2024届高考物理一轮复习导学案：22 静电力的性质

物理一轮复习学案 电场的基本性质（一） 学习目标： 1、 理解和掌握库仑定律，并会用库仑定律处理有关带电体的平衡和加速问题。 2、 理解和掌握电场强度的概念，并会求解有关电场强度的叠加问题。 3、理解和掌握电场线的特点，并会根据其特点处理有关问题。 考点一 电荷守恒定律 情境一：如图所示，取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B，使它们彼此接触，AB两端下方均有金属箔片。用丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次接触球形导体C，使之带电。将C移近A，箔片有什么变化？如果先把A和B分开，然后移开C，箔片什么变化？在次基础上，再让A和B接触，又会看到什么现象呢？ 1．电荷 （1）什么叫电荷？自然界中有几种电荷？电荷是不是一种物质？电荷的存在形式是什么？ （2） 什么是电荷量？什么是元电荷？物体的电荷量是连续的吗？ （3）什么是点电荷？忽略的是什么？真实存在吗？ 2．电荷守恒定律 （1）怎样才能使物体带电？各种起电方式的实质是什么？电荷的总量发生变化了吗？从中可以总结出什么规律？ 电荷守恒定律内容：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 。 注意：感应起电的过程中，要先分开两个枕形导体，再移走感应电荷，或者先断开地线再分开两个枕形导体。 电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带 电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先 ，余下的电荷再 ． 例1、M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电且所带电荷量为1.6×10－10 C，下列判断正确的有(　　) A． 摩擦前在M和N的内部没有任何电荷 B． 摩擦的过程中电子从M转移到N C． N在摩擦后一定带负电且所带电荷量为1.6×10－10 C D． M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子 考点二 库仑定律 情境二、如图所示为某电子秤示意图。一绝缘支架放在电子秤上，上端固定一带电小球a，带电荷量为Q,稳定后，电子秤示数为F。现将另一固定于绝缘手柄一端的不带电小球b与a球充分接触后，再移至小球a正上方L处，待系统稳定后，电子秤示数为F1；用手摸小球b使其再次不带电，后将该不带电小球b与a球再次充分接触并重新移至a球正上方L处，电子秤示数为F2。若两小球完全相同，且可以看作两个点电荷。 1、求解F1和F2的表达式，比较F1和F2的大小关系？ 2、若增大L，F1的大小如何变化？与带电小球a的电性有关系吗？ 3、在电子秤示数为F1的情境下，再引入另一相同的带电小球C，要想让电子秤示数重新为F，该小球C的电荷量为多少？电性怎样？放入什么位置？ 总结：库仑定律的表达式是什么？其中静电力常量的物理意义是什么？库仑定律适用的条件是什么？ 1.注意：①当两个电荷间的距离r→0时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大。 ②对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示。①同种电荷：F＜k；②异种电荷：F＞k。 2.库仑力作用下的平衡问题 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： 考向1 库仑力作用下的平衡问题 例2．如图所示，质量为m的小物块P和小球Q均可视为点电荷，电荷量相同。置于粗糙水平面上的斜面体倾角为θ、质量为M，将小物块P放在粗糙的斜面体上。当小球Q放在与P等高（PQ连线水平）时，P静止且受斜面体的摩擦力为0，斜面体保持静止，此时经测量小物块与小球Q的距离为r。设静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　） A．小球Q所带电荷量为 B．P对斜面体的压力为FN=mgcosθ C．斜面体对地面的压力为（M+m）g D．斜面体受到地面的摩擦力为0 例3．如图所示，水平天花板下方固定一光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一带正电的点电荷，不带电的小球A与带正电的小球B通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，。若B球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），在B球到达O点正下方前，下列说法正确的是（　　） A．A球的质量小于B球的质量 B．此过程中A球保持静止状态 C．此过程中点电荷对B球的库仑力逐渐增大 D．此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小 考向2 库仑力作用下的加速运动问题 例4．如图所示，