34 第8章 第1讲 电场力的性质（PPT课件）-【金版新学案】2024高考物理大一轮复习讲义·高三总复习（新教材新高考版）

第1讲　电场力的性质 第八章 静电场 考点一　电荷守恒定律与库仑定律 考点二　电场强度的叠加与计算 考点三　电场线的理解及应用 考点四　静电现象及应用 扩展视野提能力——非点电荷带电体的场强问题 内容索引 课时精练(三十四)　电场力的性质 01 考点一　电荷守恒定律与库仑定律 (多维细研类) 【知识梳理】 1．点电荷：有一定的电荷量，忽略形状和 的一种理想化模型。 2．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，电荷的总量保持 。 (2)起电方式： 、 、感应起电。 (3)带电实质：物体带电的实质是 。 大小 转移 转移 不变 摩擦起电 接触起电 得失电子 3．库仑定律 (1)内容： 中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的_____________成正比，与它们的距离的 成反比，作用力的方向在它们的连线上。 (3)适用条件：① 中；②静止的 。 真空 电荷量的乘积 二次方 真空 点电荷 【微判断】 (1)只要是体积小的带电体都可以看成点电荷。( ) (2)正、负电荷中和后电荷都消失了。( ) (3)当两个电荷的距离趋近于零时，库仑力趋近于无穷大。( ) (4)物体带电的实质是电荷的转移。( ) × × × √ 【重难诠释】 注意：Q1、Q2都必须带着正、负号运算。 2．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)若是两个均匀带电绝缘球：可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离。 (3)若是两个带电导体球：要考虑表面电荷的重新分布，如图所示。 (4)不能根据公式错误认为r→0时，库仑力F→∞，因为当r→0时，两个带电体已不能看作点电荷了。 【典例精析】 考向1　电荷守恒定律与库仑定律的应用 例1 如图是库仑做实验用的库仑扭秤。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。现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使小球A回到初始位置，此时旋钮旋转的角度与第一次旋转的角度之比为 √ 考向2　库仑力作用下的平衡问题 例2 (多选)如图所示，一条光滑绝缘柔软轻绳跨过一定 滑轮，轻绳两端连接质量分别为m1、m2的两个带同种电 荷的小球，稳定时，两侧轻绳的长度分别为l1、l2，且l1 >l2，与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，现缓慢减少小球 m1的电荷量到一定值，系统重新稳定，两侧轻绳的长度分别变为l1′、l2′，与竖直方向的夹角分别变为θ1′、θ2′，关于稳定时的情景，下列说法正确的是 A．θ1′<θ2′ B．θ1′＝θ2′ C．l1′<l1 D．l1′＝l1 √ √ BD　[以两小球作为一个整体研究，滑轮对轻绳的作用力竖直向上，同一轻绳上弹力FT大小处处相等，结合对称性可知，左右两侧轻绳与竖直方向的夹角等大，故平衡时满足θ1＝θ2，θ1′＝θ2′，A错误，B正确；对左边带电小球进行受力分析，如图所示， “四步”解决库仑力作用下的平衡问题 考向3　三个自由点电荷的平衡问题 例3 如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电 荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q。现引入第三个点电 荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电情况及位置应为 A．－4Q，B的右边0.4 m处 B．＋4Q，B的左边0.2 m处 √ 【拓展变式】　如图所示，如果已知两个点电荷Q1、Q2 的电荷量分别为＋1 C和＋4 C，且在水平面上能自由移 动，它们之间的距离d＝3 m，现引入点电荷Q3，试求：当Q3满足什么条件，并把它放在何处时才能使整个系统处于平衡？ 三个自由点电荷的平衡问题 1．平衡条件：每个点电荷受另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷平衡的位置是另外两个点电荷的合场强为零的位置。 2．平衡规律： √ √ √ 解答库仑力作用下的加速问题的思路,该类平衡问题的分析方法与力学中加速问题的分析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多分析一个电场力。具体步骤如下： 返回 02 考点二　电场强度的叠加与计算 (重难共研类) 【知识梳理】 1．电场 (1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 (2)基本性质：对放入其中的电荷有 。 2．电场