专题01 静电场及其应用【考点串讲ppt】-2023-2024学年高二物理上学期期末考点大串讲（人教版）

专题01 静电场及其应用 人教版.2019 2023.12.xx 主讲老师： 1 知识清单 2 方法模型归纳 3 巩固练习 目录 CONTENTS 知识清单 part one 清单01 库仑定律和电荷守恒定律 1．点电荷 有一定的电荷量，忽略形状和大小的一种理想化模型． 2．电荷守恒定律: （1）起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电． （2）带电实质：物体带电的实质是得失电子． （3）内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，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． 清单01 库仑定律和电荷守恒定律 3．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）表达式：，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫做静电力常量． （3）适用条件：①真空中；②点电荷． 清单02 电场和电场强度 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力的作用． 2．电场强度 （1）定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值． （2）定义式：E＝，q为试探电荷． （3）物理意义：表示电场强弱和方向的物理量 （4）矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向． 清单02 电场和电场强度 3．电场强度三个公式的比较 4. 电场的叠加 （1）电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和． （2）运算法则：平行四边形定则． 公式 适用范围 一切电场 真空中的点电荷 匀强电场 清单02 电场和电场强度 5．等量同种和异种点电荷的电场强度的比较 比较项目 等量异种点电荷 等量同种点电荷 电场线分布图 连线中点O处的场强 连线上的场强大小(从左到右)　　　 沿中垂线由O点向外场强大小 连线上O点场强最小，指向负电荷一方 沿连线先变小，再变大 O点最大，向外逐渐减小 为零 沿连线先变小，再变大 O点最小，向外先变大后变小 清单03 电场线 1．定义 为了形象地描述电场中各点场强的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱． 2．电场线的三个特点 （1）电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远或负电荷处； （2）电场线在电场中不相交； （3）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏． 清单04 静电的防止和利用 1. 静电平衡 （1）静电平衡：导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态叫作静电平衡状态 （2）处于静电平衡状态的导体的特点 ①内部场强为0，表面场强的方向与导体表面垂直. ②表面和内部各点电势相等，即整个导体是一个等势体，导体表面是一个等 势面. ③导体内部没有自由电荷，自由电荷只分布在导体的外表面，并且电荷呈尖端分布. 清单04 静电的防止和利用 2. 静电屏蔽 (1)定义：把一个电学仪器放在封闭的金属壳里，即使壳外有电场，但由于壳内电场强度保持为 0，外电场对壳内的仪器不会产生影响.金属壳的这种作用叫作静电屏蔽. 【特别说明】实现静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用. 3.应用 （1）静电除除尘 （2）静电吸附 方法模型归纳 part two 模型01 非点电荷间电场力的计算 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，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示． a. 同种电荷：F＜； b. 异种电荷：F＞. 3. 不能根据公式错误地认为r→0时，库仑力F→∞，因为当r →0时，两个带电体已不能看做点电荷了． 模型01 非点电荷间电场力的计算 【例1】（2023上·河南郑州·高一统考期末）如图所示，半径均为r的两个金属球，其球心相距为3r，现使两球带上等量的同种电荷，电荷量都为q，设静电力常量为k。则对两球间的静电力F的判断正确的是（　　） D 【变式】半径为r的两个相同金属球，两球心相距为L（L=3r），它们所带电荷量的绝对值均为q，则对它们之间相互作用的静电力F的说法，正确的是（    ） A．带同种电荷时， B．不论带何种电荷， C．带异种电荷时， D．以上各项均不正确 A C 模型01 非点电荷间电场力的计算 模型02 库仑力作用下的平衡问题 1. 电场力的表达式 2.静电场中带电体平衡问