jb1000一轮系列2013版物理一轮精品复习学案:6.1 电场力的性质的描述(选修3-1) 联系客服

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第六章 静 电 场

【高考新动向】

1.物质的电结构、电荷守恒 Ⅰ 三年2考 2.静电现象的解释 Ⅰ 三年1考 3.点电荷 Ⅰ 三年4考 4.库仑定律 Ⅱ 三年6考 5.静电场 Ⅰ 三年5考 6.电场强度、点电荷的场强 Ⅱ 三年12考 7.电场线 Ⅰ 三年8考 8.电势能、电势 Ⅰ 三年7考 9.电势差 Ⅱ 三年8考 10.匀强电场中电势差与电场强度的关系 Ⅰ 三年7考 11.带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ 三年11考 12.示波管 Ⅰ 三年3考 13.常见电容器 Ⅰ 三年1考 14.电容器的电压、电荷量和电容的关系 Ⅰ 三年5考

【备考指导】

1.理解点电荷、元电荷、电场强度、电势、电势能、电场线、等势面、电容等概念. 2.掌握库仑定律并能应用该定律处理静电平衡和静电加速等问题.

3.掌握点电荷,等量同种点电荷、等量异种点电荷,匀强电场等电场的电场线和等势面分布特点. 4.掌握平行板电容器及其动态变化问题的两种模型——始终与电源相连接和充电以后与电源断开的特点和处理方法.

5.电场和力学中的平衡、运动学、牛顿运动定律、功能关系、能量守恒定律等知识结合起来的力、电综合题,并综合应用力学和电场知识处理带电粒子在电场中的运动问题.

第1讲 电场力的性质的描述

【考纲全景透析】

一、电荷守恒定律

1.物质的电结构:构成物质的原子本身包括:__________的质子和__________的中子构成__________,核外有带________的电子,整个原子对外____________表现为__________. 【答案】带正电 不带电 原子核 负电 较远位置 电中性

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2.元电荷:最小的电荷量,其值为e=________________.其他带电体的电荷量皆为元电荷的__________. 【答案】1.60×103.电荷守恒定律

(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体________到另一个物体,或者从物体的一部分________到另一部分;在转移过程中,电荷的总量____________. (2)起电方式:____________、____________、感应起电. (3)带电实质:物体带电的实质是____________. 【答案】(1)转移 转移 保持不变 (2)摩擦起电 接触起电 (3)得失电子 二、库仑定律

1.点电荷:是一种理想化的物理模型,当带电体本身的______和________对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷. 【答案】大小 形状 2.库仑定律

(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成____________,与它们的距离的二次方成________,作用力的方向在它们的________上.

(2)公式:F=________________,其中比例系数k叫做静电力常量,k=9.0×10 N·m/C. (3)适用条件:①__________;②____________. 【答案】(1)正比 反比 连线 (2)k9

2

2

-19

C 整数倍

q1q2

(3)①真空中 ②点电荷 r2

3.库仑定律的理解:库仑定律的适用条件是真空中的静止点电荷.点电荷是一种理想化的物理模型,当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时,可以视其为点电荷而适用库仑定律,否则不能适用. 三、电场及电场强度 1.静电场

(1)电场是存在于电荷周围的一种________,静电荷产生的电场叫静电场.

(2)电荷间的相互作用是通过________实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有____________. 【答案】(1)物质 (2)电场 力的作用 2.电场强度

(1)物理意义:表示电场的________和________.

(2)定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的____________的比值叫做该点的电场强度.

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(3)定义式:E=. (4)单位:N/C或V/m.

(5)矢量性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从__________定则.

【答案】(1)强弱 方向 (2)电荷量q (5)平行四边形 3.场强三个表达式的比较

表达式 比较 意义 FqFE= qQE=k2 r真空中点电荷的电场UE= d匀强电场中E与U关系式 匀强电场 电场强度定义式 强度决定式 ①真空; 适用条件 一切电场 ②点电荷 由场源电荷Q和场源由电场本身决定,与决定因素 电荷到该点的距离r由电场本身决定 q无关 共同决定 四、电场线

1.电场线的定义:为了直观形象地描述电场中各点电场强度的________及________,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的__________方向表示该点的电场强度方向,曲线的________表示电场强度的大小.

【答案】强弱 方向 切线 疏密 2.几种典型电场的电场线分布

(1)正点电荷的电场如图2甲所示:电场线由________出发,到________终止. (2)负点电荷的电场如图乙所示:电场线由________出发,到________终止. (3)匀强电场的电场线分布如图丙所示.特点:间隔相等的平行直线. (4)点电荷与带电金属板的电场线的分布如图丁所示.

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图2

(5)等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场

两点电荷的连线及其中垂线上的电场分布及特点的比较如下:

比较项目 等量同种点电荷 等量异种点电荷 电场线图示 连线中点O处的场强 由O沿中垂线向外场强的变化 关于O点对称的两点A与A′,B与B′等大、反向 场强的关系 为____ 连线上最小 先______后______ 逐渐减小 中垂线上最大 ______、______ 【答案】(1)正电荷 无穷远 (2)无穷远 负电荷 (5)零 变大 变小 等大 同向

【热点难点全析】

考点一 对电荷守恒定律、库仑定律的理解及应用

1.处理两相同金属球(视为点电荷)接触后电量重分问题时,应注意两者带电的异同,重放后其库仑力可能有两个解. 2.在公式F=kq1q2

中当r―→0时,库仑定律不再成立,两电荷不能视为点电荷,此时可用微元法、割补r2

法等对带电体做等效处理.化非点电荷为点电荷,进而应用库仑定律解决问题.

【例1】两个半径相同的金属小球(视为点电荷),带电荷量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的

( ).

43916A. B. C. D. 7777【答案】CD

q×7q7q2【详解】设两小球的电荷量分别为q和7q,则原来相距r时的相互作用力F=k2=k2. rr由于两球的电性未知,接触后相互作用力的计算可分为两种情况:

7q+q(1)两球电性相同.相互接触时两球电荷量平均分配,每球带电荷量为=4q.

2

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