2022届高考人教版物理一轮复习课件：第八章 第1节 电场力的性质

经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
6．电荷守恒定律 (1)电荷守恒定律的另一种表述：一个与外界没 有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变． (2)意义：电荷守恒定律是自然界的普遍规律， 既适用于宏观系统，也适用于微观系统． (3)电荷量的实质：物体得到或失去电子便带上 了电荷，得到电子带负电，失去电子带正 电．讨论物体带何种电性，是指物体的净电荷 是正还是负，也就是说物体所具有的总电荷中 是正电荷多于负电荷，还是负电荷多于正电荷， 净电荷的多少叫做电荷量
考点二：电场线的理解及应用
【例2】 (综合题)(2010年山东模拟)如图所示，M、N为两 个等量同种正电荷Q，在其连线的中垂线上任意一点P自 由释放一个带负电的点电荷q，不计重力影响，关于点电
荷q的运动，下列说法正确的是( c )
A．从P→O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越 大 B．从P→O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C．点电荷q运动到O点时加速度为零，速度达到最大值 D．点电荷q越过O点后，速度越来越小，加速度越来越 大，直到速度为零
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
考点四：电场中的非平衡问题 【例】已知两带电量均为+Q的小球相距为L要使它们 保持相对静止，需引入第三个带电小球，其带电量和 电性如何？
补偿法、对称法
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

例题1
分析与解答
例题2
分析与解答
一正电荷在电场中从A点移 到B点，电场力做了正功， 则A、B两点间的电势差____ （填“大于”、“小于”或 “等于”）零。
根据电势差的定义式 $U_{AB} = frac{W_{AB}}{q}$，由于电 场力做正功，且电荷为正电 荷，因此$U_{AB} > 0$。
在匀强电场中，有A、B、C 三点构成等边三角形，且电 场线与三角形所在平面平行 。已知$varphi_A = 2V$， $varphi_B = - 8V$，则 $varphi_C =$____。
由于匀强电场的等势面是平 行且等间距的直线，因此可 以画出通过A、B两点的等势 面，然后根据等边三角形的 性质确定C点的电势。由于A 、B两点的电势差为10V，且 等边三角形的边长为$d$， 则C点的电势为$varphi_C = varphi_A - frac{U_{AB}}{d} times frac{d}{2} = -3V$。
能量转化和守恒问题探讨
01 电势能
带电粒子在电场中具有电势能，其大小与电荷量 和电势差有关。
02 动能定理
根据动能定理，可以分析带电粒子在电场中运动 时动能的变化情况。
03 能量守恒
在只有电场力做功的情况下，带电粒子和电场组 成的系统机械能守恒。
典型例题分析与解答
01
02
03
例题一
分析带电粒子在匀强电场 中的受力情况，并画出其 运动轨迹。
例题二
求解带电粒子在匀强电场 中的速度变化规律和动能 变化情况。
例题三
探讨带电粒子在匀强电场 中的能量转化和守恒问题 ，并分析系统机械能是否 守恒。
05
平行板电容器及其相关应用

答案 -2.5×10-4 C +6.25×10-4 C
+6.25×10-4 C
解析 让小球 C 与小球 A 接触后分开,则这时小球 A、C 各带有 1.5×10-3 C 的
正电荷;再让小球 B 与小球 A 接触后分开,则小球 A、B 所带电荷量为
1.5×10-3 C+(-2×10-3 C)
=-2.5×10-4
等于0,则放在B点的电荷电性和电荷量分别是(
A.正电荷,2q
B.负电荷,2q
C.正电荷,2√2 q
D.负电荷,2√2q
)
答案 D
解析 设正方形边长为 l,A、C 点的电荷在 D 点的电场强度大小均为
则 A、C 点的电荷在 D 点的合电场强度大小为

√2
E'=cos45 °= 2 ,因为

E=k 2 ,
在你学过的物理量中还有哪些是比值定义的呢?
答案 加速度、电流、磁感应强度等。
增素能 精准突破
考点一
库仑定律及库仑力作用下的平衡问题[师生共研]
1.对库仑定律的理解
1 2
(1) F=k 2 ,r指两点电荷间的距离。对可视为点电荷的两个均匀带电球,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


点电荷在 b 点处产生电场的电场强度大小为 E2= 2 ,根据对称性可知,带电薄
9
板在 b 点处产生电场的电场强度大小也为 E1,所以 b 点处的电场强度大小为
10
E=E1+E2= 9 2 ,方向水平向左。
旁栏边角 人教版教材选择性必修第一册P16
阅读“科学方法”——用物理量之比定义新物理量,完成下面题目。

答案： C
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(1)粒子所受合力的方向指向轨迹的凹侧，由此判断电场的方向或电性 (2)由电场线的疏密情况判断电场的强弱及带电粒子的加速度情况．
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3－1：(2010·新课标全国卷)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘 器．某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线 ab 为该收尘板 的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布 如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动， 最后落在收尘板上．若用粗黑曲线表示原来静止于 P 点 的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列 4 幅图中可能正确的 是(忽略重力和空气阻力)( )
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(3)、等量异种电荷和等量同种电荷电场强度分布规律
比较
等量异种点电荷
等量同种(正)点电荷
电场线分布图
如图(1)
如图(2)
连线中点 O处的场强
最小，指向负电荷
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
由O点沿中垂线 向外场强的大小
O点最大，向外逐渐 O点最小，向外先变大后变
第一讲 电场力的性质
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一、电荷及电荷守恒定律
1．电荷
(1)元电荷：e＝1.6×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的 中质子、正电子的电荷量与元电荷相同．电子带的电荷量q＝
.
倍，其
整数 (2)点电荷：有一定的电荷量 ，忽略
的理想化模型．
－1.6×10－19 C
形状和大小
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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
，或者从物体的一部分
过程中， 电荷的总量

EP=nEx=nEcos
θ = nkQ n(R 2 L2 )
L = kQL .
R 2 L2
3
(R 2 L2 ) 2
答案： kQL 3 (R 2 L )2 2
方法技巧：本题考查点电荷场强公式和场强叠 加原理的应用.本题巧妙地运用了对称性的特点，将 相互对称的各小段带电圆环产生的场强的竖直分量 抵消.
出各小段在 P 点产生的场强，再根据矢量合成的方 法计算出 P 点的合场强.
解析：将圆环分成 n 小段后，每一小段所带电
荷量为 q=Q/n，由点电荷场强公式可求得每一小段在
P 处的场强为
E= kQ kQ .
nr 2 n(R 2 L2 )
由对称性可知，各小段带电圆环在 P 处垂直于
中心轴方向的分量 Ey 相互抵消，沿中心轴方向分量 Ex 之和即为带电圆环在 P 处的场强 EP.
要重新分布，其所带电荷量要平分，设分别带 Q1、 Q2 的 正 电 荷 ， 二 者 接 触 后 每 个 小 球 带 电 荷 量 为
Q 1

Q 2
；如果带
Q1、Q2
的异种电荷，接触后每个小球
2
带电荷量为||
Q 1
|

|
Q 2
| |，电性与电荷量大的小球相
2
同.
针对训练 1－1：已经证实，质子、中子都是由
针对训练 4－1：（2009 年芜湖模拟）如图 6－1－9 所示，光 滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆 0.3 m 处有一固定的点电荷
Q，A、B 是细杆上的两点，点 A 与 Q、点 B 与 Q 的连线与杆的夹角
均为 α =37°.一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下，通
过 A 点时加速度为零，速度为 3 m/s，取 g=10 m/s2，求小球下落 到 B 点时的加速度和速度的大小.（tan 37°= 3 ）

电场的性质
总结词
电场具有物质性、有源性、矢量性、变化性等性质。
详细描述
电场是一种客观存在的特殊物质，具有物质性；电场由电荷产生，具有有源性； 电场对放入其中的电荷的作用力方向，说明电场具有矢量性；变化的电场能产生 磁场，变化的磁场也能产生电场，说明电场具有变化性。
电场的分类
总结词
电场可分为静电场和感应电场。
静电复印
利用静电感应原理，在光 导体上形成静电潜像，再 通过显影和定影，形成复 印品。
电磁感应的应用
电磁感应
感应电动机
因磁通量变化产生感应电动势的现象 。
利用电磁感应原理将电能转换为机械 能理改变交流电压的设 备。
电场力在电子设备中的应用
电子显微镜
利用电场力控制样品在显微镜中 的位置和运动。
实验步骤与结果分析
步骤四
分析实验数据，得出结论。
结果分析
通过实验数据，可以发现电场力与电场强度成正比，与电荷 量成正比，符合库仑定律。同时，电场力方向与电场强度方 向相同，符合左手定则。实验结果与理论预测一致，验证了 电场力的性质和电场强度的关系。
THANK YOU
感谢各位观看
详细描述：在等势面上，电场线的密度较小，说 明该处的电场强度较小，因此受到的电场力也较 小。反之，在电场线密度较大的地方，受到的电 场力较大。
04
电场力在生活中的应用
静电感应的应用
01
02
03
静电感应
当一个带电体靠近导体时 ，导体因静电感应而带电 的现象。
静电除尘
利用静电场使气体电离， 从而使尘粒带电并在电场 力的作用下运动而达到除 尘目的。
03
电场力与电场的关系
电场力与电场强度的关系

等大同向
等大反向
考向1 电场强度的理解和计算
例4 (多选)如图6甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、
B为轴上三点.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电
荷量的关系如图乙所示.以x轴的正方向为电场力的正方向，则
A.点电荷Q一定为正电荷
√B.点电荷Q在A、B之间 √C.A点的电场强度大小为
C.E、O、F三点比较，O点场强最强
D.B、O、C三点比较，O点场强最弱
图7
跟进训练
4.(两等量点电荷的电场)如图8所示，真空中固定两等量同种正点电荷，
AOB为两电荷连线的中垂线，其中A、B两点关于O点对称.某带电粒子
(重力忽略不计)在直线AB之间往返运动，
下列判断一定正确的是
A.带电粒子可能带正电
考向1 库仑定律与电荷守恒定律的结合
例1 使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q和＋
5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为
F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，
它们之间库仑力的大小为F2，则F1与F2之比为
A.2∶1
B.4∶1
02
考点二 库仑定律的理解和应用
基础回扣
1.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＝ kqr1q2 2 ，式中k＝ 9.0×109 N·m2/C2，叫作静电力常量.
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 保持不变 . (2)三种起电方式： 摩擦 起电、 感应 起电、接触起电. (3)带电实质：物体 得失电子 . (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 中和 ，余下的电荷再 平分 .