1、第1課時電場的力的性質(zhì),知 識 梳 理 知識點一、電荷及電荷守恒定律 1元電荷、點電荷 (1)元電荷：e1.61019 C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的 ，其中質(zhì)子、正電子的電荷量與元電荷相同。 (2)點電荷：當(dāng)帶電體本身的大小和形狀對研究的問題影響很小時，可以將帶電體視為點電荷。,整數(shù)倍,2靜電場 (1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間 的一種特殊物質(zhì)。 (2)基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用。 3電荷守恒定律 (1)內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體 到另一個物體，或者從物體的一部分 到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持 。 (2)起電方式： 、 、感應(yīng)起電。

2、(3)帶電實質(zhì)：物體帶電的實質(zhì)是 。,相互作用,轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移,不變,摩擦起電,接觸起電,得失電子,4感應(yīng)起電：感應(yīng)起電的原因是電荷間的相互作用，或者說是電場對電荷的作用。 (1)同種電荷相互 ，異種電荷相互 。 (2)當(dāng)有外加電場時，電荷向?qū)w兩端移動，出現(xiàn)感應(yīng)電荷，當(dāng)無外加電場時，導(dǎo)體兩端的電荷發(fā)生中和。,排斥,吸引,真空,電荷量的乘積,距離的二次方,9.0109,真空,點電荷,比值,4方向：規(guī)定 在電場中某點所受 的方向為該點的電場強度方向。 5.電場強度的疊加：電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的 和，遵從 。,正電荷,電場力,矢量,平行四邊形定則,知識點四、電場線

3、1定義：為了形象地描述電場中各點電場強度的 及 ，在電場中畫出一些曲線，曲線上每一點的 都跟該點的電場強度方向一致，曲線的 表示電場的強弱。 2,強弱,方向,切線方向,疏密,3幾種典型電場的電場線(如圖1所示)。 圖1,思維深化 判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。 (1)質(zhì)子的電荷量為一個元電荷，但電子、質(zhì)子是實實在在的粒子，不是元電荷。() (2)兩個完全相同的帶電金屬球接觸時，先發(fā)生正、負(fù)電荷的中和，然后再平分。 (),題 組 自 測 題組一庫侖定律的理解及應(yīng)用 1.如圖2所示，兩個質(zhì)量均為m的完全相同 的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質(zhì)量 分布均勻，將它們固定于絕緣支架上， 兩球心間

4、的距離為l，l為球殼外半徑r的 3倍。若使它們帶上等量異種電荷，電荷量的絕對值均為Q，那么，a、b之間的萬有引力F1與庫侖力F2為(),圖2,解析雖然兩球心間的距離l只有球殼外半徑r的3倍，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看做質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點，因此，可以應(yīng)用萬有引力定律求F1；而本題中由于a、b兩球殼所帶異種電荷相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側(cè)電荷分布比較密集，又因兩球心間的距離l只有其外半徑r的3倍，不滿足l遠(yuǎn)大于r的要求，故不能將兩帶電球殼看成點電荷，所以庫侖定律不適用，D正確。 答案D,答案B,題組二對電場強度、電場線的理解及應(yīng)用 3(多選)以下關(guān)于電

5、場和電場線的說法中正確的是() A電場、電場線都是客觀存在的物質(zhì)，因此電場線不僅能在空間相交，也能相切 B在電場中，凡是電場線通過的點，場強不為零，不畫電場線區(qū)域內(nèi)的點場強為零 C同一試探電荷在電場線密集的地方所受電場力大 D電場線是人們假想的，用以表示電場的強弱和方向，客觀上并不存在,解析電場線是假想的，不是物質(zhì)，在空間不相交，不相切，不畫電場線區(qū)域內(nèi)的點場強不一定為零。 答案CD,解析電場中某點場強的大小和方向由電場本身決定，與試探電荷的受力情況及電荷性質(zhì)無關(guān)，故A、D錯誤，C正確；電場強度的方向與正電荷所受電場力方向相同，與負(fù)電荷所受電場力方向相反，但場強方向與試探電荷的正負(fù)無關(guān)，B錯誤

6、。 答案C,5.A、B是一條電場線上的兩個點，一帶正電的 粒子僅在電場力作用下以一定的初速度從A 點沿電場線運動到B點，其vt圖象如圖3所 示。則電場的電場線分布可能是(),圖3,解析從vt圖象可知，粒子從A運動到B做減速運動，且加速度越來越大，所以電場強度方向向左，且電場強度從左到右越來越大，D正確。 答案D,6.如圖4所示，電荷量為q1和q2的兩個點 電荷分別位于P點和Q點。已知在P、 Q連線上某點R處的電場強度為零， 且PR2RQ。則 () Aq12q2 Bq14q2 Cq12q2 Dq14q2,圖4,答案B,2三個自由點電荷的平衡問題 (1)條件：兩個點電荷在第三個點電荷處的合場強為零

7、，或每個點電荷受到的兩個庫侖力必須大小相等，方向相反。 (2)規(guī)律 “三點共線”三個點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。,【例1】(多選)(2014浙江卷，19)如圖5所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A，細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電荷量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點電荷。小球A靜止在斜面上，則 (),圖5

8、,答案AC,【變式訓(xùn)練】 1.兩個可自由移動的點電荷分別放在A、 B兩處，如圖6所示。A處電荷帶正電 荷量Q1，B處電荷帶負(fù)電荷量Q2，且 Q24Q1，另取一個可以自由移動的點電荷Q3，放在AB直線上，欲使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則() AQ3為負(fù)電荷，且放于A左方 BQ3為負(fù)電荷，且放于B右方 CQ3為正電荷，且放于A、B之間 DQ3為正電荷，且放于B右方,圖6,解析因為每個電荷都受到其余兩個電荷的庫侖力作用，且已知Q1和Q2是異種電荷，對Q3的作用力一為引力，一為斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之間。根據(jù)庫侖定律知，由于B處的電荷Q2電荷量較大，Q3應(yīng)放在離Q2較遠(yuǎn)而離Q1較近的地方才有

9、可能處于平衡，故應(yīng)放在Q1的左側(cè)。要使Q1和Q2也處于平衡狀態(tài)，Q3必須帶負(fù)電，故應(yīng)選A。 答案A,考點二電場強度的計算,【例2】(2014江蘇卷，4)如圖7所示， 一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x軸 垂直于環(huán)面且過圓心O。下列關(guān)于x 軸上的電場強度和電勢的說法中正 確的是() AO點的電場強度為零，電勢最低 BO點的電場強度為零，電勢最高 C從O點沿x軸正方向，電場強度減小，電勢升高 D從O點沿x軸正方向，電場強度增大，電勢降低,圖7,解析由微元法和對稱的思想分析可知，均勻帶電圓環(huán)內(nèi)部O點的場強為零，電勢為標(biāo)量，且正電荷周圍的電勢為正，在x軸上O點離帶電體最近，故O點電勢最高，選項A錯，B對；從

10、O點沿x軸正方向電場強度先增大后減小，電勢降低，選項C、D錯誤。 答案B,1解決此類問題的關(guān)鍵 就是要明確電場強度是矢量，其運算規(guī)則為平行四邊形定則。 2常用的思維方法對稱法。,圖8,答案B,考點三對電場線的理解及應(yīng)用 1判斷電場強度的方向電場線上任意一點的切線方向即為該點電場強度的方向。 2判斷電場力的方向正電荷的受力方向和電場線在該點切線方向相同，負(fù)電荷的受力方向和電場線在該點切線方向相反。,3判斷電場強度的大小(定性)電場線密處電場強度大，電場線疏處電場強度小，進而可判斷電荷受力大小和加速度的大小。 4判斷電勢的高低與電勢降低的快慢沿電場線的方向電勢逐漸降低，電場強度的方向是電勢降低最快

11、的方向。,【例3】 (多選)兩個帶等量正電的點電荷， 固定在圖9中P、Q兩點，MN為PQ連線 的中垂線，交PQ于O點，A為MN上的 一點。一帶負(fù)電的試探電荷q，從A點 由靜止釋放，只在靜電力作用下運動，取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則() Aq由A向O的運動是勻加速直線運動 Bq由A向O運動的過程電勢能逐漸減小 Cq運動到O點時的動能最大 Dq運動到O點時的電勢能為零,圖9,解析等量同種點電荷的電場線如圖 所示，負(fù)試探電荷q在A點由靜止釋放， 在電場力的作用下從A向O做變加速直 線運動，且電場力做正功，電勢能減 小，選項A錯誤，選項B正確；負(fù)試探 電荷q通過O點后在電場力的作用下向下做變減速運動，因此

12、q運動到O點時的速度最大，動能最大，選項C正確；因無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則O點的電勢0，所以q在O點的電勢能不為零，選項D錯誤。 答案BC,兩等量點電荷連線上、中垂線上的電場強度特點 (1)等量同種點電荷： 兩點電荷連線上：中點O處為零，其他點關(guān)于O點對稱(大小相等，方向相反)； 連線的中垂線上：由中點O到無限遠(yuǎn)，先變大后變小，且關(guān)于O點對稱(大小相等、方向相反)。,(2)等量異種點電荷： 兩點電荷連線上：中點O處最小，其他點關(guān)于O點對稱(大小相等，方向相同，平行于連線指向負(fù)電荷)； 連線的中垂線上：由中點O到無限遠(yuǎn)，逐漸變小，且關(guān)于O點對稱(大小相等、方向相同，平行于連線指向負(fù)電荷一側(cè))。,【變式訓(xùn)練】 3(2014亳州模擬)實線為三條未知方向的 電場線，從電場中的M點以相同的速度飛 出a、b兩個帶電粒子，a、b的運動軌跡如 圖10中的虛線所示(a、b只受靜電力作用)， 則() Aa一定