内容正文:
第八章
静电场
第1讲
电场力的性质
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
高考一轮复习·南方凤凰台·物理
1
知识网络
高考一轮复习·南方凤凰台·物理
夯实双基
基 础 梳 理
1. 自然界中只存在 正 电荷和 负 电荷,同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 .带电体的三种起电方式为接触起电、 摩擦起电 和 感应起电 .
2. 元电荷
迄今为止,实验发现的最小的电荷量,其值为e= 1.60×10-19 C .实验发现的其他带电体电荷量皆为元电荷的 整数倍 .
正
负
排斥
吸引
摩擦起电
感应起电
1.60×10-19 C
整数倍
夯实双基
3. 点电荷
一种理想化的物理模型,当带电体本身的 大小 和 形状 对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷.
4. 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 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.
(2) 公式
F= k ,其中比例系数k叫做静电力常量,k=9.0×109N·m2/C2.
(3) 成立条件
① 真空中 .② 点电荷 .
大小
形状
点电荷
正比
反比
连线
k
真空中
点电荷
夯实双基
5. 电场强度
电场中,试探电荷受到的 电场力 与其电荷量的比值,简称场强;它是描述
电场强弱 及 方向 的物理量.
E=.
6. 场强方向
场强既有大小,又有方向,是矢量;电场中某点的场强方向与正电荷在该点受到的电场力方向 相同 ,与负电荷在该点受到的电场力方向 相反 .某点的场强大小及方向由 电场本身 决定,与试探电荷q的正负、大小及是否存在无关.如果有几个场源存在,某点的合场强就等于各个场源在该点产生的场强的 矢量和 .
电场力
电场强弱
方向
相同
相反
电场本身
矢量和
夯实双基
7. 电场线
电场线是画在电场中一条条有方向的曲线,曲线上每点的 切线 方向对应该点的场强方向.
(1) 电场线是起始于 正电荷 或 无限远处 终止于 无限远处 或 负电荷 的非闭合曲线.
(2) 电场线在电场中不相交.
(3) 电场线的 疏密 程度对应场强的大小.
8. 匀强电场
电场中各点的场强大小 相等 ,方向 相同 ,匀强电场中的电场线是间隔相等的 平行线 .
切线
正电荷
无限远处
无限远处
负电荷
疏密
相等
相同
平行线
夯实双基
易 错 辨 析
1. 质子的电荷量为一个元电荷,但电子、质子是实实在在的粒子,不是元电荷. ( √ )
2. 迄今为止,实验发现的带电体电荷量都是元电荷的整数倍. ( √ )
3. 两个完全相同的带电金属球接触时,先发生正、负电荷的中和,然后再平分. ( √ )
4. 根据F=k,当r→0时,F→∞. ( √ )
√
√
√
✕
夯实双基
5. 电场强度反映了电场力的性质,所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比. ( √ )
6. 电场中某点的场强方向为试探电荷在该点所受的电场力的方向. ( √ )
7. E=k对真空中点电荷的电场成立. ( √ )
✕
✕
√
8. 在点电荷产生的电场中,以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同. ( √ )
9. 电场线的方向为带电粒子的运动方向. ( √ )
✕
✕
夯实双基
素养发展
库仑定律的理解与应用
1. 对库仑定律的理解
(1) 库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用.
(2) F=k中的r指两点电荷间的距离.
①对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中在球心的点电荷,r为球心间的距离.
②对于两个带电金属球,若距离较近,应考虑表面电荷的不均匀分布情况,如图所示.
甲
乙
同种电荷,F<k.
异种电荷,F>k.
(3) 不可以认为r→0时,库仑力F→∞,因为当r→0时,两个带电体不可以看作点电荷.
素养发展
2. 平衡问题的解题思路
涉及库仑力的平衡问题,其解题思路与力学中的平衡问题一样,在原来受力的基础上多了库仑力.
素养发展
3. 三个自由点电荷的平衡问题
(1) 条件
两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零,或每个点电荷受到的两个库仑力大小相等,方向相反.
(2) 规律
素养发展
如图是库仑扭秤.带电小球A与不带电小球B等质量,带电金属小球C靠近A,两者之间的库仑力使横杆旋转,转动旋钮M,使小球A回到初始位置,此时A、C间的库仑力与旋钮旋转的角度成正比.用一个电荷量是小球C的三倍、其他完全一样的小球D与C完全接触后分开,再次转动旋钮M