高考物理總復習 第1講 電場的力的性質課件 新人教版選修31

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1、考綱要求考綱要求高頻考點高頻考點物質的電結構、電荷守恒物質的電結構、電荷守恒靜電現象的解釋靜電現象的解釋點電荷點電荷庫侖定律庫侖定律靜電場靜電場電場強度、點電荷的場強電場強度、點電荷的場強電場線電場線電勢能，電勢電勢能，電勢電勢差電勢差勻強電場中電勢差與電場強度勻強電場中電勢差與電場強度的關系的關系帶電粒子在勻強電場中的運動帶電粒子在勻強電場中的運動示波管示波管常用電容器常用電容器電容器的電壓、電荷量和電容電容器的電壓、電荷量和電容的關系的關系考點考點201220112010電場力的電場力的性質性質安徽安徽20，浙江，浙江5，江蘇，江蘇1，上海，上海12、20廣東廣東21，海，海南南3海南海南

2、4，福建，福建18，陜西，陜西17電場能的電場能的性質性質山東山東19，福建，福建15，安徽，安徽18，天，天津津5，重慶，重慶20，上海上海3海南海南1，上，上海海1、14，江蘇江蘇8，山，山東東21，北京，北京24安徽安徽16，廣東，廣東21，四川，四川21，天津天津5，山東，山東20，上海，上海9，江蘇江蘇5電容器、電容器、帶電粒子帶電粒子在電場中在電場中的運動的運動課程標準卷課程標準卷18，廣東廣東20，浙江，浙江20，江蘇，江蘇2，上，上海海2、9天津天津5，安，安徽徽18,20，浙，浙江江12、25重慶重慶18，北京，北京18，江蘇，江蘇15考情考情分析分析預計在預計在2014年本

3、章高考試題主要集中在兩個大的方年本章高考試題主要集中在兩個大的方面：其一是電場的描述，涉及電場強度、電場線、電面：其一是電場的描述，涉及電場強度、電場線、電勢差、電勢、等勢面、平行板電容器的電容以及平行勢差、電勢、等勢面、平行板電容器的電容以及平行板電容器所形成的勻強電場；其二是電場力、電場力板電容器所形成的勻強電場；其二是電場力、電場力做功、電勢能的變化，還有帶電粒子在電場中的加速做功、電勢能的變化，還有帶電粒子在電場中的加速和偏轉，將電場的概念、規(guī)律與牛頓運動定律、功能和偏轉，將電場的概念、規(guī)律與牛頓運動定律、功能關系等有機地結合起來本章對基本概念的考查通常關系等有機地結合起來本章對基本概

4、念的考查通常難度較小，綜合題難度較大難度較小，綜合題難度較大.1.61019 C 整數倍整數倍 1.61019 C 大小大小 形狀形狀 轉移轉移 轉移轉移 轉移轉移 感應起電感應起電 得失電子得失電子 相同電荷相同電荷 平分平分 思考1電荷量、元電荷、點電荷和試探電荷，它們有何區(qū)別和聯系？提示 電荷量是物體帶電的多少，電荷量只能是元電荷的整數倍；元電荷不是電子也不是質子，而是最小的電荷量，電子和質子帶最小的電荷量，即e1.61019 C；點電荷要求“線度遠小于研究范圍的空間尺度”，是一種理想化的模型，對其帶電荷量無限制；試探電荷要求放入電場后對原來的電場不產生影響，且要求在其占據的空間內場強“

5、相同”，故其應為帶電量“足夠小”的點電荷成正比成正比 成反比成反比 9.0109 (2)對庫侖定律的三點說明庫侖定律只適用于真空中靜止的點電荷，空氣中也可以近似使用庫侖力的方向由兩帶電體的電性決定，可按照同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引確定計算庫侖力的大小時，只代入電荷電量的絕對值，不需要代入符號思考2當計算兩個帶電金屬球之間的靜電力時，兩個電荷之間的距離一定等于兩球心之間的距離嗎？提示 (1)當兩個小球之間的距離遠大于小球的直徑時，可把金屬球看做點電荷，兩電荷之間的距離等于兩球心之間的距離(2)當兩小球之間的距離與小球的直徑差別不大時，不能把小球當成點電荷，若兩金屬球帶同種電荷，由于電荷的

6、排斥，實際距離將大于兩球心之間的距離；若兩金屬球帶異種電荷，由于電荷的吸引，實際距離將小于兩球心之間的距離力的作用力的作用 V/m 真空真空 正電荷正電荷 所受電場力所受電場力 (1)場強三個表達式的比較(2)電場的疊加原理及計算法則電場的疊加原理：多個電荷在空間某處產生的電場為各電荷在該處所產生的電場強度的矢量和計算法則：遵循平行四邊形定則電場電場 切線方向切線方向 疏密疏密 正電荷正電荷 負電荷負電荷 負電荷負電荷 不相交不相交 越密越密 場強方向場強方向 降低降低 互相垂直互相垂直 比較比較等量異種點電荷等量異種點電荷等量同種點電荷等量同種點電荷連線中點連線中點O處的處的場強大小場強大小

7、最小，指向負電荷最小，指向負電荷一方一方為零為零連線上的場強大連線上的場強大小小沿連線先變小，再沿連線先變小，再變大變大沿連線先變小，再沿連線先變小，再變大變大沿中垂線由沿中垂線由O點點向外場強大小向外場強大小O點最大，向外逐點最大，向外逐漸減小漸減小O點最小，向外先變點最小，向外先變大后變小大后變小AmA一定小于mBBqA一定大于qBCvA一定大于vBDEkA一定大于EkB思路啟迪用受力平衡與機械能守恒知識分析如圖所示，在光滑絕緣水平面上放置三個電荷量均為q(q0)的相同小球，小球之間用勁度系數均為k0的輕質彈簧絕緣連接當三個小球處在靜止狀態(tài)時，每根彈簧長度為l，已知靜電力常量為k，若不考慮

8、彈簧的靜電感應，則每根彈簧的原長為()A體中心、各面中心和各邊中心B體中心和各邊中心C各面中心和各邊中心D體中心和各面中心求合場強的兩種常用方法(1)對稱法：利用帶電體電荷分布具有對稱性，或帶電體產生的電場具有對稱性的特點求合場強的方法 (2)補償法：題給條件建立的模型A不是一個完整的標準模型，這時需要給原來的問題補充一些條件，由這些補充條件建立另一個容易求解的模型B，并且模型A與模型B恰好組成一個完整的標準模型這樣求解模型A的問題就變?yōu)榍蠼庖粋€完整的標準模型與模型B的差值問題(2012海南卷)N(N1)個電荷量均為q(q0)的小球，均勻分布在半徑為R的圓周上，示意圖如右圖所示若移去位于圓周上

9、P點的一個小球，則圓心O點處的電場強大小為_，方向_(已知靜電力常量為k)2“三不知時要假設”電荷的正負、場強的方向或等勢面電勢的高低、電荷運動的方向，是題意中相互制約的三個方面若已知其中的任一個，可順次向下分析判定各待求量；若三個都不知(三不知)，則要用“假設法”分別討論各種情況有時各種情景的討論結果是歸一的3一般為定性分析，有時涉及簡單計算思路啟迪解答本題時應把握以下兩點：(1)質點帶負電且運動時速率減小(2)明確速度方向、軌跡、受力方向三者的位置關系嘗試解答做曲線運動的物體，速度的方向沿該點的切線方向，而物體做曲線運動的條件是合外力與速度不共線，選項A錯誤；負電荷受力的方向與該點場強方向

10、相反，并且軌跡曲線應向力的方向彎曲，選項C錯誤；質點從a到c減速，故電場力的方向與速度方向的夾角為鈍角，選項B錯誤而D正確答案 D如圖所示，實線為不知方向的三條電場線，從電場中M點以相同速度垂直于電場線方向飛出a、b兩個帶電粒子，運動軌跡如右圖中虛線所示，則()Aa一定帶正電，b一定帶負電Ba的速度將減小，b的速度將增加Ca的加速度將減小，b的加速度將增加D兩個粒子的動能，一個增加一個減小解析設電場線為正點電荷的電場線，則由軌跡可判定a帶正電，b帶負電若電場線為負點電荷的電場線，則a為負電荷，b為正電荷，A錯. 由粒子的偏轉軌跡可知電場力對a、b均做正功，動能增加，B、D錯，但由電場線的疏密可

11、判定，a受電場力逐漸減小，加速度減小，b正好相反，選C.答案 C(對應學生用書P115)思維方法建模帶電體的力、電綜合問題模型思路啟迪通過分析B球所受合力求解其加速度. 利用當a0時速度最大來求h1.易錯分析易錯分析 該題錯誤的主要原因是不清楚電場強度是矢量，該題錯誤的主要原因是不清楚電場強度是矢量，不會利用平行四邊定則進行合成，錯選不會利用平行四邊定則進行合成，錯選C或或D項項正確解答 本題考查電場強度矢量的疊加設每一個點電荷單獨在O點產生的場強為E0；則兩點電荷在O點產生的場強矢量和為2E0；若將N點處的點電荷移至P點，假如N為負電荷，M為正電荷，產生的場強如圖所示，則合場強為E0.答案為

12、B.如圖，兩等量異號的點電荷相距為2a.M與兩點電荷共線，N位于兩點電荷連線的中垂線上，兩點電荷連線中點到M和N的距離都為L，且La.略去(a/L)n(n2)項的貢獻，則兩點電荷的合電場在M和N點的強度()A大小之比為2，方向相反B大小之比為1，方向相反C大小均與a成正比，方向相反D大小均與L的平方成反比，方向相互垂直易錯點2：庫侖定律的運用出現錯誤，沒有注意到一個動態(tài)變化的過程A保持Q不變，將q變?yōu)?q，平衡時彈簧的伸長量等于2x0B保持q不變，將Q變?yōu)?Q，平衡時彈簧的伸長量小于2x0C保持Q不變，將q變?yōu)閝，平衡時彈簧的縮短量等于x0D保持q不變，將Q變?yōu)镼，平衡時彈簧的縮短量小于x0本

13、題主要是庫侖定律的運用出現錯誤，沒有注意到這是一個動態(tài)變化的過程，電荷量的變化會導致電荷間距離的變化 如圖所示，在光滑的絕緣水平面上有A、B兩個完全相同的金屬小球，相距為r.現分別使它們帶上q和q的電荷量，則它們以相同的速率相向運動當它們發(fā)生彈性碰撞(碰撞時兩球速率互換，系統機械能守恒)后，以下說法正確的是()A兩球能夠同時回到原位置，且速率相等，并小于原來的速率B兩球能夠同時回到原位置，且速率相等，并大于原來的速率C兩球不能同時回到原位置，且A球回到原位置的速率大于B球回到原位置的速率D兩球不能同時回到原位置，且A球回到原位置的速率小于B球回到原位置的速率解析碰前兩球之間存在庫侖引力，而且引

14、力做正功，兩球速度變大、機械能增加該過程雖然兩球的加速度有變化，但是兩球的加速度一直大小相等、方向相反，所以兩球在中點相遇，而且碰前、碰后兩球速率相等都大于原來的速率碰撞時，兩球的電荷中和，碰后兩球不再帶電，反向做勻速運動，同時回到出發(fā)點綜上所述，選項B正確答案 B(對應學生用書P116)1點電荷是理想化的物理模型，是沒有大小的帶電體實際上的帶電體只有帶電體在本身的大小跟帶電體間的距離相比小很多時才可以看成點電荷兩個直徑為r的帶電球，當它們相距100r時，作用力為F，當它們相距為r時，作用力為()2在如圖所示各種電場中，A、B兩點電場強度相等的是()3(2012開封模擬)光滑絕緣細桿與水平面成角固定，桿上套有一帶正電小球，質量為m，帶電量為q.為使小球靜止在桿上，可加一勻強電場若使小球在桿上保持靜止，所加電場的方向和大小可能為()4.如圖所示，絕緣水平面上靜止著兩個質量均為m、電荷量均為Q的物體A和B(A、B均可視為質點)，它們間的距離為r，與水平面間的動摩擦因數均為，求：(1)A受的摩擦力為多大？(2)如果將A的電荷量增至4Q，兩物體開始運動，當它們的加速度第一次為零時，A、B各運動了多遠距離？