第1讲　静电场中力的性质 课件 -2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“静电场”专题，依据课程标准和高考评价体系，系统梳理电荷守恒定律、库仑定律、电场强度、电场线等核心考点，通过考点权重分析明确库仑力平衡、电场叠加等高频考查方向，归纳出平衡问题、轨迹分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题演练+方法建模”的实战策略，如结合2025湖南卷、湖北卷及2023全国甲卷真题，深入剖析三个自由点电荷平衡、带电粒子轨迹分析等典型问题，运用科学思维中的模型建构和科学推理方法，总结受力分析、叠加原理等解题技巧，帮助学生提升得分率，为教师提供系统复习指导。

高考总复习 物理 人教版 第九章　静电场 索引 考点1 考点2 课时跟踪练 考点3 返回导航 第九章　静电场 返回导航 第九章　静电场 第1讲　静电场中力的性质 返回导航 第九章　静电场 课程标准　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。5.知道静电的防止与利用。 返回导航 第九章　静电场 01 考点1　电荷守恒定律　库仑定律 返回导航 第九章　静电场 1.元电荷、点电荷 (1)元电荷:e=__________C,所有带电体的电荷量都是元电荷的______倍。 (2)点电荷:代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的____________ 及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响的理想化模型。 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__________。 1.60×10-19 整数 形状、大小 保持不变 返回导航 第九章　静电场 (2)三种起电方式:摩擦起电、______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__________电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先_____,余下的电荷再__________。公式:q1'=q2'=。 感应 得失电子 等量同种 中和 平分 返回导航 第九章　静电场 3.库仑定律 (1)内容:_____中两个静止________之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成_____,与它们的距离的二次方成______,作用力的方向在它们的连线上。 (2)表达式:F=k,式中k=__________N·m2/C2,叫作静电力常量。 (3)库仑力的方向 由相互作用的两个带电体决定,即同种电荷相互_______,异种电荷相互_____。 真空 点电荷 正比 反比 9.0×109 排斥 吸引 返回导航 第九章　静电场 (4)说明 ①F=k,r指两点电荷间的距离。对于可视为点电荷的两个均匀带电绝缘球体,r为两球的球心间距。 ②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。 返回导航 第九章　静电场 1.对库仑定律的“四点”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)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。 (3)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。 返回导航 第九章　静电场 ①同种电荷:F<k。 ②异种电荷:F>k。 (4)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作点电荷了。 2.三个自由点电荷的平衡 (1)条件:两个点电荷在第三个点电荷处的合电场强度为零,或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反。 返回导航 第九章　静电场 (2)规律 “三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上。 “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。 返回导航 第九章　静电场 1.某带电体所带的电荷量可以是5×10-19 C。( ) 2.体积很大的带电体有时也可以看作点电荷。( ) 3.两个带异种电荷的金属球接触时,正电荷从一个球转移到另一个球。( ) 4.相互作用的两个点电荷,电荷量大的受到的库仑力也大。( ) 5.根据公式F=k,当r→0时,F→∞。( ) 6.根据公式F=k,当r→∞时,F→0。( ) √ × × √ × × 返回导航 第九章　静电场 (人教版必修第三册P24T3改编)在边长为a的正方形的每一顶点都放置一个电荷量大小为q的点电荷,点电荷的正负如图所示。静电力常量为k。如果保持它们的位置不变,则电荷A受到其他三个电荷的静电力的合力大小是(　　) A.　　　　　　　　 B.(-) C.(+) D. 返回导航 第九章　静电场 库仑定律的基本应用 (2026·江苏南京模拟)两个完全相同的小金属球(皆可视为点电荷),所带电荷量之比为7∶5,它们在相距一定距离时相互之间的吸引力大小为F,现用绝缘工具将它们充分接触后再放回各自原来的位置上,此时两金属球间的相互作用力大小变为(　　) A.F B.35F C.F D.F 返回导航 第九章　静电场 [解析]　设两球原电荷量分别为7q和-5q(异种电荷,吸引力),接触后电荷先中和,总电荷量为7q-5q=2q 再均分,均分后每球带电荷量为q,原库仑力大小为 F=k=k 接触后库仑力大小为F'=k=k 比较得F'= 故选A。 返回导航 第九章　静电场 三个自由点电荷的平衡 (多选)如图所示,同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3恰好都处于平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知q1、q2间的距离是q2、q3间距离的2倍。下列说法正确的是(　　) A.若q1、q3为正电荷,则q2为负电荷 B.若q1、q2为负电荷,则q3为正电荷 C.q1∶q2∶q3=9∶4∶36 D.q1∶q2∶q3=36∶4∶9 返回导航 第九章　静电场 [解析]　在同一直线上的三个点电荷都处于平衡状态,由“两同夹异”知,A正确,B错误;设q2、q3间的距离为r,则q1、q2间的距离为2r,对q1: k=k,则q2∶q3=4∶9,对q2:k=k,则q1∶q3=4∶1,综上有q1∶q2∶q3=36∶4∶9,C错误,D正确。 返回导航 第九章　静电场 库仑力作用下带电体的静态平衡 (2025·湖南卷) 如图所示,两带电小球的质量均为m,小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接,小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为60°,两球连线与轻绳的夹角为30°,整个系统在同一竖直平面内,重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　) A.A球静止时,轻绳上的拉力为2mg B.A球静止时,A球与B球间的库仑力为2mg C.若将轻绳剪断,则剪断瞬间A球的加速度大小为g D.若将轻绳剪断,则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小 返回导航 第九章　静电场 [解析]　对小球A受力分析,其受重力mg、轻绳的拉力T以及B的库仑力 F库,如图所示,根据力的平衡条件得F库=Tcos 30°+mgcos 30°,Tsin 30°= mgsin 30°,解得T=mg,F库=mg,A、B错误;剪断轻绳前,小球A所受合力为零,库仑力与重力的合力与轻绳的拉力等大反向,即库仑力与重力的合力大小为mg,剪断轻绳后的瞬间,绳子拉力消失,库仑力与重力均不变,则小球A所受合力大小为mg,由牛顿第二定律得小球A的瞬时加速 度大小a=g,C正确;由于剪断轻绳前后瞬间,B球的受力不变, 且状态不变,因此剪断轻绳瞬间轻杆对B球的作用力不变,D 错误。 返回导航 第九章　静电场 ·方法总结· 库仑力作用下平衡问题的解题思路 返回导航 第九章　静电场 02 考点2　电场强度的理解和计算 返回导航 第九章　静电场 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.电场强度 (1)定义:放入电场中某点的电荷受到的________与它的_________的比值。 (2)定义式:E=_______;单位:N/C或_______。 (3)矢量性:规定__________在电场中某点所受静电力的方向为该点电场强度的方向。 力的作用 静电力F 电荷量q V/m 正电荷 返回导航 第九章　静电场 3.点电荷的电场:真空中与场源电荷Q相距为r处的电场强度大小为 E=_______。 返回导航 第九章　静电场 1.电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比。( ) 2.由E=知,当试探电荷的电荷量q变为一半时,电场强度E变为2倍。( ) 3.点电荷电场强度的公式E=表明,点电荷Q周围电场强度的大小与电荷量Q成正比。( ) 4.电场中某点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向。( ) × × √ × 返回导航 第九章　静电场 真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m,如图甲所示。在A点放一个带正电的试探电荷,在B点放一个带负电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到静电力的方向都跟x轴正方向相同,静电力的大小F跟试探电荷的电荷量q的关系分别如图乙中直线a、b所示。忽略A、B间的作用力。下列说法正确的是(　　) 返回导航 第九章　静电场 A.B点的电场强度大小为0.25 N/C B.A点的电场强度的方向沿x轴负方向 C.点电荷Q的位置坐标为0.3 m D.点电荷Q是正电荷 返回导航 第九章　静电场 [解析]　由A处试探电荷的F-q图线可得,该处的电场强度为E1==4×105 N/C,方向沿x轴正方向,同理可得,B处的电场强度为E2==0.25×105 N/C,方向沿x轴负方向,A、B错误;由A、B的分析可知,点电荷Q应为负电荷,且在A、B之间,设Q到A点的距离为l,由点电荷电场强度公式可得E1=k= 4×105 N/C,E2=k=0.25×105 N/C,联立解得l=0.1 m,故点电荷Q的位置坐标为0.3 m,C正确,D错误。 返回导航 第九章　静电场 (多选)(2025·湖北卷)如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度(　　) A.方向沿x轴负方向 B.方向与x轴负方向成18°夹角斜向下 C.大小为(cos 54°+cos 18°) D.大小为(2cos 54°+cos 18°) 返回导航 第九章　静电场 [解析]　点电荷在O点产生的电场强度方向如图所示,由几何关系可知θ1=18°,θ2=54°,将5个电场强度沿x、y轴分解可得Ex=E1cos 54°+ E2cos 18°-E4cos 18°-E5cos 54°=(2cos 54°+cos 18°),Ey= E1sin 54°+E5sin 54°-E4sin 18°-E2sin 18°-E3=(sin 54°-sin 18°)=0,根据电场强度的叠加原理可知,O点电场强度方向 沿x轴负方向,大小为(2cos 54°+cos 18°),A、D正 确。 返回导航 第九章　静电场 03 考点3　电场线的理解和应用 返回导航 第九章　静电场 1.电场线的特征 (1)电场线是______的,实际电场中__________。 (2)电场线起始于_____电荷(或无限远),终止于________ (或负电荷)。静电场的电场线__________。 (3)电场线不______,也不______。 (4)电场线的__________反映电场的强弱。 (5)电场线不表示电荷在电场中运动的_____。 假想 不存在 无限远 正 不闭合 相交 相切 疏密程度 轨迹 返回导航 第九章　静电场 2.六种典型电场的电场线 返回导航 第九章　静电场 1.电场线的应用 返回导航 第九章　静电场   等量异种点电荷 等量同种点电荷 电场线分布     中垂线上的电 场强度 O点最大,向外逐渐减小;O点两侧方向相同 O点为零,向外先变大后变小;O点两侧方向相反 2.两种等量点电荷的电场线 返回导航 第九章　静电场   等量异种点电荷 等量同种点电荷 连线上的电场 强度 沿连线先变小后变大,中点O处的电场强度最小,不为零;方向始终相同 沿连线先变小后变大,中点O处的电场强度为零;O点两侧方向相反 返回导航 第九章　静电场 1.电场线和电场一样都是客观存在的。( ) 2.带电粒子只受静电力作用时一定沿电场线运动。( ) 3.电场线不是电荷的运动轨迹,但根据电场线的方向能确定已知电荷的加速度的方向。( ) 4.英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。( ) √ × × √ 返回导航 第九章　静电场 等量电荷的电场线 (多选)电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲所示是等量异种点电荷形成的电场,如图乙所示是电场中的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C 和A、D分别是两电荷连线上关于O对称的点,则(　　) 返回导航 第九章　静电场 A.E、F两点电场强度相同 B.A、D两点电场强度不同 C.B、O、C三点中,O点电场强度最小 D.从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大 返回导航 第九章　静电场 [解析]　等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,电场强度方向与等势线垂直,因此E、F两点电场强度方向相同,由于E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,则其电场强度大小也相等,故A正确;根据对称性可知,A、D两点处电场线疏密程度相同,则A、D两点电场强度大小相等,由题图甲看出,A、D两点电场强度方向相同,故B错误;由题图甲看出,B、O、C三点比较,O点处的电场线最稀疏,电场强度最小,故C正确;由题图可知,电子从C点向O点运动过程中,电场强度逐渐减小,则静电力逐渐减小,由牛顿第二定律可知,电子的加速度逐渐减小,故D错误。 返回导航 第九章　静电场 电场线与带电粒子运动轨迹分析   (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(　　) 返回导航 第九章　静电场 [解析]　电子在电场中只受静电力,且所受静电力方向与电场线方向相反,因为电子速度方向与电场线方向不在同一条直线上,所以电子在电场中做曲线运动,电子所受静电力指向轨迹“凹侧”,且轨迹应夹在所受静电力方向与速度方向之间,B、C、D选项中静电力水平向右处并未指向轨迹“凹侧”,A正确。 返回导航 第九章　静电场 ·方法总结· 电场线与轨迹问题的判断方法 (1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况。 (2)三不知时要用“假设法”——电荷的正负、电场强度的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向,若已知其中的任意一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知,则要用假设法分别讨论各种情况。 返回导航 第九章　静电场 课时跟踪练 温馨提示 返回导航 第九章　静电场 $