静电场及其应用 学考复习课件 -2026-2027学年高二上学期物理粤教版必修第三册

该高中物理课件聚焦静电场及其应用，系统整合电荷、库仑定律、电场强度、电势、电容器等核心考点，通过生活实例（如口罩熔喷布静电吸附）和历史记载（宋代《墨庄漫录》静电现象）导入，搭建从具体现象到抽象规律的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于强化物理观念与科学思维培养，以验电器金属箔闭合验证电荷守恒体现科学推理，用点电荷模型分析库仑力培养模型建构能力，结合静电屏蔽、电容器充放电等应用渗透社会责任。学生能深化对电场规律的理解，教师可借助系统考点与例题提升教学效率。

高中物理合格性考试 第9章 静电场及其应用 一、基础整合 考点1 电荷、电荷守恒定律、静电现象、库仑定律 一、电荷、元电荷 1、自然界中只存在两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷；用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电荷的多少叫作电荷量，用q表示，单位是库仑，简称库，符号用C表示。 2、元电荷e=1.6×10-19C，所有物体的带电量都是元电荷的整数倍。 3、点电荷：如果带电体间距离比它们自身线度的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。 二、静电的产生方法 1、起电方法：摩擦起电、接触起电、感应起电； 2、带电的实质：物体带电的实质是电荷的转移。 1、宋代张邦基在《墨庄漫录》中记载：孔雀毛扎成的翠羽扫帚在打扫时能将龙脑（一种树脂）粉末吸引在其上，其描述的现象是 A.摩擦起电                   B. 静电屏蔽                 C.电磁感应 A  2、关于点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 点电荷是一种理想模型 B. 质量小的带电体就是点电荷 C. 电量少的带电体就是点电荷 A 一、基础整合 考点1 电荷、电荷守恒定律、静电现象、库仑定律 三、电荷守恒定律 电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体，在电荷转移的过程中电荷的总量保持不变，这就是电荷守恒定律。 电荷守恒定律的另类表述：一个与外界没有电荷交换的系统，系统内的电荷总量保持不变。 四、库仑定律 1、内容：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的二次方成反比，作用方向在这两个点电荷的连线上。 2、公式：，其中k=9.0×109N·m2/c2 3、适用条件：真空中静止的点电荷 3、如图所示，将一对不带电导体A、B用两绝缘柱支撑，A、B彼此接触。使一带正电的小球C靠近导体A，但不接触A，此后将导体A、B分开，再移走C。关于A、B所带电量 QA、QB 的大小关系，正确的是（　　） A. QA>QB B. QA<QB C. QA=QB 【详解】 带正电的小球C靠近导体A，由于静电感应，A带负电，B带正电，且电量相等，将导体A、B分开，再移走C，仍有 QA=QB故选C。 带正电 4、如图所示，人们经常使用验电器检验物体是否带电，发现即便排除了外界的干扰，最终验电器的金属箔片还是会闭合。这一现象说明（　　） A. 电荷不守恒 B. 电荷消失了 C. 电荷转移了 【详解】根据电荷守恒定律，可知电荷既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会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，电荷的总量保持不变。 所以发现即便排除了外界的干扰，最终验电器的金属箔片还是会闭合。这一现象说明电荷转移了，故C正确。故选C。 5、如图所示，真空中正三角形OMN的三个顶点上固定有三个相同的点电荷.已知 O、M上两点电荷之间的库仑力大小为F，则N点处点电荷所受库仑力的大小为 A.F B. C.2F D.3F           B 6、图为库仑扭秤实验装置，可视为点电荷的两个带电小球之间距离是r，电荷量分别是和，库仑据此装置发现真空中两个点电荷之间的静电力F的规律，下列比例关系式正确的是 A． B． C． D． B 7、两个由绝缘支架支撑的相同金属小球，分别带有的电量。现将两金属小球接触后再放回原处。若带电小球均可视为点电荷，则接触后的两小球之间的库仑力将（　　） A. 变小 B. 变大 C. 不变 B 一、基础整合 考点1 电荷、电荷守恒定律、静电现象、库仑定律 五、静电的利用与防止 1、静电利用原理：带电粒子受到电场力作用，会向电极运动，最后被吸附在电极上。带正电的粒子在电场力作用下会向负极运动，带负电的粒子则向正极运动。 2、静电防止的方法：及时把静电导走。 8、为了防止外界电场对精密仪器的干扰，通常将它们置于屏蔽壳内。下列能作为屏蔽壳材料的是（　　） A. 金属 B. 塑料 C. 干木材 【解析】 静电屏蔽要求材料为导体（如金属）。 导体内部自由电荷在电场中重新分布，形成反向电场，使内部场强为零，从而屏蔽外电场。 绝缘体（如塑料、木材）因无自由电荷，无法实现屏蔽。故选A。 9、如图所示，口罩中间层的熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，它能阻隔几微米的粉尘、飞沫等，这种阻隔作用是利用了（　　） A. 静电吸附 B. 尖端放电 C. 静电屏蔽 D. 电磁感应 【详解】 由题意可知，熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，所以当几微米的病毒靠近时，由于静电感应而带电，从而被熔喷布吸附，可知，其原理为静电感应和静电吸附。故A正确；BCD错误。故选A。 “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。 三个自由点电荷的平衡问题 三个自由点电荷平衡的规律： 10、如图所示，光滑绝缘的水平桌面的同一直线上，放置三个可视为点电荷的小球M、N和P，其中M和N固定，带电量分别为和，若小球P能保持静止，则（　　） A. P一定带正电， B. P一定带正电， C. P可能带正电， D. P可能带正电， D 一、基础整合 考点2 电场、电场强度、电场线 一、电场 1、定义：带电体周围存在着一种物质，这种物质叫电场。 2、基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。 二、电场强度 1、定义：放在电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量q的比值。 2、公式：，单位N/C 3、（1）场强既有大小，又有方向，是矢量； （2）方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。 点电荷的电场 +Q A r 正点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？方向如何？ E=k Q r 2 Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷Q的距离 E +q 17 11、如图所示，M、N和P三点共线且MN=NP,N点处固定有一个点电荷，带电量为q。若想让P点处电场强度E为0，可在M点处固定一个点电荷，其带电量为 A. B. C. D. D 一、基础整合 考点2 电场、电场强度、电场线 四、电场线 1、电场线可以形象地描述电场的分布。 电场线的疏密程度反映电场的强弱。电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向，即电场方向。 2、电场线可以形象地描述电场的分布，电场线的特点： （1）电场线越密集的地方，电场越强，电场线越稀疏的地方，电场越弱； （2）电场线上某点的切线方向就是该处电场强度的方向； （3）电场线不是实际存在的线，也不是电荷的运动轨迹； （4）电场线由正电荷指向负电荷或无穷远；或由无穷远指向负电荷； （5）电场线在电场中不会相交； （6）匀强电场的电场线特点：距离相等的平行线。 一、基础整合 考点2 电场、电场强度、电场线 3、几种特殊电场的电场线分布 12、下列选项分别为负点电荷、正点电荷、等量异种点电荷和等量同种点电荷的四种情况下的电场线分布，其中正确的是 C C D 13、某静电场的电场线分布如图所示，M点处有一正点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 电荷所受电场力方向沿该点电场线的切线方向 B. 电荷所受电场力方向与该点电场线切线方向垂直 C. 电荷由静止释放后将逆着电场线运动 D. 电荷由静止释放后将始终沿电场线运动 A 一、基础整合 考点3 电势、电势差、电势能 一、电势 1、定义：电场中某点的电势就是电荷在该点的电势能与电荷量的比值。 2、公式： 3、单位：国际单位制中，电势的单位是伏特，符号为V。 4、特点： （1）相对性：电场中各点电势的高低，与所选的零电势的位置有关，一般情况下取无穷远处或地面为零电势的位置。 （2）矢标性：电势为标量，只有大小，没有方向，但有正负； 5、与电场线的关系：沿电场线方向电势降低得最快。 二、等势面 1、定义：电场中电势相等的各点所构成的面叫作等势面。 14、对电势概念的理解，下列说法正确的是（　　） A. 电势是矢量 B. 沿着电场线方向，各点电势逐渐升高 C. 确定电场中某点的电势时，要先规定电势的零点 【解析】 A．电势 标量，只有大小没有方向，故A错误； B．沿电场线方向，电势逐渐降低,例如正电荷周围电场线向外，电势递减），故B错误； C．电势是相对量，需选定参考点，通常取无穷远处或某接地点为零点，各点电势才能确定具体数值，故C正确。 C 一、基础整合 考点3 电势、电势差、电势能 2、等势面与电场线的关系 （1）电场线跟等势面垂直； （2）电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。 三、电势差 1、定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压。 2、表达式：若A点电势为，B点电势为，则； 3、单位：伏特，符号V 4、矢标性：电势差是标量，但有正负。>0，表示A点的电势比B点的电势高。 15、下列选项描述的电场线与等势面之间的关系，实线表示电场线虚线表示等势面，其中正确是（　　） 【解析】 等势面和电场线处处垂直. ABD三选项两者均不垂直，而C选项等势面和电场线处处垂直。故选C。 C A B C D 一、基础整合 考点3 电势、电势差、电势能 四、静电力做功与电势能的关系 1、关系：WAB=UAB·q或 2、证明：WAB=EPA-EPB=qφA-qφB=q(φA-φB)得WAB=qUAB 3、电势与电势差的区别与联系 概念 电势φ 电势差U 区别 定义 电势能与电量的比值 电场力做功与电量的比值 决定因素 由电场和电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定 相对性 有，与零电势的选取有关 无，与电势零点的选取无关 联系 数值关系 ，当=0时，= 单位 相同，均是伏特（V），常用的还有kV，mV等 矢标性 都是标量，均具有正负 物理意义 均是描述电场的能的性质的物理量 一、基础整合 考点3 电势、电势差、电势能 五、电势能 1、概念：电荷在电场中的势能。电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到零势能位置所做的功； 2、与电场力做功的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，公式WAB=EPA-EPB.电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大； 3、相对性：电势能的数值大小与零势能点的选取有关。 16、如图所示，一个带正电的粒子从电场中M点运动到N点，下列说法正确的是 A.粒子在 M点受到的电场力比在 N 点的大 B. M点的电场强度比N点的小 C.粒子从M点运动到N点，电场力做正功 D.粒子在M点的电势能比在N点的大 B 17、图为高压灭蚊装置的简化示意图，已知栅栏间距L=1cm，两端接U=2100V 的电压，栅栏间可视为匀强电场，则栅栏间电场强度的大小为 18、如图所示，匀强电场场强E为10V/m，M和N两点相距20cm，两点间的连线与电场线方向的夹角为60°，则电势差UMN 为（　　） A. －1V B. 1V C. －2V D. 2V 【解析】 故选B 60º M、N两点的电势差为 d表示沿电场线 方向的距离 d 60º B 考查：电势差与电场强度的关系 19、点电荷M和金属平板N周围的电场线分布如图所示，a、b为同一条电场线上的两点，下列说法正确的是（　　） M带正电，N的上表面带正电 M带负电，N的上表面带负电 C. a、b两点的电场强度相等 D. a点的电势比b点的电势高 【详解】 AB．电场线起始于正电荷终止于负电荷，所以点电荷M带正电，N的上表面带负电，故AB错误； C．电场线越密，电场强度越大，所以a点电场强度大于b点电场强度，故C错误； D．沿电场线方向电势降低，所以a点电势高于b点电势，故D正确 考点4 电容器、带电粒子在电场中的运动 一、电容与电容器 1、电容定义式：。电容等于电容器所带电量与电压之比，一个电容器的电容是不变的，不随Q、U而变化。 2、电容决定式：，其中为介电常数，S为电容器两极板正对面积，k为静电力常数，d为两极板间距。 二、带电粒子在电场中的运动 1、带电粒子在电场中受力：，正电荷受力沿电场线方向，负电荷受力方向沿电场线反方向； 2、电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大； 3、带正电粒子顺着电场线方向运动，电场力做正功，逆着电场线方向运动，电场力做负功。带负电粒子情况相反。 4、动能定理：合外力做正功，动能增加；合外力做负功，动能减小； 一、基础整合 20、图是一种可变电容器的示意图，动极板旋转过程中与定极板平行且距离保持不变，正对面积发生变化。当夹角θ变小时，电容器的电容 A.不变                       B.变小                    C. 变大 C 21、关于电容器，下列说法正确的是（　　） A. 所带电荷量越少，电容越小 B. 所带电荷量越少，电容越大 C. 极板间电压越高，电容越大 D. 电容反映了电容器的自身属性，与极板间电压及所带电荷量无关 电容反映了电容器的自身属性，与极板间电压及所带电荷量无关，ABC错误，D正确。 D 【解析】 根据 22、图为键盘一个按键的示意图，按键下面连着由两块金属片组成的小电容器，上金属片连接按键，下金属片固定。按下按键后，两金属片的间隙变小，则电容器的电容（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 【解析】 根据 按下按键后，两金属片的间隙d 变小，则电容器的电容变大。故选A。 A 23、图为电容器的充、放电实验原理图。刚开始电容器不带电，先将开关S接1，电容器充电；再将开关S接2，电容器放电。在电容器充放电过程中，电流传感器和0电压传感器采集到的数据如下列选项所示，其中正确的有（　　） 【解析】电容器充电过程，电压迅速增大，充电结束稳定到某一个数值。 电容器放电过程电压减小到0，故A正确。 A B C D 电容器充电过程，随着电压增大，电流逐渐减小到0； 电容器充电过程，随着电压减小，电流逐渐减小到0。故D正确。 AD 教材P38 24、如图所示，一个平行板电容器两极板的间距为d，当 d增大时，电容器的（　） 极板间电压减小 B. 极板间场强减小 C. 电荷量增大 D. 电容增大 B 【解析】 电容器一直与电压相连，极板间电压U 保持不变，故A错误； 根据 ,当 d 增大时，可知极板间场强 E 减小，故B正确； U 根据 可知电容器的电容C 减小,故D错误； U 不变、C 减小,根据 ，电荷量减小，故C错误； 25、关于电容器充放电过程，下列说法正确的是（　　） A. 充电过程中，两极板间电压不变 B. 充电过程中，两极板间电压增大 C. 放电过程中，两极板间电压不变 D. 放电过程中，两极板间电压增大 【解析】 AB．根据电容的定义: 充电过程中，两极板所带电荷量逐渐增多，两板间电压逐渐增大，A错误，B正确； CD．同理，放电过程中，两极板所带电荷量逐渐减少，所以两板间电压逐渐减小，CD错误。故选B。 B 不变 26、图是观察电容器充、放电现象的电路。下列说法正确的是（　　） A. 将开关S从b改接到a时，观察的是充电现象 B. 将开关S从b改接到a后，电流计G的指针将一直偏转 C. 将开关S从a改接到b时，观察的是充电现象 D. 将开关S从a改接到b后，灯L的发光亮度不变 A 放电 放电，亮度逐渐变暗 充电，电流逐渐减小到零 放电 充电 $