高考物理一轮复习7.1电场的力的性质课件

这是一份高考物理一轮复习7.1电场的力的性质课件，共50页。PPT课件主要包含了基础落实，考点突破，点电荷，0×109，力的作用，正电荷，负电荷，无限远处，场强方向，互相垂直等内容，欢迎下载使用。

知识点一　电荷　电荷守恒定律1．点电荷　元电荷(1)点电荷：当带电体本身的________和形状对研究的问题影响可以忽略不计时，可以将带电体视为点电荷．点电荷是一种理想化模型．(2)元电荷：把最小的电荷量叫做元电荷，用e表示，e＝1.60×10－19 C．所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍．
3．适用条件________中的________．(1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式．(2)当两个带电体的间距远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷．4．库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定，即同种电荷相互________，异种电荷相互________．
知识点四　电场线1．几种典型电场的电场线
2．电场线的特点(1)电场线从正电荷出发，终止于________或________，或来自于无限远处，终止于________．(2)电场线在电场中不________．(3)在同一电场中，电场线越密的地方场强________．(4)电场线上某点的切线方向表示该点的________．(5)沿电场线方向电势逐渐________．(6)电场线和等势面在相交处________．
教材改编1．[人教版选修3－1改编]如图所示，两个不带电的导体A和B用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则(　　)A．此时A带正电，B带负电B．此时A电势低，B电势高C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
解析：由感应起电可知，近端感应出异种电荷，故A带负电，B带正电，故A项错误；处于静电平衡状态下的导体是等势体，故A、B电势相等，故B项错误；先移去C，则A、B两端的等量异种电荷又重新中和，而先分开A、B，后移走C，则A、B两端的等量异种电荷就无法重新中和，故C项正确，D项错误．
2．[人教版选修3－1·P15·T5改编]如图所示为某区域的电场线分布，下列说法正确的是(　　)A．这个电场可能是正点电荷形成的B．D处的场强为零，因为那里没有电场线C．点电荷q在A点所受的电场力比在B点所受电场力小D．负电荷在C点受到的电场力方向沿C点切线方向
考点一　库仑定律的理解与应用自主演练1．库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用．2．对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离．
题后反思应用库仑定律的三个关注一要关注电荷的种类；二要关注电荷的分配规律；三要关注电荷间距离的变化关系．
4．[三个自由电荷的平衡问题]如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为(　　)A．正，B的右边0.4 m处 B．正，B的左边0.2 m处C．负，A的左边0.2 m处 D．负，A的右边0.2 m处
题后反思1．库仑力作用下平衡问题的解题步骤
2．三个自由点电荷的平衡规律“三点共线”——三个点电荷在同一直线上；“两同夹异”——两边是同种电荷，中间是异种电荷；“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小．
考点二　电场强度的叠加与计算师生共研1．电场强度的性质
2.求解电场强度的常规方法
3．电场的叠加(1)叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和．(2)运算法则：平行四边形定则．
练2　[2020·全国卷Ⅱ，20](多选)如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷．a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等．则(　　)A．a、b两点的场强相等 B．a、b两点的电势相等C．c、d两点的场强相等 D．c、d两点的电势相等
解析：圆环上电荷量分布关于cd左右对称，且对称部分电性相同；圆环上、下部分电荷量分布关于ab对称，但上、下部分所带电荷的电性相反．故直线ab上场强处处垂直于ab竖直向下，沿电场线方向电势逐渐降低，由此可知：Ea＝Eb，φa＝φb，Ec＝Ed，φc>φd，故A、B、C正确，D错误．
题后反思计算电场强度的四种方法
考点三　电场线的特点与应用多维探究1．电场线的特点(1)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大．(2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向．(3)沿电场线方向电势逐渐降低．(4)电场线和等势面在相交处互相垂直．
2．两种等量点电荷的电场线
题型1|电场线的理解与应用例5 两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点，下列判断正确的是(　　)A．A、B两点的电场强度大小不等，方向相同B．A、B两点的电场强度大小相等，方向不同C．左边电荷带负电，右边电荷带正电D．两电荷所带电荷量相等
解析：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线越密，表示电场越强，电场方向为电场线的切线方向，故从图可以看出A点和B点电场强度大小和方向均不同，故A、B错误；电场线从正电荷指向负电荷，故C正确；右边电荷周围的电场线密集，故此电荷的电荷量较大，故D错误．
【考法拓展1】　 (多选)在【例5】中，将带正电的点电荷Q在两点电荷连线上的M点由静止释放，如图所示，在点电荷Q由M点运动到N点的过程中，下列说法中正确的是(　　)A．点电荷Q的速度先增大后减小B．点电荷Q的速度一直增大C．点电荷Q所受的电场力先减小后增大D．点电荷所受的电场力一直减小
解析：点电荷Q由M点运动到N点的过程中一直受到向左的电场力作用做加速运动，故点电荷Q的速度一直增大，选项A错误，B正确；由电场线的疏密可以判断M点到N点场强先减小后增大，故点电荷Q受到的电场力先减小后增大，故选项C正确，D错误．
【考法拓展2】　在【例5】中若将两点电荷换成等量的异种点电荷如图所示，MN是两点电荷的连线，HG是两点电荷连线的中垂线，O是垂足．下列说法正确的是(　　)A．OM中点的电场强度大于ON中点的电场强度B．O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的C．O点的电场强度大小与HG上各点相比是最小的D．将试探电荷沿HG由H移送到G，试探电荷所受电场力先减小后增大
解析：两点电荷是异种电荷，根据两异种电荷电场特点可知，在MN连线上，关于O点对称的两点，电场强度大小相等，故选项A错误；O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的，而与HG上各点相比是最大的，试探电荷沿HG由H移送到G，试探电荷所受的电场力先增大后减小，故选项B正确，C、D错误．
【考法拓展3】　(多选)在【例5】中若将两点电荷换成等量的同种点电荷如图所示，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足，a、b是MN连线上关于O的对称点，c、d是直线HG上关于O的对称点．下列说法中正确的是(　　)A．a点的场强与b点的场强相同B．c点的场强与d点的场强大小相同C．将一试探电荷沿MN由a移动到b，所受电场力先减小后增大D．将一试探电荷沿HG由c移动到d，所受电场力先减小后增大
解析：在两点电荷的连线上，由场强的叠加原理可知，中点O场强最小且为零，从点O分别向点a或b，场强逐渐增大，故将一试探电荷沿MN由a移动到b，所受电场力先减小后增大，由于a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，故场强大小相等，方向相反，选项A错误，C正确；在两点电荷连线的中垂线上，中点O的场强为零，由O点沿中垂线向外，场强先增大后减小，故无法判断由O点到c点或d点场强如何变化，因此试探电荷由c移动到d所受电场力如何变化无法确定，由于c、d是两点电荷连线中垂线上关于O的对称点，故场强大小相等，方向相反，所以B正确，D错误．
题型2|电场线与粒子的运动轨迹问题例6 (多选)如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则(　　)A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增大D．两个粒子的动能均增加
解析：根据两粒子的偏转方向，可知两粒子带异种电荷，但无法确定其具体电性，故A错误；由粒子受力方向与速度方向的关系，可判断电场力对两粒子均做正功，两粒子的速度、动能均增大，故B错误，D正确；从两粒子的运动轨迹判断，a粒子经过的电场的电场线逐渐变得稀疏，b粒子经过的电场的电场线逐渐变密，说明a的加速度减小，b的加速度增大，故C正确．
练3　如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速率—时间图象是选项中的(　　)
解析：电场线的疏密程度表示场强大小，A点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左上方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，电场力做负功，速度慢慢减小，所以粒子做加速度减小的减速运动，选项B正确．
练4　(多选)真空中存在两个点电荷q1和q2，电场线的分布如图所示．图中P、Q两点关于点电荷q1水平对称，一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至N，则以下选项正确的有(　　)A．q1<0，q2>0，且|q1|>|q2|B．Q点的电场强度大于P点的电场强度C．Q点的电势高于P点的电势D．此带电粒子带负电，它的电势能先增大后减小
解析：由图中电场线的分布，可知q1为负电荷，q2为正电荷，由电场线的疏密可知，q1的电荷量绝对值大于q2的电荷量绝对值，选项A正确．图中P点处电场线比Q点处电场线密，所以P点处电场强度大于Q点处电场强度，选项B错误．只有点电荷q1时，P、Q两点的电势相等，只有点电荷q2时，P点的电势大于Q点的电势，根据电势叠加原理可知，当q1、q2同时存在时，Q点的电势低于P点的电势，选项C错误．根据曲线运动受力特征再结合电场力与电场线方向关系可知，粒子带负电．运动轨迹切线方向为粒子速度方向，粒子所受的电场力与速度的夹角先成钝角后成锐角，故电场力对粒子先做负功后做正功(如图所示)，所以电势能先增大后减小，选项D正确．