創(chuàng)新方案電場力的性質(zhì)的描述-完整版PPT

1、1物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒()2靜電現(xiàn)象的解釋()3點(diǎn)電荷()4庫侖定律()5靜電場()6電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)()7電場線()8電勢能、電勢()9電勢差()10勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系()11帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動()12示波管()13常見電容器()14電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系() 本章考查的熱點(diǎn)有電場的基本概念的理解、電場力做功與電勢能的變化、帶電粒子在電場中的運(yùn)動以及電容器等單獨(dú)考查常以選擇題的形式出現(xiàn)，難度中等，也有將本章知識與牛頓運(yùn)動定律、功能關(guān)系相結(jié)合進(jìn)行綜合考查 復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)重視對有關(guān)電場的基本概念的理解，注重知識的實(shí)際應(yīng)用，如帶電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)以及電容器

2、的有關(guān)知識在生產(chǎn)和實(shí)際中的應(yīng)用同時(shí)掌握處理較復(fù)雜問題的方法，如類比、等效、建立模型等基本方法一、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 (2)點(diǎn)電荷：帶一定的電荷量，忽略其 的一種理想化模型1.61019 整數(shù)倍形狀和大小2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(gè)物體 ，或者從物體的一部分 ；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量 (2)起電方式： 、 、 (3)帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電的實(shí)質(zhì)是 轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一部分保持不變摩擦起電接觸起電感應(yīng)起電電荷的轉(zhuǎn)移特別提醒(1)帶電體能否看做點(diǎn)電荷不是看帶電體的大小，而是看其大小

3、和形狀對研究問題的影響程度(2)完全相同的帶電小球相接觸時(shí)，同種電荷電量平均分配，異種電荷先中和后平分9.01092適用條件： 中的 真空點(diǎn)電荷三、電場、電場強(qiáng)度和電場線1電場的基本性質(zhì)：對放入其中的 有力的作用電荷N/C(2)意義：描述電場 和 的物理量(3)方向：規(guī)定 電荷在電場中所受電場力的方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的方向，是矢量強(qiáng)弱方向正3電場線(1)電場線的特點(diǎn)電場線是為了形象地描述電場而 、實(shí)際不存在的理想化模型電場線始于 (或無窮遠(yuǎn))，終于負(fù)電荷或 ，是不閉合曲線任意兩條 都不相交假想的正電荷無窮遠(yuǎn)電場線電場線的疏密表示電場的 ，某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向它不表示電荷在電場中的運(yùn)動軌跡

4、勻強(qiáng)電場中的電場線是等間距的平行線強(qiáng)弱(2)幾種典型電場的電場線孤立的正電荷、孤立的負(fù)電荷、等量異種電荷、等量同種電荷、正點(diǎn)電荷與大金屬板間、帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場線分別如圖611甲、乙、丙、丁、戊、己所示 1.如圖612甲所示，AB是一個(gè)點(diǎn)電荷形成電場的一條電場線，圖乙則是電場線上P、Q處的試探電荷所受電場力的大小與其電荷量間的函數(shù)關(guān)系圖象，下列說法可能的是 ()A. 場源電荷是正電荷，位于A點(diǎn)B場源電荷是正電荷，位于B點(diǎn)C場源電荷是負(fù)電荷，位于A點(diǎn)D場源電荷是負(fù)電荷，位于B點(diǎn)解析：由FEq和圖乙可知，EPEQ，故場源電荷在A點(diǎn)，由于無法知道場強(qiáng)方向，故無法確定點(diǎn)電荷的電性，故A

5、、C對答案：AC2下列說法中正確的是 ()A元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍C當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離r0時(shí)，其庫侖力FD當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對它們間相互作用的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體就可看成點(diǎn)電荷解析：元電荷是物體所帶的最小電荷，大小等于電子或質(zhì)子的電量物體所帶的電荷量為元電荷的整數(shù)倍，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)r0時(shí)，帶電體不能再看做點(diǎn)電荷，庫侖定律不再適用，C錯(cuò)誤；根據(jù)帶電體視為點(diǎn)電荷的條件可知，D正確答案：BD3在電場中有一點(diǎn)P，下列說法中正確的是 ()A若放在P點(diǎn)的電荷帶的電荷量加倍，則P點(diǎn)的場強(qiáng)加倍B若P點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷，則P點(diǎn)的場強(qiáng)為零CP點(diǎn)的場強(qiáng)越小，

6、則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場力越小DP點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)榉旁谠擖c(diǎn)的電荷的受力方向答案：C4A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場的電場線(方向未標(biāo)出)如圖613所示圖中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)，電場線的分布關(guān)于MN左右對稱則下列說法中正確的是 ()A這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷B這兩個(gè)點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷CECEDDEC0答案：AC解析:根據(jù)圖中電場線的分布特點(diǎn)可知該電場一定是等量異種電荷形成的電場，故A正確，B錯(cuò)誤；由該電場的特點(diǎn)可知從C到D，E應(yīng)逐漸減小，即ECED，故C正確，D錯(cuò)誤5一帶負(fù)電絕緣金屬小球被放在潮濕的空氣中，經(jīng)過一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)該

7、小球上帶有的負(fù)電荷幾乎不存在了這說明 ()A小球上原有的負(fù)電荷逐漸消失了B在此現(xiàn)象中，電荷不守恒C小球上負(fù)電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導(dǎo)走了D該現(xiàn)象是由于電子的轉(zhuǎn)移引起的，仍然遵循電荷守恒定律答案：CD解析:帶負(fù)電的金屬小球在潮濕的空氣中，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球上的負(fù)電荷(電子)被潮濕的空氣導(dǎo)走了，但電荷轉(zhuǎn)移的過程中，電荷守恒，故CD正確6在真空中O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷Q1.0109 C，直線MN通過O點(diǎn)，O、M的距離r30 cm，M點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷q1.01010 C，如圖614所示，求：(1)求q在M點(diǎn)受到的作用力；(2)M點(diǎn)的場強(qiáng)；(3)拿走q后M點(diǎn)的場強(qiáng)；(4)M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)哪點(diǎn)大？答

8、案：(1)1.0108 N，沿MO方向指向O(2)100 N/C，沿OM方向(3)100 N/C，沿OM方向(4)M點(diǎn)大典例啟迪例1如圖615所示，兩等量異號的點(diǎn)電荷相距為2a.M與兩點(diǎn)電荷共線，N位于兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)到M和N的距離都為L，且La.略去(a/L)n(n2)項(xiàng)的貢獻(xiàn)，則兩點(diǎn)電荷的合電場在M和N點(diǎn)的強(qiáng)度()A大小之比為2，方向相反B大小之比為1，方向相反C大小均與a成正比，方向相反D大小均與L的平方成反比，方向相互垂直思路點(diǎn)撥 M點(diǎn)和N點(diǎn)的場強(qiáng)均為q和q兩點(diǎn)電荷形成的合場強(qiáng)，利用矢量運(yùn)算法則求出合場強(qiáng)后，再利用La求出場強(qiáng)的近似值答案AC歸納領(lǐng)悟(1)對場強(qiáng)

9、的三個(gè)表達(dá)式的正確理解(2)電場的疊加原理多個(gè)電荷在電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和，這種關(guān)系叫電場強(qiáng)度的疊加，電場強(qiáng)度的疊加遵循平行四邊形定則題組突破1如圖616所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，將等電荷量的正、負(fù)點(diǎn)電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱要使圓心O處的電場強(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 ()AA點(diǎn)BB點(diǎn)CC點(diǎn) DD點(diǎn)解析：由電場的疊加原理可知q、q在O點(diǎn)的合場強(qiáng)方向應(yīng)沿OD方向，要使O點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，放上的點(diǎn)電荷Q在O點(diǎn)的場強(qiáng)方向應(yīng)與q、q在O點(diǎn)的合場強(qiáng)方向相反，所以應(yīng)放在D點(diǎn)，故選D

10、項(xiàng)答案：D2如圖617所示，中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為2e/3的上夸克和兩個(gè)電荷量為e/3的下夸克，3個(gè)夸克都分布在半徑為r的同一圓周上，則3個(gè)夸克在其圓心處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為 ()答案： A典啟迪例例2 (2011廣州模擬)如圖618所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動過程中只受到電場力作用，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)的速度何處較大思路點(diǎn)撥解答本題應(yīng)注意以下三個(gè)方面：(1)

11、粒子軌跡與受力的關(guān)系(2)電場分布與場強(qiáng)大小的關(guān)系(3)電場力做功與速度變化的關(guān)系解析由電場線的疏密可知，a點(diǎn)的場強(qiáng)大，帶電粒子在a點(diǎn)的加速度大，故C正確；畫出初速度方向結(jié)合運(yùn)動軌跡的偏轉(zhuǎn)方向，可判斷帶電粒子所受電場力的方向，但由于電場的方向未知，所以不能判斷帶電粒子的電性，故A錯(cuò)，B對；利用初速度的方向和電場力方向的關(guān)系，可判斷電場力對帶電粒子由a到b做負(fù)功，動能減小，因此vavb，選項(xiàng)D正確答案BCD歸納領(lǐng)悟(1)根據(jù)粒子在電場中的運(yùn)動軌跡可以判斷粒子在電場中的受力方向，進(jìn)而判斷粒子的電性或電場的方向及電場力做功情況(2)熟練掌握幾種典型電場線的分布規(guī)律，特別是兩個(gè)同種點(diǎn)電荷與兩個(gè)異種點(diǎn)電

12、荷的電場線的分布，要注意兩電荷連線和中垂線上電場線的分布規(guī)律的類比題組突破3 (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)的電場線分布如圖619所示；粉塵帶負(fù)電，在電場力作用下向收塵板運(yùn)動，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)動軌跡，下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力) ()解析：因?yàn)殡妶鲋懈鼽c(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)殡妶鼍€的切線方向，所以條形金屬板所產(chǎn)生的電場為非勻強(qiáng)電場，即帶電粒子在電場中所受的電場力方向與大小都將發(fā)生變化，故帶電粒子在電場中不可能沿

13、電場線運(yùn)動，C錯(cuò)誤；因?yàn)閹щ娏Ｗ釉陔妶鲋袑⒆銮€運(yùn)動，由曲線運(yùn)動的特點(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)動軌跡可為A圖，A正確答案：A4(2010廣東高考)如圖6111是某一點(diǎn)電荷的電場線分布圖，下列表述正確的是 ()Aa點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢B該點(diǎn)電荷帶負(fù)電Ca點(diǎn)和b點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相同Da點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度解析：沿著電場線電勢降低，a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢低，A項(xiàng)錯(cuò)；由電場線方向知該點(diǎn)電荷帶負(fù)電，B項(xiàng)正確；a點(diǎn)和b點(diǎn)不在同一條電場線上，電場強(qiáng)度方向不同，C錯(cuò)誤；a點(diǎn)靠近場源電荷，a點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)場強(qiáng)，D項(xiàng)正確答案：BD典例啟迪例3如圖6112所示，互相絕緣且緊靠在一

14、起的A、B兩物塊，A的質(zhì)量為m0.04 kg，帶電荷量為q5.0105 C，B的質(zhì)量為M0.06 kg，不帶電兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.6，以相同的初速度v04 m/s在水平面上滑動，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E1.6104 N/C.設(shè)運(yùn)動過程中物塊所帶的電荷量沒有變化(g10 m/s2)求：(1)A、B的加速度及其相互作用力的大??；(2)經(jīng)過t2 s電場力對物塊A所做的功W和A增加的機(jī)械能E.思路點(diǎn)撥電場力對物塊A做的功與其他力的存在無關(guān)，可用恒力做功的公式WFlcos直接求解；物塊A在水平面上運(yùn)動，其動能的增加量即為機(jī)械能的增加量答案(1)2 m/s0.48 N(2)

15、9.6 J0.96 J歸納領(lǐng)悟力電綜合問題的解答思路題組突破5如圖6113所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷現(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從半圓形管的水平直徑端點(diǎn)A靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對管壁恰好無壓力若小球所帶電荷量很小，不影響O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電場，則置于圓心處的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)處的電場強(qiáng)度的大小為 ()答案： C6(2011濰坊聯(lián)考)如圖6114所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體處于場強(qiáng)按Ekt規(guī)律(k為大于零的常數(shù)，取水平向左為正方向)變化的勻強(qiáng)電場中，物體與絕緣豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)t0時(shí)，物體由靜止釋放若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且電場空間和墻面均足夠大，下列說法正確的是 ()答案