《高考備考指南 物理 》課件-第1講　庫侖定律　電場(chǎng)強(qiáng)度

靜電場(chǎng)第七章

核心素養(yǎng)新課程標(biāo)準(zhǔn)物理觀念(1)理解電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電場(chǎng)線、等勢(shì)面；(2)理解場(chǎng)的物質(zhì)性，運(yùn)用場(chǎng)的觀念分析靜電場(chǎng)中相互作用的問題；(3)理解電容器及電容等基本概念，掌握平行板電容器的電容及帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)等基本規(guī)律科學(xué)思維(1)運(yùn)用重力場(chǎng)與靜電場(chǎng)對(duì)比的方法研究靜電場(chǎng)；(2)運(yùn)用電場(chǎng)線、等勢(shì)面等模型研究靜電場(chǎng)；(3)運(yùn)用力和運(yùn)動(dòng)、功和能等規(guī)律求解靜電場(chǎng)相關(guān)問題科學(xué)探究通過實(shí)驗(yàn)探究平行板電容器的電容及充、放電現(xiàn)象科學(xué)態(tài)度與責(zé)任(1)了解生產(chǎn)生活中關(guān)于靜電的利用與防護(hù)；(2)了解靜電知識(shí)在生產(chǎn)、生活和高科技中的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)科學(xué)對(duì)社會(huì)進(jìn)步的促進(jìn)作用命題分析1.考查方式：(1)庫侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)、電場(chǎng)線、電勢(shì)和電勢(shì)差、等勢(shì)面、電勢(shì)能、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為歷年高考的重點(diǎn)和難點(diǎn)，常以選擇題和計(jì)算題的形式進(jìn)行考查.(2)高考對(duì)本章基本概念和規(guī)律的考查以選擇題為主，主要考查“物理觀念”素養(yǎng)；在計(jì)算題中把電場(chǎng)力和能的性質(zhì)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系有機(jī)結(jié)合，以帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)為模型，實(shí)現(xiàn)力、電知識(shí)的系統(tǒng)化考查.主要考查“科學(xué)思維”素養(yǎng)2.廣東命題趨勢(shì)：描述電場(chǎng)的物理量；庫侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；電場(chǎng)中的功能關(guān)系；電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加，平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析；力、電綜合問題；電容器在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用第1講庫侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度(本講對(duì)應(yīng)系統(tǒng)用書P148)欄目導(dǎo)航01知識(shí)

梳理查漏02題點(diǎn)

各個(gè)擊破03配套訓(xùn)練知識(shí)梳理查漏1知識(shí)一

電荷、電荷守恒定律1.元電荷元電荷是最小的電荷量，其值為e＝____________，所有帶電體的電荷量都是元電荷的____________，其中質(zhì)子、電子的電荷量與元電荷相同.電子的電荷量q＝____________.

1.6×10－19C

整數(shù)倍－1.6×10－19C易錯(cuò)辨析

帶電體所帶的電荷量是不連續(xù)的，任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍.2.點(diǎn)電荷(1)本身的體積比電荷間的距離____________的帶電體.

(2)點(diǎn)電荷是理想化模型.小得多3.電荷守恒定律(1)內(nèi)容：電荷既不能被創(chuàng)造，也不能消失，只能從物體的一部分____________到另一部分，或者從一個(gè)物體____________到另一個(gè)物體，在____________的過程中電荷的代數(shù)和保持不變.

(2)起電方法：____________、____________、____________.

(3)帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電的實(shí)質(zhì)是____________.(4)兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體球相接觸后電荷的分配規(guī)律：同種電荷總量

，異種電荷

后再平均分配.

轉(zhuǎn)移摩擦起電轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移感應(yīng)起電接觸起電電子的得失平分中和易錯(cuò)辨析【自測(cè)1】關(guān)于元電荷，正確的說法是()A.元電荷就是點(diǎn)電荷B.1C電荷量叫元電荷C.元電荷就是質(zhì)子D.元電荷是自然界中電荷的最小單元D

真空點(diǎn)電荷正比反比9.0×1093.適用條件：____________中的____________.

(1)在空氣中，兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力近似等于真空中的情況，可以直接應(yīng)用公式計(jì)算.(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.4.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____________，異種電荷相互____________.

真空靜止點(diǎn)電荷排斥吸引【自測(cè)2】(多選)下列電場(chǎng)中，帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下，既可做直線運(yùn)動(dòng)，又可做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的是()A.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)B.兩個(gè)等量同種電荷的電場(chǎng)C.等量異種電荷的電場(chǎng)D.勻強(qiáng)電場(chǎng)AB知識(shí)三

電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度1.電場(chǎng)電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì).電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有____________.靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)稱為____________.

力的作用靜電場(chǎng)2.電場(chǎng)強(qiáng)度(1)物理意義：描述電場(chǎng)的

和

的物理量.

(2)定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F與它的____________的比值等于電場(chǎng)強(qiáng)度.

(3)定義式：____________，單位：____________或

.

(4)矢量性：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，方向與正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向

，與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向

.

(5)唯一性：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是唯一的，由電場(chǎng)本身決定，與檢驗(yàn)電荷無關(guān).強(qiáng)弱方向電荷量

N/C

V/m

一致相反(6)真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式：____________，其中Q是形成電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷.

(7)電場(chǎng)的疊加：某點(diǎn)的電場(chǎng)等于各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)的____________.

矢量和【自測(cè)3】如圖，在一點(diǎn)電荷附近a、b點(diǎn)放置試探電荷測(cè)量其受力，下列試探電荷受力F

與電荷量q

的關(guān)系圖中，正確的是()B

知識(shí)四

電場(chǎng)線1.電場(chǎng)線為了形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的

和

，在電場(chǎng)中畫出的一些曲線，曲線上每一點(diǎn)的____________都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，曲線的

表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線，而是為了描述電場(chǎng)而假想的線.

強(qiáng)弱

方向切線方向疏密易錯(cuò)辨析

(1)電場(chǎng)是一種客觀存在的物質(zhì)，但電場(chǎng)線是為了更形象地表現(xiàn)電場(chǎng)的特點(diǎn)而虛構(gòu)的，現(xiàn)實(shí)不存在；(2)電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，但是根據(jù)電場(chǎng)線方向和運(yùn)動(dòng)軌跡能判斷電荷的受力方向和加速度方向.2.電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線始于____________(或無窮遠(yuǎn))，終于負(fù)電荷(或____________).

(2)同一電場(chǎng)中，電場(chǎng)線密的地方____________，電場(chǎng)線疏的地方____________.

(3)電場(chǎng)線密的地方等差等勢(shì)面

；等差等勢(shì)面疏的地方電場(chǎng)線也

.

(4)電場(chǎng)線互不相交.(5)電場(chǎng)線和等勢(shì)面在相交處____________.

正電荷無窮遠(yuǎn)電場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)弱密互相垂直疏(6)電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)____________最快的方向，電勢(shì)降低的方向____________電場(chǎng)線的方向.

(7)切線方向表示該點(diǎn)

的方向，也是____________的受力方向.

降低不一定是場(chǎng)強(qiáng)正電荷3.幾種典型的電場(chǎng)線【自測(cè)4】在如圖所示的各電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同的是()C題點(diǎn)各個(gè)擊破2命題點(diǎn)一對(duì)點(diǎn)電荷和庫侖定律的理解［師生共研類］1.對(duì)庫侖定律的理解(1)庫侖定律適用于真空中靜止點(diǎn)電荷間的相互作用.

(3)不能根據(jù)公式錯(cuò)誤地認(rèn)為r→0時(shí)，庫侖力F→∞，因?yàn)楫?dāng)r→0時(shí)，兩個(gè)帶電體已不能看作點(diǎn)電荷了.2.庫侖力具有力的共性(1)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的庫侖力遵守牛頓第三定律.(2)庫侖力可使帶電體產(chǎn)生加速度.(3)庫侖力可以和其他力平衡.(4)某個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)受幾個(gè)點(diǎn)電荷的作用時(shí)，要用平行四邊形定則求合力.例1關(guān)于元電荷、點(diǎn)電荷和質(zhì)點(diǎn)，下列說法錯(cuò)誤的是()A.如果物體的形狀和大小在所研究的問題中屬于無關(guān)或次要因素，就可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)B.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C.元電荷實(shí)際上是指電子和質(zhì)子本身D.一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看其尺寸的絕對(duì)值，而是看其形狀和尺寸對(duì)相互作用力的影響能否忽略不計(jì)C1.如圖所示，兩個(gè)帶電金屬球半徑為r，中心距離為4r，所帶電荷量大小相等均為Q.結(jié)合庫侖定律適用條件，關(guān)于它們之間電荷的相互作用力大小F，下列說法正確的是(C

)

2.與“磁懸浮”對(duì)應(yīng)的一種技術(shù)叫“電懸浮”.如圖所示，豎直平面內(nèi)有a、b、c三個(gè)帶電小球，其中a、b固定于絕緣水平面上，三球的連線恰好組成正三角形，“電懸浮”恰好能使小球c靜止，則()A.a、b的電荷量必相等B.a、b、c的電荷量必相等C.a、b有可能帶相反電性的電荷D.c的重力大小等于a、c間的庫侖斥力大小C

命題點(diǎn)二對(duì)電場(chǎng)線的理解和應(yīng)用［師生共研類］1.幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布(1)孤立點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線呈空間球狀對(duì)稱分布，如圖甲、乙所示；勻強(qiáng)電場(chǎng)如圖丙所示；點(diǎn)電荷與帶電金屬板的電場(chǎng)線分布如圖丁所示.(2)兩等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布規(guī)律.項(xiàng)目等量異種電荷等量同種電荷等勢(shì)面電場(chǎng)線分布圖以正點(diǎn)電荷為例點(diǎn)電荷連線特點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向：正→負(fù)大?。簭?qiáng)→弱→強(qiáng)，中點(diǎn)最小方向：中點(diǎn)兩側(cè)方向相反大?。簭?qiáng)→弱→強(qiáng)，中點(diǎn)E＝0電勢(shì)正電荷→負(fù)電荷，高→低若為正電荷，中點(diǎn)最低若為負(fù)電荷，中點(diǎn)最高項(xiàng)目等量異種電荷等量同種電荷中垂面場(chǎng)強(qiáng)各點(diǎn)方向一致，中點(diǎn)最強(qiáng)兩側(cè)漸弱中點(diǎn)兩側(cè)方向相反，兩側(cè)均有最大值，中點(diǎn)向兩側(cè)均為弱→強(qiáng)→弱電勢(shì)電勢(shì)為0的等勢(shì)面不是等勢(shì)面相同點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小、電勢(shì)均關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱分布2.電場(chǎng)線的應(yīng)用例2小強(qiáng)在學(xué)習(xí)了靜電場(chǎng)的知識(shí)后，來到實(shí)驗(yàn)室研究如圖所示的電場(chǎng)，實(shí)線和虛線分別表示該電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)線，若

a、b

兩點(diǎn)所處的等勢(shì)線電勢(shì)為0，相鄰等勢(shì)線間的電勢(shì)差為2V，則()A.a處電場(chǎng)強(qiáng)度等于b處電場(chǎng)強(qiáng)度B.c、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于c、a

兩點(diǎn)間的電勢(shì)差C.電子在c處具有的電勢(shì)能為20eVD.若將一電子在d處由靜止釋放，則運(yùn)動(dòng)至c點(diǎn)對(duì)應(yīng)等勢(shì)線時(shí)，具有的動(dòng)能為2eVD【解析】a處電場(chǎng)線較b處密集，a處電場(chǎng)強(qiáng)度大于b處電場(chǎng)強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；a、b

兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，c、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于c、a兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，B錯(cuò)誤；電子在c處的電勢(shì)能為－20

eV，C錯(cuò)誤；電子在d處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)至c點(diǎn)對(duì)應(yīng)等勢(shì)線時(shí)，電場(chǎng)力做功2

eV，電子的電勢(shì)能減少2

eV，動(dòng)能增加2

eV，D正確.1.(2023年全國(guó)甲卷)在一些電子顯示設(shè)備中，讓陰極發(fā)射的電子束通過適當(dāng)?shù)姆莿驈?qiáng)電場(chǎng)，可以使發(fā)散的電子束聚集.下列4幅圖中帶箭頭的實(shí)線表示電場(chǎng)線，如果用虛線表示電子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中正確的是()A【解析】電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，A正確；電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析如圖甲，可見與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，B錯(cuò)誤；電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析如圖乙，可見與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，D錯(cuò)誤；電子做曲線運(yùn)動(dòng)滿足合力指向軌跡凹側(cè)，對(duì)電子受力分析如圖丙，可見與電場(chǎng)力的受力特點(diǎn)相互矛盾，C錯(cuò)誤.2.(2022年江門模擬)如圖所示是電子槍部分的原理圖，陰極發(fā)射的電子在強(qiáng)電場(chǎng)作用下從陰極飛向陽極，虛線是其中一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)路線，實(shí)線是電場(chǎng)線，A、B、C是電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，下列說法正確的是()A.C點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的低

B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的大C.電子從A運(yùn)動(dòng)到B的過程電勢(shì)能增大

D.從A到B電子的加速度不斷增大B【解析】沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，可知C點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)高，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線越密集則場(chǎng)強(qiáng)越大，可知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，B正確；電子從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能減小，C錯(cuò)誤；從A到B電子所受的電場(chǎng)力逐漸減小，則電子的加速度不斷減小，D錯(cuò)誤.命題點(diǎn)三對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解［師生共研類］1.三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)公式的比較比較表達(dá)式公式意義電場(chǎng)強(qiáng)度定義式真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度決定式勻強(qiáng)電場(chǎng)中E與U關(guān)系式適用條件一切電場(chǎng)①真空②點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場(chǎng)決