9.1 电场力的性质 导学案 -2026届高考物理一轮复习

题目 9.1电场力的性质 课型 新授课 日期 2025 学习目标 1. 了解静电现象，能用电荷守恒的观点分析静电现象。 2. 知道点电荷模型，体会科学研究中建立物理模型的方法，掌握并会应用库仑定律。 3. 掌握电场强度的概念和公式，会用电场线描述电场。 4.掌握电场强度叠加的方法，知道静电的防止与利用。 基础知识 一、元电荷、点电荷 1．元电荷：e＝ ，所有带电体的电荷量都是元电荷的 倍。 注意　元电荷是最小的电荷单位，不是带电体。 2．点电荷：当带电体本身的 、 及电荷分布状况对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。 注意　点电荷是理想化模型。均匀带电的绝缘球可以视为点电荷。 二、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 。 2．三种起电方式： 起电、 起电、接触起电。 3．带电实质：物体 。 4．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 等量同种 电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先 ，余下的电荷再 。 三、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 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。 2．表达式：F＝k，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫作静电力常量。 3．适用条件：①真空中；②静止的 。 注意　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成点电荷了。 四、电场、电场强度及电场线 1．电场的基本性质：对放入其中的电荷有 的作用。 2．电场强度 (1)定义式：E＝，单位：N/C或 。 (2)方向：规定 在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。 (3)点电荷的电场强度：E＝k，适用于计算真空中的点电荷产生的电场。 (4)电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的 。 3．电场线的特点 (1)电场线从 或 出发，终止于 或 。 (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 ，电场强度较小的地方电场线 。 (4)电场线上某点的切线方向表示该点的 。 (5)沿电场线方向电势逐渐 。 (6)电场线和等势面在相交处 。 五、静电现象 1．静电平衡 (1)定义：导体放入电场中时，附加电场与原电场的电场强度在导体内部大小相等且方向相反，使得叠加电场强度为零时，自由电荷不再发生 ，导体达到静电平衡状态。 (2)处于静电平衡状态的导体的特点 ①导体内部的电场强度 。 ②导体是一个等势体，导体表面是等势面。 ③导体表面处的电场强度方向与导体表面 。 ④导体内部没有净剩电荷，净剩电荷只分布在导体的外表面上。 ⑤在导体外表面，越尖锐的位置，净剩电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净剩电荷。 2．尖端放电 导体尖端周围电场使空气 ，电离出的与导体尖端电荷符号相反的粒子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷。 3．静电屏蔽 处于电场中的封闭金属壳，由于内部电场强度处处为 ，从而外电场对壳内仪器不会产生影响。 课堂拓展 【例1】　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带电荷量为＋Q，B带电荷量为－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的带电性质及位置应为( ) A．正，B的右边0.4 m处 B．正，B的左边0.2 m处 C．负，A的左边0.2 m处 D．负，A的右边0.2 m处 【例2】　(2025·青海模拟预测)如图所示，虚线圆的半径为R，O是圆心，CD是圆的一条直径，A、B是圆周上的两点，把带电荷量相等的正、负点电荷分别置于A、B两点，已知∠AOC＝∠BOC＝30°，O点的电场强度大小为E0，静电力常量为k，sin 75°＝，下列说法正确的是( ) A．C点的电场强度为0 B．A点的点电荷在O点产生的电场强度大小为E0 C．两个点电荷的电荷量均为 D．B点的点电荷在D点产生的电场强度大小为(－2)E0 【例3】　 (2023·全国甲卷)在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是( ) 【例4】　某静电场的电场线如图中实线所示，虚线是某个带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是( ) A．粒子一定带负电 B．粒子在M点的加速度小于在N点的加速度 C．粒子在M点的动能大于在N点的动能 D．粒子一定从M点运动到N点 随堂检测 1.(2024·新课标卷)如图，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上，下端分别系有均带正电荷的小球P、Q；小球处在某一方向水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等。则( ) A．两绳中的张力大小一定相等 B．P的质量一定大于Q的质量 C．P的电荷量一定小于Q的电荷量 D．P的电荷量一定大于Q的电荷量 2.在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d。已知a点的电场强度大小为E，方向与ab连线成60°角，b点的电场强度方向与ab连线成30°角，如图所示，则点电荷Q的电性和b点的电场强度大小为( ) A．正电、3E B．负电、3E C．正电、 D．负电、 3.(2024·河北卷)如图，真空中有两个电荷量均为q(q>0)的点电荷，分别固定在正三角形ABC的顶点B、C。M为三角形ABC的中心，沿AM的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆，电荷量为。已知正三角形ABC的边长为a , M点的电场强度为0，静电力常量为k。顶点A处的电场强度大小为( ) A． B．(6＋) C．(3＋1) D．(3＋) 4.如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面中心轴上的一点，OP＝L，静电力常量为k，试求P点的场强大小。 5．(多选)(2022·辽宁卷)如图所示，带电荷量为6Q(Q＞0)的球1固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面上的a点，其正上方L处固定一带电荷量为－Q的球2，斜面上距a点L处的b点有质量为m的带电球3，球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为，球2、3间的静电力大小为。迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。g为重力加速度，球的大小可忽略，下列关于球3的说法正确的是( ) A．带负电 B．运动至a点的速度大小为 C．运动至a点的加速度大小为2g D．运动至ab中点时对斜面的压力大小为mg 学科网（北京）股份有限公司 $