度大C.在電場中某點(diǎn)放入檢驗(yàn)電荷q，該點(diǎn)的場強(qiáng)為E＝F/q，取走q后，該點(diǎn)場強(qiáng)不變D.電荷在電場中某點(diǎn)所受電場力很大，則該點(diǎn)電場一定很大C電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度的矢量性決定電場強(qiáng)度的因素（由場源電荷及位置決定，與試探電荷無關(guān)）1．對場強(qiáng)的三個(gè)表達(dá)式的正確理解[師之說]2．電場的疊加原理多個(gè)電荷在電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和，這種關(guān)系叫電場強(qiáng)度的疊加，電場強(qiáng)度的疊加遵循平行四邊形定則．[關(guān)鍵一點(diǎn)]在求解電場強(qiáng)度問題時(shí)，應(yīng)分清所敘述的場強(qiáng)是合場強(qiáng)，還是分場強(qiáng)，若求分場強(qiáng)，要注意選擇適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計(jì)算，求合場強(qiáng)時(shí)，應(yīng)先求出分場強(qiáng)，然后再根據(jù)矢量的合成法則(平行四邊形定則)進(jìn)行求解．

《3D》P107

（雙選）如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷＋Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列判斷正確的是()A．O點(diǎn)電場強(qiáng)度為零B．D點(diǎn)電場強(qiáng)度為零C．若將點(diǎn)電荷＋q從O移向C，電勢能增大D．若將點(diǎn)電荷－q從O移向C，電勢能增大BD《3D》P107

[學(xué)之用]2．如圖所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，將帶有等量電荷q的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱．要使圓心O處的電場強(qiáng)度為零，可在圓周上再放置一個(gè)適當(dāng)電荷量的正點(diǎn)電荷＋Q，則該點(diǎn)電荷＋Q應(yīng)放在()A．A點(diǎn)B．B點(diǎn)C．C點(diǎn)

D．D點(diǎn)D《3D》P109

/1．（雙選）(2010·廣東高考)如圖是某一點(diǎn)電荷的電場線分布圖，下列表述正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢B．該點(diǎn)電荷帶負(fù)電C．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相同D．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度BD3．幾種典型電場的電場線分布(1)正點(diǎn)電荷的電場如圖甲所示：電場線由

出發(fā)，到

終止．(2)負(fù)點(diǎn)電荷的電場如圖乙所示：電場線由

出發(fā)，到

終止．正電荷無窮遠(yuǎn)處無窮遠(yuǎn)處負(fù)電荷(3)等量同種和異種點(diǎn)電荷的電場兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上的電場分布及特點(diǎn)的比較比較項(xiàng)目等量同種點(diǎn)電荷等量異種點(diǎn)電荷電場線圖示連線中點(diǎn)O處的場強(qiáng)為.

中垂線上最大,連線上最小零比較項(xiàng)目等量同種點(diǎn)電荷等量異種點(diǎn)電荷由O沿中垂線向外場強(qiáng)的變化先

后.

逐漸減小關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)A與A′、B與B′場強(qiáng)的關(guān)系等大、反向

、.等大增大減小同向(4)勻強(qiáng)電場的電場線分布如圖丙所示特點(diǎn)：間隔相等的平行直線．(5)點(diǎn)電荷與帶電金屬板的電場線的分布如圖丁所示．[師之說]1．特點(diǎn)(1)不閉合：電場線起始于正電荷(或無窮遠(yuǎn)處)，終止于無窮遠(yuǎn)處(或負(fù)電荷)，即電場線不能形成閉合曲線．（不循環(huán)）(2)不中斷、不相交：在沒有電荷的空間，電場線不中斷，兩條電場線也不能相交．(3)不是電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡：只有當(dāng)電場線為直線、電荷初速度為零或初速度平行于電場線、電荷僅受電場力作用時(shí)，電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡才與電場線重合．2．應(yīng)用(1)表示場強(qiáng)的方向電場線上每一點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致．(2)比較場強(qiáng)的大小電場線的疏密程度反映了場強(qiáng)的大小即電場的強(qiáng)弱．同一幅圖中，電場線越密的地方場強(qiáng)越大，電場線越疏的地方場強(qiáng)越弱．(3)判斷電勢的高低在靜電場中，順著電場線的方向電勢越來越低[關(guān)鍵一點(diǎn)](1)電場線是人為假想引入的，不是客觀存在的．（但電場是客觀存在的）(2)雖然電場線是用來描述電場的強(qiáng)弱和方向的，但只根據(jù)一條電場線無法判斷電場強(qiáng)弱和場源情況．(3)沿電場線的方向電勢雖然越來越低，但場強(qiáng)不一定越來越小．強(qiáng)調(diào)：電場線的方向是電勢降低最快的方向；電勢降低最快的方向是電場線的方向.《3D》P108[學(xué)之用]3．有一負(fù)電荷自電場中的A點(diǎn)自由釋放，只受電場力作用，沿電場線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖所示，則A、B所在電場區(qū)域的電場線分布可能是圖中的()B力電綜合帶電體的力電綜合問題的分析方法1．解答思路[師之說]《3D》P109如圖所示，一根長L＝1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在場強(qiáng)為E＝1.0×105N/C、與水平方向成θ＝30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中．桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A，電荷量Q＝＋4.5×10－6C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量q＝＋1.0×10－6C，質(zhì)量m＝1.0×10－2kg.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運(yùn)動(dòng)．(靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，取g＝10m/s2)求：(1)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？

(2)小球B的速度最大時(shí)，距M端的高度h1為多大？[答案]

(1)3.2m/s2(2)0.9m《3D》P109[學(xué)之用]4．(2011·泰安模擬)一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，如圖所示，絲線與豎直方向成37°角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔儯豢紤]因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g)，求：(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大??；(2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)絲線的拉力．2．運(yùn)動(dòng)情況反映受力情況(1)物體靜止(保持)：F合＝0.(2)做直線運(yùn)動(dòng)①勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)合＝0.②變速直線運(yùn)動(dòng)：F合≠0，且F合與速度方向總是一致．(3)做曲線運(yùn)動(dòng)：F合≠0，F(xiàn)合與速度方向不在一條直線上，且總指向曲線凹的一側(cè)．(4)加速運(yùn)動(dòng)：F合與v的夾角為α，0°≤α<90°

減速運(yùn)動(dòng)：90°<α≤180°.(5)勻變速運(yùn)動(dòng)：F合＝恒量《3D》P108(2011·廣州模擬)如所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中只受到電場力作用，根據(jù)此圖不能作出的正確判斷是()A．帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C．帶電粒子在a、b兩