考

情

分

析

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

生活實(shí)踐類

速器

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)

學(xué)習(xí)探究類

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)用來解決問題。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)問題。4.知道靜電的防

止及利用。

考點(diǎn)一電荷守恒定律庫(kù)侖定律

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

內(nèi)容體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的

總量

三種起

摩擦起電、起電、接觸起電

電方式

電荷守

恒定律

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

帶電粒子的與其之比叫作比荷

比荷

電子的比荷為：＝1.76×1011C/kg

?

?e

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

點(diǎn)電荷

狀況對(duì)它們之間的作用力的影響的理想化模型

中兩個(gè)靜止之間的相互作用力，與它們的電荷量

內(nèi)容的乘積成，與它們的距離的二次方成，作用力的

庫(kù)侖方向在它們的連線上

定律

表達(dá)式F＝k，式中k＝N·m2/C2，叫作靜電力常量

?1?2

2

?

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)侖力還等于嗎？

??1?2

2

?

1.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＝k，當(dāng)r→0時(shí)，F(xiàn)→∞。()

?1?2

2

6.根據(jù)公式F＝k?，當(dāng)r→∞時(shí)，F(xiàn)→0。()

?1?2

2

例1如圖所示?，兩個(gè)相同的金屬球A、B(可看成點(diǎn)電荷)帶等量異種電荷，兩球相隔一定距離，兩球

之間的相互吸引力的大小是F，現(xiàn)讓另一個(gè)相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩球接觸后移開，

這時(shí)A、B兩球之間的相互作用力的大小是()

A.B.C.D.

??3?3?

8484

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)體原來帶異種電荷，則電荷先中和，余下的電荷再平分。公式：q1'＝q2'＝。

?1+?2

例2(2024·山東泰安市期中)如圖，三個(gè)固定的帶電小球a、b和c，相互間的距2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＝

16

B.a、b帶異種電荷，k＝9

16

C.a、b帶同種電荷，k＝9

64

D.a、b帶異種電荷，k＝27

64

27

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＝q0

4

B.彈簧伸7長(zhǎng)量為

??sin?

C.A球受到的庫(kù)侖?力0大小為2Mg

D.相鄰兩小球間距為q0

3?

[變式](2024·山東菏澤市7?檢?測(cè))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?，F(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題，其解題思路與力學(xué)中的平衡問題一樣，只是在原來受力的基礎(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

(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)

電場(chǎng)

(2)基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有

定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的與它的的比值

電場(chǎng)

定義式：E＝；單位：N/C或

強(qiáng)度

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

表達(dá)式：E＝k

點(diǎn)電荷?

2

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

的電場(chǎng)

向負(fù)點(diǎn)電荷

電場(chǎng)強(qiáng)

遵循平行四邊形定則

度的疊加

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＝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＝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。()

??

2

4.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?為試探電荷在該點(diǎn)的受力方向。()

例4(來自教材改編)(2024·山東日照市檢測(cè))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。下列說法正確的是()

A.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0.25N/C

B.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0.3m

D.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，

則等于()

??

??

A.B.C.D.2

13

33考點(diǎn)三電3場(chǎng)線的理解及應(yīng)用

典型電

場(chǎng)的電

場(chǎng)線

(1)電場(chǎng)線是的，實(shí)際電場(chǎng)中

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

電場(chǎng)線電場(chǎng)線

的特征(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

沿連線先變后變

電荷連線上

的電場(chǎng)強(qiáng)度

O點(diǎn)，但O點(diǎn)為

中垂線上的O點(diǎn)，O點(diǎn)，向外

電場(chǎng)強(qiáng)度向外逐漸

關(guān)于O點(diǎn)A與A'、B與B'、C與C'

對(duì)稱位置

等大等大

的電場(chǎng)強(qiáng)度

下列三個(gè)問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

(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)

靜電①導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度

平衡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

置幾乎沒有凈電荷

尖端導(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

放電端的電荷中和，相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷

靜電處于電場(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)

屏蔽儀器不會(huì)產(chǎn)生影響

例7如圖所示，在原來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0

D.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<k；②異種電荷：F>k。

?1?2?1?2

22

判斷正誤??

1.×2.√3.×4.×5.×6.√

例設(shè)原來、所帶電荷量分別為、－，距離為，則有＝，小球先與球接觸后，電

1A[ABqqrFk2CA

?

2

?

荷量為qA'＝qC＝，小球C后與B球接觸后，電荷量為qB'＝qC'＝?＝－，則有F'＝k＝k＝F，

''2

?2????A?B1?1

22

故選A。]224?8?8

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

靜

Fa＝||①

?????

2

(??)靜

b對(duì)c的庫(kù)侖力大小為Fb＝||②

?????

2

若合力向左，如圖所示，(??)

根據(jù)相似三角形得＝③

????

由①②③得＝?＝???＝，若合力向右，結(jié)果仍成立，正確。

k3D]

??(??)64

3

例3A[三小球??間距(?r?)均相2等7，對(duì)C球受力分析可知C球帶正電，根據(jù)平衡條件：Mgsinα+k＝k，

?0?C?0?C

22

(2?)?

對(duì)B球受力分析，根據(jù)平衡條件：Mgsinα+k＝k，兩式聯(lián)立解得：qC＝q0，r＝q0，故A正

2

?0?C?043?

22

??77??sin?

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＝，

3??sin?

?0

故B錯(cuò)誤；對(duì)A球受力分析，根據(jù)平衡條件：Mgsinα+F庫(kù)＝k0x，解得A球受到的庫(kù)侖力為F庫(kù)＝2Mgsinα，

故C錯(cuò)誤。]

[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k＝，解得x＝0.2m，選項(xiàng)C正確。]

??9???

22

考點(diǎn)二?(?+?)

力的作用靜電力F電荷量qV/m正電荷

?

判斷正誤?

1.×2.×3.√4.×

5

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＝＝4×10N/C，方向沿x軸正方向，

?1

1

5?

同理可得，B處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E2＝＝0.25×10N/C，方向沿x軸負(fù)方向，A、B錯(cuò)誤；由A、B的分析可

?2

?2

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＝k

?

2

55?

＝4×10N/C，E2＝k＝×10N/C，聯(lián)立