第1章　静电力与电场强度 本章整合课件PPT

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高中同步学案优化设计GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HAU SHE JI第1章2023内容索引知识网络 体系构建重点难点 归纳整合知识网络 体系构建①电荷既不能被创造,也不能被消灭,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。在转移的过程中,电荷的总量不变。②真空中两个静止点电荷之间的相互作用力F的大小,与它们的电荷量Q1、Q2的乘积成正比,与它们的距离r的二次方成反比;作用力的方向沿着它们的连线,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。真空中的静止点电荷 静电力与电场强度 电荷周围的一种物质 描述电场强弱和方向的物理量 放入电场中某点的试探电荷受到的电场力F与它的电荷量q之比N/C 与正电荷所受电场力方向相同 电场本身 平行四边形定则 电场线上每点切线的方向表示该点电场强度的方向;电场线从正电荷或无穷远出发,终止于无穷远或负电荷;同一电场的电场线在电场中不相交等电场中各点的电场强度大小相等,方向相同重点难点 归纳整合1.电场叠加原理如果场源是多个点电荷,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矢量和。2.电场叠加的一般方法电场叠加遵循矢量的叠加法则——平行四边形定则,还可以使用矢量三角形法,正交分解法等。利用电场的叠加原理,理论上可计算任意带电体在任意点的电场强度。3.求电场强度的两种特殊方法(1)对称法:巧妙而合理地假设放置额外电荷,或将电荷巧妙地分割使问题简化而求得未知电场强度。(2)微元法:将研究对象分割成若干微小的单元,或从研究对象上选取某一“微元”加以分析,从而可以化曲为直,使变量、难以确定的量转化为常量、容易确定的量。例1直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图所示。M、N两点各固定一负点电荷,一电荷量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点,则H点处电场强度的大小和方向分别为(　　)答案 B 变式训练1(2021福建漳平期末)如图所示,两个等量异种点电荷分别位于正方形abcd的顶点a、c上。若其中一个点电荷在b或d点产生的电场强度大小为E,则b、d两点的电场强度Eb和Ed之间的关系为(　　)A.Eb=Ed=E,Eb与Ed方向相同B.Eb=Ed=E,Eb与Ed方向相反C.Eb=Ed= E,Eb与Ed方向相同D.Eb=Ed= E,Eb与Ed方向相反解析 正、负点电荷在b、d两点产生的电场强度相互垂直,如图所示,合电场强度的大小为 E,合电场强度的方向相同,故选C。答案 C 1.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。2.明确带电粒子在电场中的平衡问题,实际上属于力学平衡问题,其中仅多了静电力。3.求解这类问题时,需应用有关力的平衡知识,在正确的受力分析基础上,运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系,应用共点力作用下物体的平衡条件,灵活解决。例2(多选)如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,用一绝缘丝线系一带电小球,小球的质量为m、电荷量为q,为了保证当丝线与竖直方向的夹角为60°时,小球处于平衡状态,则匀强电场的电场强度大小可能为(　　)解析 取小球为研究对象,它受到重力mg、丝线的拉力F和静电力Eq的作用。因小球处于平衡状态,故它受到的合外力等于零,由平衡条件知,F和Eq的合力与mg是一对平衡力。根据力的平行四边形定则可知,当静电力Eq的方向与丝线的拉力方向垂直时,静电力最小,如图所示,则 Eq=mgsin 60°,最小电场强度 。从图中还可看出静电力没有最大值,因而电场强度也没有最大值。综上所述,选项A、C、D正确。答案 ACD变式训练2(2021河南郑州月考)如图所示,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知放在P、Q连线上某点R处的电荷q受力为零,且PR=2RQ。则(　　)A.q1=2q2 B.q1=4q2C.q1=-2q2 D.q1=-4q2解析 已知电荷q在P、Q连线上某点R处受力为零,则q1、q2带同种电荷,根据库仑定律及电荷q的平衡条件得 ,因PR=2RQ,解得q1=4q2。答案 B