考情分析生活實(shí)踐類人體帶電頭發(fā)散開，尖端放電，避雷針，靜電吸附，直線加速器，示波器，靜電加速器學(xué)習(xí)探究類觀察靜電感應(yīng)現(xiàn)象，探究電荷間的作用力的影響因素，庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)，模擬電場(chǎng)線，觀察電容器的充、放電現(xiàn)象第42課時(shí)電場(chǎng)力的性質(zhì)目標(biāo)要求1.掌握庫(kù)侖定律的內(nèi)容及條件，并會(huì)用來(lái)解決問(wèn)題。2.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，并會(huì)計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，判斷電場(chǎng)強(qiáng)度方向。3.理解電場(chǎng)線的特點(diǎn)，會(huì)用電場(chǎng)線的特點(diǎn)解決相關(guān)問(wèn)題。4.知道靜電的防止及利用?？键c(diǎn)一電荷守恒定律庫(kù)侖定律電荷守恒定律內(nèi)容電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(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)移過(guò)程中，電荷的總量三種起電方式摩擦起電、起電、接觸起電實(shí)質(zhì)物體元電荷e＝C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的倍

比荷帶電粒子的與其之比叫作比荷

電子的比荷為：eme＝1.76×10點(diǎn)電荷代表帶電體的有一定電荷量的點(diǎn)，忽略帶電體的及電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響的理想化模型

庫(kù)侖定律內(nèi)容中兩個(gè)靜止之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成，與它們的距離的二次方成，作用力的方向在它們的連線上

表達(dá)式F＝kq1q2r2，式中k＝N·m條件①；②

對(duì)于可視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)均勻帶電絕緣球體，r為兩球的球心間距。若兩個(gè)帶電金屬球帶電荷量分別為q1、q2，球心間距為r，距離較近，不能看成點(diǎn)電荷，它們之間的庫(kù)侖力還等于kq1.某帶電體所帶的電荷量可以是5×10－19C。()2.體積很大的帶電體有時(shí)也可以看作點(diǎn)電荷。()3.兩個(gè)帶異種電荷的金屬球接觸時(shí)，正電荷從一個(gè)球轉(zhuǎn)移到另一個(gè)球。()4.相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量大的受到的庫(kù)侖力也大。()5.根據(jù)公式F＝kq1q2r2，當(dāng)r→0時(shí)，F(xiàn)6.根據(jù)公式F＝kq1q2r2，當(dāng)r→∞時(shí)，F(xiàn)→例1(八省聯(lián)考·四川·4)X、Y、Z為大小相同的導(dǎo)體小球，X、Y所帶電荷量均為q，Z所帶電荷量為－5q。X、Y均放置在光滑絕緣水平面上，Y固定在P點(diǎn)，X與絕緣輕彈簧一端相連，彈簧另一端固定，此時(shí)X靜止在平衡位置O點(diǎn)，如圖所示，將較遠(yuǎn)處的Z移近，先與X接觸，然后與Y接觸，再移回較遠(yuǎn)處，在此過(guò)程中，一直保持不變的是()A.X的平衡位置B.Z的電荷種類C.Y對(duì)X的庫(kù)侖力方向D.X、Y系統(tǒng)的電勢(shì)能電荷的分配原則：兩個(gè)形狀、大小相同且?guī)N電荷的同種導(dǎo)體，接觸后再分開，二者帶等量同種電荷，若兩導(dǎo)體原來(lái)帶異種電荷，則電荷先中和，余下的電荷再平分。公式：q1'＝q2'＝q1例2如圖，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm。小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對(duì)值為k，則()A.a、b帶同種電荷，k＝16B.a、b帶異種電荷，k＝16C.a、b帶同種電荷，k＝64D.a、b帶異種電荷，k＝64例3如圖所示，在傾角為α的光滑絕緣斜面上固定一個(gè)擋板，在擋板上連接一根與斜面平行的勁度系數(shù)為k0的絕緣輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端與A球連接。A、B、C三小球的質(zhì)量均為M，qA＝q0>0，qB＝－q0，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，三小球等間距排列。已知靜電力常量為k，重力加速度為g，則()A.qC＝47qB.彈簧伸長(zhǎng)量為MgC.A球受到的庫(kù)侖力大小為2MgD.相鄰兩小球間距為q03[變式]如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電荷量為+Q，B帶電荷量為－9Q。現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷均在靜電力的作用下處于平衡狀態(tài)，則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為()A.正電，B的右邊0.4m處B.正電，B的左邊0.2m處C.負(fù)電，A的左邊0.2m處D.負(fù)電，A的右邊0.2m處1.庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題，其解題思路與力學(xué)中的平衡問(wèn)題一樣，只是在原來(lái)受力的基礎(chǔ)上多了庫(kù)侖力，具體步驟如下：2.三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題(1)平衡條件：每個(gè)點(diǎn)電荷受到另外兩個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零或每個(gè)點(diǎn)電荷處于另外兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置。(2)平衡規(guī)律：考點(diǎn)二電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)(2)基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有

電場(chǎng)強(qiáng)度定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的與它的的比值

定義式：E＝；單位：N/C或

方向：規(guī)定在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受靜電力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向

點(diǎn)電荷的電場(chǎng)表達(dá)式：E＝kQ方向：對(duì)于正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，方向背離正點(diǎn)電荷；對(duì)于負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，方向指向負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加遵循平行四邊形定則1.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷在該點(diǎn)所受的靜電力成正比。()2.由E＝Fq知，當(dāng)試探電荷的電荷量q變?yōu)橐话霑r(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度E變?yōu)?倍。(3.點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的公式E＝kQr2表明，點(diǎn)電荷Q周圍電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電荷量Q成正比。(4.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向。()例4(來(lái)自教材改編)(2025·湖南永州市開學(xué)考)真空中Ox坐標(biāo)軸上的某點(diǎn)有一個(gè)點(diǎn)電荷Q，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.2m和0.7m，如圖甲所示。在A點(diǎn)放一個(gè)帶正電的試探電荷，在B點(diǎn)放一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷，A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到靜電力的方向都跟x軸正方向相同，靜電力的大小F跟試探電荷電荷量q的關(guān)系分別如圖乙中直線a、b所示。忽略A、B間的作用力。下列說(shuō)法正確的是()A.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0.25N/CB.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向C.點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為0.3mD.點(diǎn)電荷Q是正電荷例5(2024·貴州卷·7)如圖，A、B、C三個(gè)點(diǎn)位于以O(shè)為圓心的圓上，直徑AB與弦BC間的夾角為30°。A、B兩點(diǎn)分別放有電荷量大小為qA、qB的點(diǎn)電荷時(shí)，C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向恰好沿圓的切線方向，則qAqB等于(A.13 B.33 C.3 D考點(diǎn)三電場(chǎng)線的理解及應(yīng)用典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線電場(chǎng)線的特征(1)電場(chǎng)線是的，實(shí)際電場(chǎng)中

(2)電場(chǎng)線起始于電荷(或無(wú)限遠(yuǎn))，終止于(或負(fù)電荷)。靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線

(3)電場(chǎng)線不，也不

(4)電場(chǎng)線的反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱

(5)電場(chǎng)線不表示電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的

兩種等量點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的比較比較等量異種點(diǎn)電荷等量正點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布圖電荷連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度沿連線先變后變

O點(diǎn)，但

O點(diǎn)為

中垂線上的電場(chǎng)強(qiáng)度O點(diǎn)，

向外逐漸

O點(diǎn)，向外

關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱位置的電場(chǎng)強(qiáng)度A與A'、B與B'、C與C'等大

等大

下列三個(gè)問(wèn)題中帶電粒子只受靜電力作用(1)當(dāng)電場(chǎng)線是直線時(shí)，帶電粒子一定能沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)嗎？(2)當(dāng)電場(chǎng)線是曲線時(shí)，帶電粒子可能沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)嗎？(3)若帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線重合必須滿足什么條件？例6(多選)電場(chǎng)線能直觀地反映電場(chǎng)的分布情況。如圖是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)；O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上關(guān)于O對(duì)稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D分別是兩電荷連線上關(guān)于O對(duì)稱的兩點(diǎn)。則()A.E、F兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.A、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不同C.B、O、C三點(diǎn)中，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最小D.從C點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的電子加速度逐漸增大考點(diǎn)四靜電的防止及利用靜電平衡(1)定義：導(dǎo)體放入電場(chǎng)中，附加電場(chǎng)與原電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度在導(dǎo)體內(nèi)部大小相等且方向相反，使得疊加電場(chǎng)強(qiáng)度為零時(shí)，自由電荷不再發(fā)生，導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡狀態(tài)

(2)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)①導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度

②導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面③導(dǎo)體表面處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)體表面

④導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷，凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上⑤在導(dǎo)體外表面越尖銳的位置，凈電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大，凹陷的位置幾乎沒(méi)有凈電荷尖端放電導(dǎo)體尖端周圍電場(chǎng)使空氣，電離出的與導(dǎo)體尖端電荷符號(hào)相反的電荷與尖端的電荷中和，相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷

靜電屏蔽處于電場(chǎng)中的封閉金屬殼，由于內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為，從而外電場(chǎng)對(duì)殼內(nèi)儀器不會(huì)產(chǎn)生影響

例7如圖所示，在原來(lái)不帶電的空心金屬球殼外面放置一個(gè)正電荷。A、B、C三點(diǎn)分別位于球殼外部、球殼實(shí)體中和球殼空腔內(nèi)。當(dāng)球殼處于靜電平衡狀態(tài)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.由于靜電屏蔽，C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于0D.由于靜電感應(yīng)，球殼內(nèi)表面感應(yīng)出電荷

答案精析考點(diǎn)一保持不變感應(yīng)得失電子1.60×10－19整數(shù)電荷量質(zhì)量大小、形狀真空點(diǎn)電荷正比反比9.0×109真空中靜止點(diǎn)電荷討論交流對(duì)于兩個(gè)帶電金屬球，要考慮表面電荷的重新分布，如圖所示。①同種電荷：F<kq1q2r2；②異種電荷：判斷正誤1.×2.√3.×4.×5.×6.√例1B[設(shè)X、Y兩帶電小球相距為r，開始時(shí)，X、Y間的庫(kù)侖斥力大小為F＝kqX受到的庫(kù)侖力方向水平向左，由于X靜止在平衡位置O點(diǎn)，則彈簧的彈力大小為F＝kq2r2，方向水平向右，將Z與X接觸時(shí)，根據(jù)電荷分配原理可知，此時(shí)qX'＝qZ'此時(shí)X、Y間的庫(kù)侖力大小為F'＝k2大小發(fā)生了變化，X受到的庫(kù)侖力方向?yàn)樗较蛴?，X的平衡位置發(fā)生了變化，X、Y系統(tǒng)的電勢(shì)能發(fā)生了變化；當(dāng)Z再與Y接觸時(shí)，根據(jù)電荷分配原理可知，此時(shí)qY'＝qZ″＝－q整個(gè)過(guò)程中Z始終帶負(fù)電荷，故選B。]例2D[由小球c所受庫(kù)侖力的合力的方向平行于a、b的連線，知a、b帶異種電荷。a對(duì)c的庫(kù)侖力大小為Fa＝|k靜qab對(duì)c的庫(kù)侖力大小為Fb＝|k靜qb若合力向左，如圖所示，根據(jù)相似三角形得Faac由①②③得k＝qaqb＝例3A[三小球間距r均相等，對(duì)C球受力分析可知C球帶正電，根據(jù)平衡條件：Mgsinα+kq0qC(2r)2＝kq0qCr2，對(duì)B球受力分析，根據(jù)平衡條件：Mgsinα+kq0qCr2＝kq02r2，兩式聯(lián)立解得：qC＝47q0，r＝q03k7Mgsinα，故A正確，D錯(cuò)誤；對(duì)A、B、C三小球整體受力分析，根據(jù)平衡條件：3Mgsinα＝k0x，彈簧伸長(zhǎng)量為x＝3Mgsinαk[變式]C[要使三個(gè)點(diǎn)電荷均處于平衡狀態(tài)，必須滿足“兩同夾異”“兩大夾小”“近小遠(yuǎn)大”的原則，所以點(diǎn)電荷C應(yīng)在A的左邊，帶負(fù)電。設(shè)C帶電荷量為q，A、C間的距離為x，A、B間距離用r表示，由于點(diǎn)電荷C處于平衡狀態(tài)，所以kQqx2＝9kQq(r+x)考點(diǎn)二力的作用靜電力F電荷量qFqV/m判斷正誤1.×2.×3.√4.×例4C[由A處試探電荷的F－q圖線可得，該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E1＝F1q1＝4×105N/C，方向沿x軸正方向，同理可得，B處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E2＝F2q2＝0.25×105N/C，方向沿x軸負(fù)方向，A、B錯(cuò)誤；由A、B的分析可知，點(diǎn)電荷Q應(yīng)為負(fù)電荷，且在A、B之間，設(shè)Q到A點(diǎn)的距離為l，由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式可得E1＝kQl2＝4×105N/C，E2＝kQ(0.5m-l)2＝14×105N/C，聯(lián)立解得l＝例5B[根據(jù)題意可知兩電荷為異種電荷，假設(shè)qA為正電荷，qB為負(fù)電荷，兩電荷在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度如圖，設(shè)圓的半徑為r，根據(jù)幾何知識(shí)可得rAC＝r，rBC＝3rtan60°＝E同時(shí)有EA＝kqArAC2聯(lián)立解得q故選B。]考點(diǎn)三假想不存在正無(wú)限遠(yuǎn)不閉合相交相切疏密程度軌跡小大最小不為零零最大減小最小先變大后變小同向反向討論交流(1)不一定。(2)一定不會(huì)。(3)①電場(chǎng)線是直線；②帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場(chǎng)線所在的直線。例6AC[等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線是一條等勢(shì)線，電場(chǎng)強(qiáng)度方向與等勢(shì)線垂直，因此E、F兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，由于E、F是連線中垂線上關(guān)于O對(duì)稱的兩點(diǎn)，則其電場(chǎng)強(qiáng)度大小也相等，故A正確；根據(jù)對(duì)稱性可知，A、D兩點(diǎn)處電場(chǎng)線疏密程度相同，則A、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，由題圖甲看出，A、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，故B錯(cuò)誤；由題圖