2015届高三物理大一轮复习（人教版适用）课件：第6章第1讲电场的力的性质（梳理深化多维课堂85张PPT）.ppt

1、梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升第1讲 电场的力的性质梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升1.物质的电结构(1)原子是由带_的原子核和带_的电子构成，原子核的正电荷数与电子的负电荷数相等(2)金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做_物质的电结构、电荷守恒(考纲要求 )正电负电自由电子梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升2电荷及电荷守恒定律(1)元电荷：最小的电荷量，其值为e1.601019C.其他带电体的电荷量皆为元电荷的_(2)电荷守恒定律内

2、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_到另一部分；在转移过程中，电荷的总量_起电方式：_、_、感应起电带电实质：物体带电的实质是_.整数倍转移保持不变摩擦起电接触起电得失电子梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升1.点电荷(1)当带电体本身的_和_对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷(2)是一种理想化的物理模型2静电场(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间_的一种特殊物质(2)基本性质：对放入其中的电荷有_点电荷、静电场(考纲要求)大小形状相互作用力的作用梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升判 断 正

3、 误，正 确 的 划“”，错 误 的 划“”(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍()(2)完全相同的两金属球接触后电荷先中和后平分()(3)把电荷放入电场中，电荷一定受到电场力的作用()答案(1)(2)(3)梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升1.内容：_中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的_成正比，与它们的_成反比作用力的方向在它们的连线上2表达式：F_，式中k_ Nm2/C2，叫静电力常量3适用条件：_中的_.库仑定律(考纲要求)真空电荷量的乘积距离的平方9.0109真空点电荷梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升1.定义：放入电场中某点的电

4、荷受到的电场力F与它的电荷量q的_2定义式：E_.单位：N/C或V/m3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：E_.电场强度、点电荷的场强(考纲要求 )比值梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升4方向：规定_在电场中某点所受_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_和，遵从_ _正电荷电场力矢量平行四边形定则梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升判 断 正 误，正 确 的 划“”，错 误 的 划“”答案(1)(2)(3)(4)梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升1

5、.定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的_及_，在 电 场 中 画 出 一 些 曲 线，曲 线 上 每 一 点 的_都跟该点的电场强度方向一致，曲线的_表示电场的强弱电场线(考纲要求)强弱方向切线方向疏密梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升2梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升3几种典型电场的电场线(如图611所示)图611梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升判 断 正 误，正 确 的 划“”，错 误 的 划“”(1)在点电荷电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的场强都相同()(2)带电粒子的运动轨迹可能与电场线重合()(3)电场线的方

6、向即为带电粒子的运动方向()答案(1)(2)(3)梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升1(多选)关于元电荷的下列说法中正确的是()A元电荷实质上是指电子和质子本身B所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C元电荷的值通常取e1.601019 CD电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根通过实验测得的基础自测梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析元电荷只是一个电荷量单位，没有正、负，不是物体，电子、质子是实实在在的粒子，不是元电荷，其带电荷量为一个元电荷，A错误；实验得出，所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍，这就是说，电荷量是不能连续变化的物理量，

7、B正确；电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，D正确答案 BCD梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析电场中某点场强的大小由电场本身决定，与试探电荷的受力情况及电荷性质无关，故A、D错误，C正确；而电场强度的方向与正电荷受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，B错误答案 C梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 C 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升4(单选)如图612所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与

8、b，壳层的厚度和质量分布均匀，将它们分别固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l，为球半径的3倍若使它们带上等量异种电荷，两球电量的绝对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为()图612梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离l只有半径的3倍，但由于壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点因此，可以应用万有引力定律对于a、b两带电球壳，由于两球心间的距离l只有半径的3倍，不能看成点电荷，不满足库仑定律的适用条件，故D正确答案 D

9、梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升5(多选)如图613所示为电场中的一条电场线，在该电场线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示两点电场强度的大小，则()图613Aa、b两点的场强方向相同B因为电场线由a指向b，所以EaEbC因为电场线是直线，所以EaEbD不知道a、b附近电场线的分布情况，Ea、Eb的大小不能确定梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析电场线上某点的切线方向表示该点电场强度的方向，本题中的电场线是直线，因此a、b两点的电场强度方向相同；电场线的疏密表示电场强度的大小，一条电场线不能确定a、b两点的电场强度的大小关系答案 AD梳理深化 强基固

10、本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升6(单选)如图614所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点不计重力，下列表述正确的是()A粒子在M点的速率最大B粒子所受电场力的方向沿电场力方向C粒子在电场中的加速度不变D粒子在电场中的电势能始终在增加图614 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析粒子接近M点过程中电场力做负功，离开M点的过程中电场力做正功，所以在M点粒子的速率应该最小，且所受电场力方向与电场方向相反，A、B错误，粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加速度不变，C正确，因为

11、动能先减小后增加，所以电势能先增加后减小，D错误答案 C梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升1电场强度三个表达式的比较热点一 电场强度的理解及计算梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升2.电场强度的计算方法除用以上三个表达式计算外，还可以借助下列三种方法求解：(1)电场叠加合成的方法(2)平衡条件求解法(3)对称法梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升【典例1】(2013新课标全国卷，15)如图615，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有

12、一电荷量为q(q0)的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()图615 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 B梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升反思总结 分析电场叠加问题的一般步骤电场强度是矢量，叠加时应遵从平行四边形定则，分析电场的叠加问题的一般步骤是：(1)确定分析计算的空间位置；(2)分析该处有几个分电场，先计算出各个分电场在该点的电场强度的大小和方向；(3)依次利用平行四边形定则求出矢量和梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升【跟踪短训】1在图616中，A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACB

13、C，ABC60，BC20 cm.把一个电量q1105C的正电荷从A移到B，电场力做功为0；从B移到C，电场力做功为1.73103J.该匀强电场的电场强度大小和方向为()A865 V/m垂直AB连线斜向下B865 V/m沿CB方向C1 000 V/m垂直AB连线斜向下D1 000 V/m垂直AB连线斜向上图616 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 C梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升2如图617所示，一个质量为30 g、带电量为1.7108C的半径极小的小球用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30，则匀强

14、电场方向和大小为(g取10 m/s2)()A水平向右5106 N/CB水平向右1107 N/CC水平向左5106 N/CD水平向左1107 N/C图617 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析分析小球受力，重力mg竖直向下，丝线拉力FT沿丝线方向向上，因为小球处于平衡状态，还应受水平向左的电场力F.小球带负电，所受电场力方向与场强方向相反，所以场强方向水平向右答案 B 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 B梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升热点二 库仑力作用下的平衡问题梳理深

15、化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升【典例2】(2013新课标全国卷，18)如图618，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为()图618梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析各小球都在力的作用下处于静止状态，分别对各小球受力分析，列平衡方程可求解答案 B梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升【跟踪短训】4下列选项中

16、，A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出A球能保持静止的是()解析对带电小球A进行受力分析，小球A受到重力、线的拉力和库仑力的作用，小球A能保持静止，说明三个力的合力为零答案 AD梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升5两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m1和m2，带电荷量分别是q1和q2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与中垂线方向成1角和2角，且两球处于同一水平线上，如图619所示，若12，则下述结论正确的是()图619梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 C梳理深化 强基固本多维课堂 热点

17、突破思维建模 素养提升电场线的应用(1)判断电场强度的方向电场线上任意一点的切线方向即为该点电场的方向(2)判断电场力的方向正电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相同，负电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相反热点三 对电场线的理解及应用梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升(3)判断电场强度的大小(定性)电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可判断电荷受力大小和加速度的大小(4)判断电势的高低与电势降低的快慢沿电场线的方向电势逐渐降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升【典例3】三个点电荷电场的电场线分布如图61

18、10所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为a、b，则()图6110AEaEb，abBEaEb，aEb，abDEab梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析由题图可以看出a处电场线更密，所以EaEb，根据对称性，a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等，再根据沿电场线方向电势降低可以判定ba，故C项正确答案 C梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升【跟踪短训】6图6111是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是()Aa点的电势高于b点的电势B该点电荷带负电Ca点和b点电场强度的方向相同Da点的电场强度大于b点的电场强度图6111 梳

19、理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析沿电场线方向电势降低，故A选项错误；由图中电场线分布知，此图为一负点电荷的电场线分布图，B项正确；电场线密集处场强大，C项错、D项正确答案 BD梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升7图6112中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定()图6112 AM点的电势大于N点的电势BM点的电势小于N点的电势C粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析此电场为非匀强

20、电场，从电场线的疏密程度能够判断出场强的大小，N点处电场线比M点处密集，则N点场强大于M点场强，同一带电粒子在N点受到的电场力大于在M点受到的电场力，D正确、C错误顺着电场线的方向电势逐渐降低，M点的电势大于N点的电势，A正确、B错误答案 AD梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升三电荷平衡模型1模型构建对由三个自由电荷组成的系统，且它们仅靠彼此间的静电力作用而处于平衡状态，该系统即为三电荷平衡模型物理建模 9.三电荷平衡模型 两个等量点电荷电场的分布模型梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升2模型条件(1)三个点电荷共线(2)三个点电荷彼此间仅靠电场力作用达到

21、平衡，不受其他外力(3)任意一个点电荷受到其他两个点电荷的电场力大小相等，方向相反，为一对平衡力梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升3模型特点(1)“三点共线”三个点电荷分布在同一直线上(2)“两同夹异”正负电荷相互间隔(3)“两大夹小”中间电荷的电荷量最小(4)“近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升【典例1】如图6113所示，在光滑绝缘水平面上放置电荷量分别为q1、q2、q3的三个点电荷，三者位于一条直线上，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，三个点电荷都处于静止状态图6113(1)若q2为正电

22、荷，判断q1和q3的电性；(2)求q1、q2、q3三者电荷量大小之比梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析(1)q2为正电荷时，假设q1为正电荷，要使q2受力平衡，q3应为正电荷，但此时分析q1的受力情况，q2对q1有向左的斥力，q3对q1也有向左的斥力，q1所受合力向左，不能平衡，因此，q2为正电荷时，q1只能为负电荷同理可知，q3为负电荷梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升即学即练1两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图6114所示A处电荷带正电荷量Q1，B处电荷带负电荷量Q2，且Q24Q1

23、，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则()AQ3为负电荷，且放于A左方BQ3为负电荷，且放于B右方CQ3为正电荷，且放于A、B之间DQ3为正电荷，且放于B右方图6114梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且已知Q1和Q2是异种电荷，对Q3的作用力一为引力，一为斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之间根据库仑定律知，由于B处的电荷Q2电荷量较大，Q3应放在离Q2较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡，故应放在Q1的左侧要使Q1和Q2也处于平衡状态，Q3必须带负电，故应选A.答案 A梳理深化

24、 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升两个等量点电荷电场的分布模型1模型构建2模型条件(1)等量(2)点电荷梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升3模型特点项目等量异种点电荷等量同种点电荷连线中点O处的场强大小最小，指向负电荷一方为零连线上的场强大小沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由O点向外场强大小O点最大，向外逐渐减小O点最小，向外先变大后变小梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升【典例2】如图6115为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点

25、，则下列说法正确的是()图6115AA、B可能带等量异号的正、负电荷BA、B可能带不等量的正电荷Ca、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零D同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析根据题图中的电场线分布可知，A、B带等量的正电荷，选项A、B错误；a、b两点处虽然没有画电场线，但其电场强度一定不为零，选项C错误；由图可知，a、b两点处电场强度大小相等，方向相反，同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反，选项D正确答案 D梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升图6116 Ab、d两点处的

26、电势相同B四个点中c点处的电势最低Cb、d两点处的电场强度相同D将一试探电荷q沿圆周由a点移至c点，q的电势能减小梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析根据等量异种点电荷电场线及等势线的分布可知b、d两点电势相同，电场强度大小相等、方向不同，选项A对，C错c点电势为0，由a经b到c，电势越来越低，正电荷由a经b到c电势能越来越小，选项B、D对答案 ABD梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升附：对应高考题组1(2010全国，17)在雷雨云下沿竖直方向的电场强度约为104 V/m.已知一半径为1 mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10 m/s2，

27、水的密度为103 kg/m3.这雨滴携带的电荷量的最小值约为()A2109CB4109CC6109CD8109C梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 B梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升2(2010海南单科，4)如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，MOP60.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为()梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 B梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素

28、养提升3(2011上海单科，16)如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力()A小于NB等于NC等于NFD大于NF梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析剪断连接球b的细线后，b球会向上加速，造成两球之间的静电力F电增大，设箱子质量为M，剪断前由整体法有NMgmagmbg，F电mbgF.剪断后对箱和a球有NMgmagF电NmbgF电，由于F电F电，所以NNF，故选D.答案 D梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升4(

29、2011重庆卷)如图所示，电量为q和q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有()A体中心、各面中心和各边中点B体中心和各边中点C各面中心和各边中点D体中心和各面中心梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 D梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升5(2011海南卷，3)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径球1的带电荷量为q，球2的带电荷量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时球1、2之间作用力的大小仍为F

30、，方向不变由此可知()An3Bn4Cn5Dn6梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 D梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升6(2013北京卷，18)某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动()A半径越大，加速度越大 B半径越小，周期越大C半径越大，角速度越小 D半径越小，线速度越小梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 C 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升7(2012浙江理综，19)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上小明同学用绝缘材料做的笔套与头发

31、摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升A摩擦使笔套带电B笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析笔套与头发摩擦后，能够吸引圆环，说明笔套上带了电荷，即摩擦使笔套带电，选项A正确；笔套靠近圆环时，由于静电感应，会使圆环上、下部感应出异号电荷，选项B正确；圆环被吸引到笔套的过程中，是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力，故选项C正确；笔套接触到圆环后，笔套上的部分电荷转移到圆环上，使圆环带上相同性质的电荷，选项D错误答案 ABC梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 A