第九章第一講庫侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度

第九章第一講庫侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度第1頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[復(fù)習(xí)備考導(dǎo)航]考點(diǎn)要求1.兩種電荷．電荷守恒Ⅰ2.真空中的庫侖定律．電荷量Ⅱ3.電場(chǎng)．電場(chǎng)強(qiáng)度．電場(chǎng)線．點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)．勻強(qiáng)電場(chǎng)．電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加Ⅱ4.電勢(shì)能．電勢(shì)差．電勢(shì)．等勢(shì)面Ⅱ第2頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月考點(diǎn)要求5.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差跟電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系Ⅱ6.靜電屏蔽Ⅰ7.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)Ⅱ8.示波管．示波器及其應(yīng)用Ⅰ9.電容器的電容Ⅱ第3頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月考點(diǎn)要求10.平行板電容器的電容．常用的電容器Ⅰ11.實(shí)驗(yàn)：用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線第4頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月1．從近幾年的高考試題看，考查的熱點(diǎn)知識(shí)為電場(chǎng)線、等勢(shì)面、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功等，且多側(cè)重于以帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為載體以選擇題的形式進(jìn)行考查．2．在將來的高考中，在上述考查角度的基礎(chǔ)上，仍然會(huì)以選擇題的形式考查電場(chǎng)的基本知識(shí)，也可能以綜合題的形式考查電場(chǎng)知識(shí)與動(dòng)量、能量、曲線運(yùn)動(dòng)等的綜合問題，尤其是電場(chǎng)知識(shí)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，更是考查的一個(gè)熱點(diǎn)．第5頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月3．在復(fù)習(xí)中，要做好以下幾個(gè)方面的工作：(1)做好基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)，與力學(xué)中平衡問題、動(dòng)力學(xué)問題、動(dòng)量能量等知識(shí)的整合．(2)以其研究近幾年各地高考試題及模擬題中的有關(guān)計(jì)算題，總結(jié)命題的角度和解題的入手點(diǎn)，但不可過多的沉溺于其中，做到量力而行，還是基礎(chǔ)知識(shí)和中檔題目更為重要，夯實(shí)基礎(chǔ)，才能以不變應(yīng)萬變．第6頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[知識(shí)體系總覽]第7頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第10頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月一、電荷和電荷守恒定律1．電荷(1)元電荷：最小的電荷量，其值為e＝

C．任何帶電體的帶電荷量皆為元電荷的

倍．(2)點(diǎn)電荷：帶一定的電荷量，忽略其形狀和大小的一種理想化模型．1.60×10－19

整數(shù)第12頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月2．電荷守恒定律(1)內(nèi)容：電荷既不會(huì)

，也不會(huì)

，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，

不變．(2)起電方式：

、

、感應(yīng)起電．(3)帶電實(shí)質(zhì)：不論哪種起電方式，它們的實(shí)質(zhì)都是

．創(chuàng)造消滅電荷的總量摩擦起電接觸起電電子的轉(zhuǎn)移第13頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月二、庫侖定律1．內(nèi)容：

中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成

，跟它們的距離的二次方成

，作用力的方向在它們的連線上．2．表達(dá)式：F＝k，式中k＝

N·m2/C2，叫靜電力常量．3．適用條件：真空中的

．真空正比反比9.0×109點(diǎn)電荷第14頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[特別提醒](1)兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離r→0時(shí)，不能再視為點(diǎn)電荷，也不遵循庫侖定律，它們之間的庫侖力不能認(rèn)為趨于無窮大．(2)兩個(gè)帶電體間的庫侖力是一對(duì)相互作用力．第15頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月三、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線1．電場(chǎng)：基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有

．N/CV/m正電荷平行四邊形力的作用第16頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)場(chǎng)強(qiáng)的三個(gè)表達(dá)式比較第17頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月3．電場(chǎng)線(1)電場(chǎng)線的特點(diǎn)：①電場(chǎng)線從

或無限遠(yuǎn)處出發(fā)終止于

或無限遠(yuǎn)處．②電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交．③在同一電場(chǎng)里，電場(chǎng)線

的地方場(chǎng)強(qiáng)越大．④電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的

．正電荷負(fù)電荷越密場(chǎng)強(qiáng)方向第18頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線(如圖9－1－1)圖9－1－1第19頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[特別提醒]丙、丁圖中的電場(chǎng)線分布的疏密程度關(guān)于兩電荷連線的中垂線具有對(duì)稱性，因此，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小對(duì)稱，但方向不一定相同．第20頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月1.把兩個(gè)相同的金屬小球接觸一下再分開一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球相互排斥，則這兩個(gè)金屬小球原來的帶電情況可能是(

)A．兩球原來帶有等量異種電荷B．兩球原來帶有同種電荷C．兩球原來帶有不等量異種電荷D．兩球中原來只有一個(gè)帶電第21頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸，兩個(gè)相同的小球接觸后電荷量平均分配規(guī)律可知，B、C、D正確．答案：BCD第22頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月2．關(guān)于電場(chǎng)，下列說法中正確的是(

)A．電場(chǎng)是電荷周圍空間實(shí)際存在的物質(zhì)B．電場(chǎng)是為了便于研究電荷的運(yùn)動(dòng)而引入的理想模型C．電荷周圍分布的電場(chǎng)線就是電場(chǎng)D．電荷間的相互作用不是通過電場(chǎng)作媒介產(chǎn)生的第23頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月答案：A解析：電場(chǎng)是由電荷或變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的，它是客觀存在的，人們?yōu)榱嗣枋鲭妶?chǎng)，人為引入了電場(chǎng)線，電荷間的相互作用就是通過電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的，故選項(xiàng)A正確．第24頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月答案：BCD第27頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月4．如圖9－1－2所示為兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)．圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點(diǎn)，電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱．則下列說法中正確的是(

)A．這兩點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷B．這兩點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷圖9－1－2第28頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月C．D、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等D．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小解析：由電場(chǎng)線分布的特征可知，產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷一定是等量異種電荷，A正確；D、C兩點(diǎn)電場(chǎng)線的密度不同，D、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，C不正確；C點(diǎn)電場(chǎng)線的密度大，電場(chǎng)強(qiáng)度大，D不正確．答案：A第29頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第30頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月答案：46N

23N第32頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[思路點(diǎn)撥]分別表示出＋Q和－Q在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，然后作出平行四邊形利用幾何關(guān)系求解合場(chǎng)強(qiáng)．第35頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[答案]

C第36頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月

[歸納領(lǐng)悟]在求解電場(chǎng)強(qiáng)度問題時(shí)，應(yīng)分清所敘述的是合場(chǎng)強(qiáng)，還是分場(chǎng)強(qiáng)，若求分場(chǎng)強(qiáng)，要注意選擇適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計(jì)算，求合場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，應(yīng)先求出分場(chǎng)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．第37頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[題組突破]1．如圖9－1－4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(duì)稱．要使圓心O處的電場(chǎng)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)圖9－1－4第38頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月答案：D解析：正、負(fù)點(diǎn)電荷在O處的合場(chǎng)強(qiáng)方向由O指向D，所以要使O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所放的正點(diǎn)電荷在O處的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)由O指向B，所以應(yīng)放在D點(diǎn)，選項(xiàng)D正確．第39頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第40頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月答案：A第41頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[典例啟迪][例2]

(2010·新課標(biāo)全國卷)靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器．其除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖9－1－6中直線ab為該收塵板的橫截面．工作時(shí)收塵板帶正電，其左側(cè)的電場(chǎng)線分布如圖所示；粉塵帶負(fù)電，在電場(chǎng)力作用下向收塵板運(yùn)動(dòng)，最后落在收塵板上．若用粗黑曲線表示原來靜止于P點(diǎn)的帶電粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，圖9－1－7中的4幅圖可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)(

)圖9－1－6第42頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[思路點(diǎn)撥]由帶電粉塵顆粒受到的電場(chǎng)力方向判斷它運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向．圖9－1－7第43頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[解析]因?yàn)殡妶?chǎng)中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)殡妶?chǎng)線的切線方向，所以條形金屬板所產(chǎn)生的電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，即帶電粒子在電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力方向與大小都將發(fā)生變化，故帶電粒子在電場(chǎng)中不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；因?yàn)閹щ娏Ｗ釉陔妶?chǎng)中將做曲線運(yùn)動(dòng)，由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：所受的合外力要指向圓弧內(nèi)側(cè)可知，帶負(fù)電的粉塵顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡可為A圖，A正確．[答案]

A第44頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[歸納領(lǐng)悟](1)一般情況下，帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，只有同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)，兩者才會(huì)重合．①電場(chǎng)線為直線；②電荷初速度為零，或速度方向與電場(chǎng)線平行；③電荷僅受電場(chǎng)力或所受其他力合力的方向與電場(chǎng)線平行．第45頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以根據(jù)電場(chǎng)線的分布情況及運(yùn)動(dòng)軌跡判斷電荷的受力情況、加速度大小的變化，由電場(chǎng)力做功的情況判斷速度變化情況等，另外當(dāng)帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，要注意電場(chǎng)力與物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件的結(jié)合起來解決問題．第46頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[題組突破]3．如圖9－1－8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(chǎng)線，虛線是某帶電粒子通過該電場(chǎng)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(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可以作出的正確判斷是(

)A．帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向圖9－1－8第47頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月C．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大解析：電場(chǎng)線的方向未知，因此無法判斷帶電粒子的性質(zhì)，A錯(cuò)，由彎曲方向可判斷粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向，都受沿電場(chǎng)線向左的電場(chǎng)力的作用，B對(duì)，a周圍的電場(chǎng)線比較密集，電荷在此處的電場(chǎng)力大，加速度大，C對(duì)，由a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，速度減小，D項(xiàng)正確．答案：BCD第48頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月4．如圖9－1－9所示，A、B兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量正點(diǎn)電荷，在A、B連線的中點(diǎn)C處放一點(diǎn)電荷(不計(jì)重力)．若給該點(diǎn)電荷一個(gè)初速度v0，v0方向與AB連線垂直，則該點(diǎn)電荷可能的運(yùn)動(dòng)情況是(

)

A．往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)B．勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．加速度不斷減小，速度不斷增大的直線運(yùn)動(dòng)D．加速度先增大后減小，速度不斷增大的直線運(yùn)動(dòng)圖9－1－9第49頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月解析：AB中垂線上電場(chǎng)線的分布：方向是從C點(diǎn)沿中垂線向兩側(cè)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小是先增大，后減小，在C點(diǎn)為零，無窮遠(yuǎn)為零，若在中點(diǎn)C處放入的是負(fù)電荷，受力指向C點(diǎn)，則選A；若在中點(diǎn)C處放入的是正電荷，受力由C點(diǎn)指向外，則選D.答案：AD第50頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[典例啟迪][例3]如圖9－1－10所示，A、B是帶有等量的同種電荷的兩小球，它們的質(zhì)量都是m，它們的懸線長度是L，懸線上端都固定在同一點(diǎn)O，B球懸線豎直且被固定，A球在力的作用下，在偏離B球x的地方靜止平衡，此時(shí)A受到繩的拉力為FT；現(xiàn)保持其他條件不變，用改變A球質(zhì)量的方法，使A球在距B為x/2處平衡，則A受到繩的拉力為(

)圖9－1－10第51頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月A．FT

B．2FTC．4FTD．8FT[審題指導(dǎo)]當(dāng)A球的質(zhì)量變化時(shí)，平衡的位置改變，兩球的距離發(fā)生變化，庫侖力要發(fā)生變化．第52頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[答案]

D第53頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[歸納領(lǐng)悟]分析帶電體平衡問題的方法與力學(xué)中分析物體平衡的方法是一樣的，學(xué)會(huì)把電學(xué)問題力學(xué)化．具體的方法有：(1)建立直角坐標(biāo)系利用正交分解方法；(2)利用合成方法．合成方法適用于三力平衡問題，經(jīng)常利用力三角形與幾何三角形的相似解決問題，正確作圖畫出力三角形，再進(jìn)一步找到它與哪個(gè)幾何三角形相似是解決問題的關(guān)鍵．第54頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月[題組突破]5．如圖9－1－11所示，電荷量為Q1、Q2的兩個(gè)正電荷分別置于A點(diǎn)和B點(diǎn)，兩點(diǎn)相距L，在以L為直徑的光滑絕緣上半圓環(huán)上，穿著一個(gè)帶電小球q(可視為點(diǎn)電荷)在P點(diǎn)平衡，若不計(jì)小球的重力，那么PA與AB的夾角α與Q1、Q2的關(guān)系滿足(

)圖9－1－11第55頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月第56頁，課件共66頁，創(chuàng)作于2023年2月答案：D第57頁，課件共66頁，