专题09静电场及其应用-2022年高考物理一轮复习讲重点

专题09静电场及其应用 1、理解摩擦起电、感应起电和接触起电。 2、理解库仑定律内容以及适用条件。 3、学会从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。学习目标 4、知道什么是静电屏蔽及其有关应用 一、电荷 1.电荷知识链接 （1）用摩擦的方法使物体带电—摩擦起电。 （2）带电体具有吸引轻小物体的性质。 （3）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 2.三种起电方式 （1）摩擦起电：两个不同材料制成的物体摩擦 （2）感应起电：带电体靠近导体 （3）接触起电：带电体与导体接触 3.电荷守恒定律 电荷既不会创生，也不会消灭，它只是从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。 电荷守恒定律的普遍表述：一个与外界没有电和交换的系统，电荷的代数和保持不变。 4.元电荷 （1）元电荷：最小的电荷量，用e表示。 （2）元电荷的值： （3）比荷：电子的电荷量e与电子的质量之比。 二、库仑定律 1、电荷之间的作用力 （1）库仑定律：两个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正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。这种点电荷之间的作用，相互作用力叫做静电力或库仑力。 （2）点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点电荷。 2、库伦的实验 （1）实验方法：控制变量法、微量放大法。 （2）库仑定律表达式：。 式中的是比例系数，叫作静电力常量。当两个点电荷所带的电荷量为同种时，它们之间的作用力为斥力；反之，为异种时，它们之间的作用力为引力。 （3）在国际单位制中，电荷量的单位是库仑（C），力的单位是牛顿（N），距离的单位是米（m）。的数值是 3、静电力计算 （1）在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略。 （2）两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。 三、电场 电场强度 1、电场 （1）电场的产生：电荷在其周围产生电场，电场是电荷周围存在的一种特殊物质。 （2）基本性质：电场对放入其中的电荷产生力的作用。 （3）电荷间的相互作用： 电荷之间是通过电场发生相互作用的。 （4）电场和磁场统称为电磁场，电磁场是一种客观存在的特殊物质，也有能量、动量。 （5）静电场：静止的电荷产生的电场。 2、电场强度 （1）试探电荷：为研究电场的性质而引入的电荷量和体积都很小的点电荷。 （2）场源电荷：激发电场的电荷。 （3）电场强度 ①定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫作该点的电场强度。 ②定义式：。 ③单位：牛/库(N/C)。 ④方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。 ⑤物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小无关。 四、静电的防止与利用 1、静电平衡 （1）静电感应现象：放入电场中的导体，由于静电感应，在导体的两侧出现感应电荷的现象。 （2）静电平衡状态：导体内的自由电荷不再发生定向移动的状态。 （3）导体内部电场强度特点：内部电场强度处处为0。 2、尖端放电 （1）电离：导体尖端的电荷密度很大，附近的电场强度很大，空气中的带电粒子剧烈运动，从而使空气分子被撞“散”而使空气分子中的正、负电荷分离的现象。 （2）尖端放电：导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象。 （3）尖端放电的应用与防止 ①应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 ②防止：高压设备中导体的表面尽量光滑，减少电能的损失。 专项训练 1．如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，O点为AB连线的中点，在AB连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力），由静止释放后，下列说法中正确的是（　　） A．负点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 B．负点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C．负点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值 D．负点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到负点电荷速度为零 【答案】C 【详解】 AB．在两个等量正点电荷连线中垂线上电场强度方向为O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向为P→O，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则负点电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，AB错误； C．越过O点后，负点电荷q做减速运动，则负点电荷运动到O点时速度最大，所受电场力为零，加速度为零，C正确； D．根据