第24讲 静电场中力的性质（复习课件）（全国通用） 2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习课件聚焦“静电场中力的性质”专题，覆盖电荷守恒定律、库仑定律、电场强度、电场线等核心考点，依据高考评价体系分析考频分布，电场线为高频考点，库仑定律和电场强度为中频，归纳出库仑力平衡、电场强度叠加等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题溯源+考点精讲+思维建模”，如2026河北真题考查电场线特点，2025河北真题应用库仑定律，通过库仑力平衡“四步法”、电场线“运动与力两线法”模型建构，培养科学思维和相互作用观念，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

2027年高考一轮复习讲练测 物理 专题09 第24讲 高考复习 静电场中力的性质 全国通用 目录 目录总览 路径指引 命题透视·考情前瞻 思维建模·脉络梳理 考点精讲·靶向突破 真题溯源·考向感知 对标素养，研判高考命题趋势 搭建知识框架，构建系统思维 拆解核心考点，归纳解题范式 溯源真题逻辑，感知高考考向 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 考点二 电场强度 考向破译 考向1 库仑定律的理解 考向3 库仑力作用下的加速运动问题 考向2 库仑力作用下的平衡问题 重 知识解构 知识点 电场强度大小和方向 考向破译 考向1 电场强度的理解 考向3 匀强电场中电场的求解 考向2 点电荷电场强度的叠加 知识解构 知识点1 电荷守恒定律 知识点2 库仑定律 知识解构 知识点1 电场线的特点 知识点3 “电场线+运动轨迹”组合模型 知识点2 常见等量电荷的电场线 考向破译 考向1 二维平面内电场线特点的应用 考向2 三维空间内电场线特点的应用 考向3 电场线+运动轨迹”组合模型 考点三 加速度 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 命题透视·考情前瞻 核心考点 考频 2026 2025 2024 库仑定律 中频 —— 2025•四川 2025•福建 2025•河北 —— 电场强度 中频 —— 2025•湖北 2024•贵州 2024•河北 2024•江苏 电场线 高频 2026·河北 2026·黑吉蒙辽 2026·浙江 2025•甘肃 2025•陕晋青宁 2025•浙江 2024•浙江 2024•海南 2024•北京 2024•广东 对标素养，研判高考命题趋势 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 考情分析 题型与考向：1.题型：选择题非选择题 2.考向：高考对电场力性质的考查非常频繁，从各省份的命题情况来看，题目的整体难度通常不会设置得过高，其考查核心主要围绕着电场线这一关键概念展开，旨在检验学生对电场力基本性质的理解与应用能力。 情境与立意： 1.力学平衡类和动力学类：借助平衡条件和牛顿第二定律，考查点电荷在库仑力作用下的静态平衡、动态平衡问题和动力学问题； 2.电场线类：借助电场线的特点，考查在不同场景下，分析电场强度的大小变化、叠加等问题。 复习目标 1.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。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 静电场中力的性质 电荷守恒定律 库仑定律 内容概述 电荷守恒：电荷不会创生或消灭，只能转移 起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电 带电实质：物体带电是由于得失电子 库仑定律 内容概述 点电荷间作用力与电荷量乘积成正比，与距离平方成反比 作用力方向在电荷连线上 表达式 ，其中k为静电力常量，k=9.0×10^9 N·m²/C² 库仑力平衡问题 四步解决方法 三个自由点电荷的平衡条件和规律 利用三角形相似法处理平衡问题 电场强度 定义与计算 定义：电场中某点电荷受力与电荷量的比值 定义式：E=F/q，单位N/C或V/m 点电荷电场强度：E=kQ/r² 方向：正电荷受力方向即电场强度方向 叠加原理：电场强度为各点电荷产生的电场强度矢量和 叠加法 叠加法：多个点电荷电场强度的矢量和 对称法：利用电荷分布对称性简化计算 补偿法：通过补全图形简化分析 微元法：将带电体分为电荷元，求合场强 电场线 电场线特点 定义：描述电场强度大小及方向的曲线 特点：不闭合、不相交、疏密表大小、切线表方向等 常见电场线 等量同种或异种点电荷电场线 电场线应用：判断电场方向、场强大小、电势高低等 “电场线+运动轨迹”模型分析 运动与力两线法 三不知时要假设 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 知识解构 知识点01 电荷守恒定律 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 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，电荷的总量保持不变。 2.起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。 3.带电实质：物体带电的实质是得失电子。 知识解构 知识点02 库仑定律 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 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：F＝，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫作静电力常量。 ✨特别提醒： (1)适用条件：①真空中；②点电荷。 (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。 (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。 ①同种电荷：F＜ ；②异种电荷：F＞ 。 知识解构 知识点02 库仑定律 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 (2)三个自由点电荷的平衡问题： 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： 3.库仑力作用下的平衡问题 (1)四步解决库仑力作用下的平衡问题： 知识解构 知识点02 库仑定律 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 常见模型 几何三角形和力的矢量三角形 比例关系     知识解构 知识点02 库仑定律 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 常见模型 几何三角形和力的矢量三角形 比例关系     知识解构 知识点02 库仑定律 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 常见模型 几何三角形和力的矢量三角形 比例关系     【例1 】真空中两个相同的带异种电荷的金属小球A和B（均可看作点电荷），分别固定在两处，两球之间的静电力大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，此时A、B之间的静电力大小变为F，则小球A最初的带电量和小球B最初的带电量的大小比值可能是（　　） A．1：2 B．2：1 C．1：1 D．4：1 知识解构 考向1 库仑定律的理解 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 C 不带电小球C与A接触后，电量均分，C再与B接触，异种电荷先中和再平分。再结合库仑定律。 【变式训练1·新考法】将点电荷放置在均匀介质中，点电荷之间也会存在库仑力的作用。若将两点电荷以相同方式，分两次分别放置在两种介电常数不同的均匀介质中，其在介质中与在真空中相互作用力之比如下表，则处在均匀介质中的点电荷间的相互作用力的表达式可能为（　　） 知识解构 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 考向1 库仑定律的理解 A． B． C． D． B 由表格知在均匀介质中，介电常数 会减弱电场，使得库仑力减小为真空中的 倍 【例2】如图所示，一条光滑绝缘柔软轻绳跨过一定滑轮，轻绳两端连接质量分别为m1、m2的两个带同种电荷的小球，稳定时，两侧轻绳的长度分别为l1、l2，且l1>l2，与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，现缓慢减少小球m1的电荷量到一定值，系统重新稳定，两侧轻绳的长度分别变为l1′、l2′，与竖直方向的夹角分别变为θ1′、θ2′，关于稳定时的情景，下列说法正确的是（　　）  A．θ1′>θ2′ B．θ1′<θ2′ C．l1′<l1 D．l1′＝l1 知识解构 考向2 库仑力作用下的平衡问题 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 C 对带电小球受力分析，如图所示由三角形相似形法，则有， 【变式训练2】如图，距离为的、两点连线水平，是的竖直中垂线，带电量为的正点电荷固定在点，另一点电荷固定在点，质量为的带电小球恰好静止在上的点，与间的夹角为30°，重力加速度大小为，静电力常量为，则（　　） A．固定在点的电荷带电量为 B．固定在点的电荷可能带负电 C．带电小球的带电量为 D．将带电小球沿向上移动一段距离后释放小球可能静止 知识解构 考向2 库仑力作用下的平衡问题 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 D 距O点高度为处，该点处库仑力的合力为 ，求导判断单调性。 【例3】如图所示，质量均为m、带等量异种电荷的A、B两个小球放在光滑绝缘的固定斜面上，给B球施加沿斜面向上、大小为F=2mg（g为重力加速度）的拉力，结果A、B两球以相同的加速度向上做匀加速运动，且两球保持相对静止，两球间的距离为L，小球大小忽略不计，斜面的倾角θ=30°，静电力常量为k。则（     ） A．运动过程中A、B两球之间的电势能在增大 B．两球一起向上做加速运动的加速度大小为g C．A球所带的电荷量为 D．撤去力F的瞬间，A的加速度将变大 知识解构 考向3 库仑力作用下的加速运动问题 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 C 对A球研究，根据牛顿第二定律有 【变式训练3】1720年，英国的斯蒂芬·格雷提出导体和绝缘体的概念，并发现了导体的静电感应现象——导体在静电场的作用下，自由电荷发生了再分布的现象。如图所示，将一长为2L的光滑金属导体MN固定在绝缘水平面上，倾角为，P是固定于金属导体左上方的一带电荷量为+Q的点电荷，，且。现将一质量为m、电荷量为+q的带绝缘壳的小球体（可视为点电荷）从金属导体的M端由静止释放，小球体开始沿金属导体向下滑动。已知重力加速度为g，小球体的电荷量始终不变，则小球体从M运动到N的时间（　　） A．等于 B．大于 C．小于 D．无法确定 知识解构 考向3 库仑力作用下的加速运动问题 考向破译 01 考点一 电荷守恒定律 库仑定律 A 根据和 知识解构 知识点01 电场强度大小和方向 考向破译 02 考点二 电场强度 1．定义：放入电场中某点的电荷受到的静电力F与它的电荷量q的比值。 2．定义式：E＝。单位为N/C或V/m。 3．点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度，。 4．方向：规定正电荷在电场中某点所受静电力的方向为该点的电场强度方向。 5．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矢量和，遵 从平行四边形定则。 知识解构 知识点02 电场强度的三个计算公式 考向破译 02 考点二 电场强度 【例1】（多选）关于电场强度，下列说法正确的是（　　） A．，但若试探电荷带电量q减半，则电场力F必减半 B．适用于点电荷，当时，电场强度将无限大 C．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向 D．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强大小均相等 知识解构 考向1 电场强度的理解 考向破译 02 考点二 电场强度 AD 【变式训练1·变考法】（多选）在一个点电荷的电场中，让轴与它的一条电场线重合，坐标轴上两点的坐标分别为和（如图甲所示）。在两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线所示。下列说法正确的是（　　） A．点和点的电场强度大小分别为 B．点和点的电场强度大小分别为 C．点电荷所在位置的坐标为 D．点电荷所在位置的坐标为 知识解构 考向1 电场强度的理解 考向破译 02 考点二 电场强度 AD 设场源电荷的坐标为x，解得 【例2】（多选）如图所示，真空中有一等边三角形ABC，B、C两点分别固定一个点电荷，A点的电场强度方向如图所示，取无穷远处为电势零点，下列说法正确的是（　　） A．B处点电荷带负电，C处点电荷带正电 B．B处的电荷量大于C处的电荷量 C．若仅使B处的电荷量增大，则A点的电势会升高 D．若使B和C处的电荷量均变为原来的2倍，则A点的电势也变为原来的2倍 知识解构 考向2 点电荷电场强度的叠加 考向破译 02 考点二 电场强度 AD 根据电势公式： 【变式训练2·变考法】（多选）如图所示，在正方体中，O为的中点，在和处固定电荷量分别为、的点电荷。下列说法正确的是（      ） A．B、两点的电势相同 B．A、C两点的电场强度相同 C．O、两点的电场强度大小的比值为 D．将一电子从O点移到C点，电子的电势能减少 知识解构 考向2 点电荷电场强度的叠加 考向破译 02 考点二 电场强度 AC 平面中垂面，是一个等势面，因此B、两点的电势相同 【例3】（多选）如图，、、是圆上的三点，为圆心，，，一匀强电场的方向与圆所在平面平行，已知、、三点电势分别为、、，则下列说法正确的是（　　） A．电场强度大小为 B．电场强度方向由指向 C．电子在点的电势能比在点的大 D．电子从点运动到点，电场力做功 知识解构 考向3 匀强电场中电场的求解 考向破译 02 考点二 电场强度 AB 连线为等势面 bO与ce垂直，电场强度的方向沿着bO方向 【变式训练3】（多选）如图所示，半径为R=0.8m的圆上有M、N、P三点，其中MN为直径，P点为半圆MN上靠近M点的三等分点。空间中存在与圆面平行的匀强电场。带电荷量为q=+0.02C的试探电荷从M点移动到P点的过程克服电场力做的功为2J，该试探电荷从M移动到N的过程电场力做的功为-8J。规定N点电势为0。下列说法正确的是（     ） A．P点电势为300V B．试探电荷在O点的电势能为-4J C．匀强电场的方向为从M指向N D．匀强电场的电场强度大小为250N/C 知识解构 考向3 匀强电场中电场的求解 考向破译 02 考点二 电场强度 BD 根据电势差与电场强度关系有 知识解构 知识点01 电场线的特点 考向破译 03 考点三 电场线 1．定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的大小及方向，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电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场强度的大小。 2．电场线的特点 知识解构 知识点02 常见等量电荷的电场线 考向破译 03 考点三 电场线 1.两种等量点电荷的电场强度及电场线的比较 比较 等量异种点电荷 等量同种点电荷 电场线分布图 电荷连线上的电场强度 沿连线先变小后变大 O点最小,但不为零 O点为零 中垂线上的电场强度 O点最大,向外逐 渐减小 O点最小,向外先 变大后变小 关于O点对称位置的电场强度 A与A'、B与B'、C与C' 等大同向 等大反向 知识解构 知识点02 常见等量电荷的电场线 考向破译 03 考点三 电场线 2.电场线的应用(涉及电势部分将在下一节进一步研究) 知识解构 知识点03 “电场线+运动轨迹”组合模型 考向破译 03 考点三 电场线 模型特点:当带电粒子在电场中的运动轨迹是一条与电场线不重合的曲线时,这种现象简称为“拐弯现象”,其实质为“运动与力”的关系。运用牛顿运动定律的知识分析: (1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在某一位置的切线)与“力线”(在同一位置电场线的切线方向且指向轨迹的凹侧),从二者的夹角情况来分析带电粒子做曲线运动的情况。 (2)“三不知时要假设”——电荷的正负、电场的方向、电荷运动的方向,是题目中相互制约的三个方面。若已知其中一个,可分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”进行分析。 【例1】如图所示，两个等量异种点电荷间隔一定距离分别固定在M、N点，O是两者连线的中点，A，B是等势面上的两点，，C、D是等势面上的两点，，各点都在同一平面内，取无穷远处电势为零，则（　　） A．A点处和B点处的电场强度大小相等，方向不同 B．A处和D处的电场强度大小相等，方向相同 C．B处和C处的电势相等 D．O点的电势为正值 知识解构 考向1 二维平面内电场线特点的应用 考向破译 03 考点三 电场线 B AD关于O点对称，根据等量异种电荷电场线分布规律，可知A处和D处的电场强度大小相等，方向相同。 【变式训练1·变考法】如图所示，M、N、P、Q分别是一边长为2a的正方形四条边的中点，O是MN的中点，A、B分别是MO和NO的中点。在MN两点放置电量均为+q的点电荷，整个空间存在与纸面平行的匀强电场。已知P点的合电场强度为0，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．匀强电场的方向由P指向Q，大小为 B．Q点的合场强方向由P指向Q，大小为 C．直线上从O到Q的电势先增大后减小 D．将一正的试探电荷从A点沿直线移到B点的过程中，电荷的电势能先减小后增大 知识解构 考向1 二维平面内电场线特点的应用 考向破译 03 考点三 电场线 D 根据等量正点电荷的电场分布特点可知，两电荷连线上场强先向右后向左，匀强电场与连线垂直，所以由A到B电势先降低后升高，正电荷的电势能先减小后增大。 【例2】如图所示，真空中有一边长为的立方体，其表面分别平行于、和平面，立方体的一个顶点为坐标原点。现将立方体置于不同的电场中，下列说法正确的是（　　） A．若点固定一个点电荷，点固定一个点电荷，则点和点的电场强度方向相同 B．若点和点分别固定一个电荷量相等的点电荷，则点和点的电场强度相同 C．若点固定点电荷，则点和点的电场强度大小相同，方向不同 D．若点固定一个点电荷，点固定一个点电荷，则、两点间电势差大于、两点间电势差 知识解构 考向2 三维空间内电场线特点的应用 考向破译 03 考点三 电场线 A 根据等量异种点电荷电场的分布可知，A点和 D点在同一等势面上，电场强度都垂直于等势面且指向负的点电荷一方。 【变式训练2】如图所示，水平面内存在等边三角形ABC，D为AB边的中点。CF为光滑绝缘细杆，F点在D点的正上方。在A点固定电荷量为-Q的点电荷，在B、C两点分别固定电荷量为+Q的点电荷。现将一个中间有细孔的带负电小球套在细杆上，从F点由静止释放。下列说法正确的是（　　） A．D点电势小于F点电势 B．D点电场强度大于F点电场强度 C．小球从F点到C点过程中电势能一直增大 D．小球从F点到C点过程中电势能先增大后减小 知识解构 考向2 三维空间内电场线特点的应用 考向破译 03 考点三 电场线 B A、B两点等量异种点电荷，在D点产生的电场强度大于在F点产生的电场强度。C点点电荷在D点产生的电场强度大于在F点产生的电场强度。根据电场叠加原理判断。 【例3】图中实线为某静电场中的电场线，从P点先后射出甲、乙两个相同的带电粒子。虚线是两个粒子的运动轨迹，粒子只受电场力作用，关于甲粒子从P点运动到B点和乙粒子从P点运动到C点，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两个粒子一定带负电 B．甲粒子在B点的速度比在P点的速度大 C．乙粒子在C点的加速度比甲粒子在B点的加速度大 D．乙粒子的电势能增量比甲粒子大 知识解构 考向3 电场线+运动轨迹”组合模型 考向破译 03 考点三 电场线 D P、C两点的电势差比P、B两点的电势差大 【变式训练3·新情境】静电除尘是一种利用高压静电场使气体电离，从而使尘粒带电并吸附到电极上的气体除尘方法。某静电除尘装置内部的电场线分布如图所示。一带电尘粒（视为点电荷，重力不计）仅在电场力作用下从M点沿虚线运动到N点。关于尘粒从M点运动到N点的过程，下列说法正确的是（     ） A．尘粒所在位置的电场强度逐渐减小 B．尘粒所在位置的电势逐渐升高 C．尘粒的电势能逐渐增大 D．尘粒的动能逐渐增大 知识解构 考向3 电场线+运动轨迹”组合模型 考向破译 03 考点三 电场线 C 从M点到N点，电场力方向与速度方向的夹角为钝角，电场力做负功，动能逐渐减小，电势能逐渐增大。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·河北·高考真题）河北雄安新区融合静电探测技术构建起“天空之网”，实现了对低空飞行器的全天候实时监测。当飞行器靠近时，固定在地面上的静电探测器探头感应出了正电荷。在感应电荷产生的静电场中。电场线（     ） A．是闭合曲线 B．从感应正电荷出发 C．在无电荷区域相交 D．终止于感应正电荷 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 B 静电场电场线起始于正电荷或无穷远，探测器探头感应出正电荷，因此电场线从感应正电荷出发。 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内（     ） A．点的电场强度比点的大 B．电子沿直线从点运动到点时，动能减小 C．电子沿直线从点运动到点时，速度增大 D．电子束的横截面大小和形状均不变 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 C 3．（2025·浙江·高考真题）一束粒子撞击一静止的金原子核，它们的运动轨迹如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆。已知静电力常量，元电荷，金原子序数为79，不考虑粒子间的相互作用，则（　　） A．沿轨迹1运动的粒子受到的库仑力先做正功，后做负功 B．沿轨迹2运动的粒子到达P时动能为零、电势能最大 C．位于图中虚线圆周上的3个粒子的电势能不相等 D．若粒子与金原子核距离为，则库仑力数量级为 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 D 位于图中虚线圆周上各点的电势都相等，可知虚线圆周上的3个α粒子的电势能相等 4．（2025·河北·高考真题）（多选）如图，真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和B，带有等量同种电荷，电荷量为q，两者间距远大于小球直径，两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q的同样的金属小球C先跟A接触，再跟B接触，移走C后，A和B之间的静电力大小仍为F，则的绝对值可能是（　　） A．1 B．2 C．3 D．5 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 AD 接触电量均分，结合库仑定律可得结果。 2027年高考一轮复习讲练测 $