2024届高考物理一轮复习课件：静电场

高考物理一轮复习 静电场 高中物理·人教版 一、三种起电方式辨析 如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔，C带正电 让C与A接触，A端_____电，B端_____电 让C与A接触，再分开A、B，A端_____电，B端_____电 让C靠近A，A端_____电，B端_____电 让C靠近A，再移开C，A端_____电，B端_____电 让C靠近A，分开A、B，A端_____电，B端_____电 让C靠近A，分开A、B，再移开C，A端_____电，B端_____电 正 正 正 正 正 负 不带 不带 正 负 负 正 让C靠近A，并将B端接地，A端_____电，B端_____电 让C靠近A，并将A端接地，A端_____电，B端_____电 让C靠近A，用手触摸A端再松开，移去C，A端_____电，B端_____电 让C靠近A，用手触摸B端再松开，移去C，A端_____电，B端_____电 负 不带 负 不带 负 负 负 负 把两个均匀带电的绝缘体球放在一起，球心间距为r，他们的静电力 由于绝缘体内部没有自由电荷，所以带电后电荷不会自由移动，可以看成均匀带电的球体，库仑定律适用。 二、绝缘体和导体(非点电荷模型)带电问题 把两个均匀带电的导体球放在一起，球心间距为r，他们的静电力 由于导体内部有自由电荷，所以带电后电荷会自由移动重新分配，从而表面带电不均匀，不能直接用库仑定律。 绝缘体和导体(非点电荷模型)带电问题 1.三个自由电荷的平衡规律 “三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上； “两同夹异”——正、负电荷相互间隔； “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小； “近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷． 三、同一直线上三个点电荷的平衡问题 2.只要其中两个点电荷平衡，第三个点电荷一定平衡，只需根据平衡条件对其中的任意两个电荷列式即可． 例 如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上，q2与q3间距离为q1与q2间距离的3倍，每个点电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比q1:q2:q3为（　） A． B． C． D． B 如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定则。 如果场源是一个带电的面、线、体，则可根据微积分求矢量和。但在高中阶段，在不能熟练运用微积分的情况下，还有以下五种方法。 四、电场强度的叠加和计算 【例1】已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。如图所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R，现以OB为直径在球内挖 一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式 为V＝4/3πr3，则A点处场强的大小为_________ 方法一：填补法 将有缺口的带电圆环(或半球面、有空腔的球等)补全为圆环(或球面、球体等)分析，再减去补偿的部分产生的影响。 理想情况 等效法的实质是在效果相同的情况下，利用与问题中相似或效果相同的知识进行知识迁移的解题方法，往往是用较简单的因素代替较复杂的因素。 方法二：等效法 【例5】 一无限大接地导体板MN前面放有一点电荷＋Q，它们在周围产生的电场可看作是在没有导体板MN存在的情况下，由点电荷＋Q与其像电荷－Q共同激发产生的。如图，已知＋Q所在位置P点到金属板MN的距离为L，a为OP的中点，abcd是边长为L的正方形，其中ab边平行于MN.则(　　) A．a点的电场强度大小为 B．a点的电场强度大小大于b点的电场强度大小 C．b点的电场强度和c点的电场强度相同 B 看作等量异种点电荷 方法三：对称法 形状规则的带电体形成的电场具有对称性，位置对称的两点处的电场强度大小相等。如果能够求出其中一点处的电场强度，根据对称性特点，另一点处的电场强度即可求出。 【例2】如图所示，均匀带电的球壳在O点产生的场强，等效为弧BC产生的场强，弧BC产生的场强方向，又等效为弧的中点M在O点产生的场强方向． 【例3】如图，在点电荷－q的电场中，放着一块带有一定电荷量、电荷均匀分布的绝缘矩形薄板，MN为其对称轴，O点为几何中心，点电荷－q与a、O、b之间的距离分别为d、2d、3d。已知图中a点的电场强度为零，则带电薄板在图中b点处产生的电场强度的大小和方向分别为________ 水平向右 由电场的矢量叠加原理，可知矩形薄板在a点处产生的场强与点电荷－q在a点处产生的场强等大反向 方法四：微元法 将带电体分成许多电荷元，每个电荷元可看成点电荷，先根据库仑定律求出每个电荷元的场强；再结合对称性和场强叠加原理求出合场强。 方法五：极限法 对于某些特殊情况下求解有关场强问题