《备战2021届高考高三物理一轮复习专题：第34讲 电场的力的性质讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战2021届高考高三物理一轮复习专题：第34讲 电场的力的性质讲义（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、研读考纲明方向考纲要求复习指南内容要求考情分析：1以选择题为主考查：(1)基本概念及各物理量之间的关系；(2)综合考查电场力和电场能的性质；(3)带电粒子运动轨迹问题；(4)电容器的两类问题。2以计算题综合考查带电粒子在电场中的平衡及运动问题。命题趋势：1会继续通过电场力的性质和电场能的性质两条主线来考查各物理量间的联系。2会继续以电场线、等势面为工具，考查各物理量。3会继续与动力学、能量结合考查带电粒子的平衡、运动问题。物质的电结构、电荷守恒静电现象的解释点电荷库仑定律静电场电场强度、点电荷的场强电场线、电势能、电势电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系带电粒子在匀强电场中的运动示波管常见的
2、电容器，电容器的电压、电荷量和电容的关系重读教材定方法1.P3实验，回答课本问题。若右端接地，则图示状态感应电荷分布情况如何？提示：导体A、B分别感应出负电荷和正电荷，两金属箔都张开；先把A、B分开，然后移去C，A、B带电情况不变，金属箔均保持张开状态；再让A、B接触，A、B均不带电，两金属箔均闭合。导体A左端分布有感应负电荷，导体B无感应电荷。2P3 图1.12，验证一导体是否带电时，必须使其与验电器的金属球接触吗？提示：不是必须，使该导体与金属球靠近也可。3P4“元电荷”一段。4P45问题与练习T2、T3、T4。提示：T2：导体上电荷的转移是电子的转移，得到或失去的电子数相同，均等于带电量
3、与元电荷的比值。T3：感应起电的特点是近异远同，离的近的力大，故为吸引力。T4：不违背能量守恒定律。把A、B在C旁边相碰一下分开，需要做功，需要能源提供能量。5P6阅读“库仑的实验”一段，库仑是怎样改变电量的？提示：把一个带电金属小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触，前者的电荷量就会分给后者一半。6P7例题1，由该题分析，在电磁学的受力分析时是否需要考虑万有引力？提示：不需要。7P12图1.33、图1.34及“电场线”一段，注意电场线的三大特点。8P13图1.36、图1.37。9P1415问题与练习T1、T3、T5、T6、T7。提示：T1：E，某处电场强度E的大小与检验电荷电量q无关。T
4、3：E电场E重力场，FG，qm，由比值法定义得E重力场，方向与G相同。T5：同一幅图中，电场线密集处电场强度大；电场强度方向为各点的切线方向；负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反。T6：受力平衡分析。T7：利用静止的正负点电荷电场分布的特点及电场强度公式分析。10P17 图1.42、图1.43。11P18思考与讨论。提示：重读课文，仿照正电荷情形分析。12P19图1.45，观察等势面和电场线形状，思考两者关系。提示：等势面和电场线垂直。13P1920问题与练习T2、T3、T4、T5、T7。提示：T2：，、Ep、q计算时均带正、负号，并按的正、负值大小比较。T3：(1)沿电场线方向电势逐渐降低
5、；(2)将一正(或负)检验电荷从M点移到P点或从P点移到M点，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大，再根据分析。T4：重力势gh。T5：根据定义或定义式分析。T7：电场线与等势面垂直；静电力做功与电荷运动的始末位置有关，与电荷经过的路径无关，WABEpAEpB。14P21例题。15P22问题与练习T1、T3。提示：T1：WABqUABEpAEpB。T3：(1)B点，A点；(2)负功；(3)负，正。16P23思考与讨论。提示：公式UABEd中的d是匀强电场中两点沿电场线方向的距离。17P2324问题与练习T1、T2、T3、T4。提示：T1：E，FEq，WABqUABqEd。T2：(
6、1)D点电势高，UCDEd；(2)CBUCBEdCB，DBUDBEdDB，CAUCAEdCA，DAUDAEdDA，沿电场线方向d为正，逆电场线方向d为负，电势差与零电势位置选取无关。(3)WCDqUCD，静电力做功与路径无关，只与初末位置有关。T3：E。T4：b，b，b，b。同一幅图中，相邻等势面间的电势差相等时，等势面越密集的地方电场强度越大。18P24图1.71及边框。19P26演示实验。提示：空腔导体带电时，电荷分布在外表面，内表面没有电荷分布。20P28问题与练习T1。提示：(1)近异远同；(2)与点电荷激发的电场的场强等大反向；(3)不能，球壳表面是一个等势面。21P30演示实验。2
7、2P32做一做。提示：(1)面积表示电容器释放的电量，即充电后所带电量；(2)数小格，格数乘以每格面积所代表的电量；(3)C。23P3233问题与练习T1、T3、T4。提示：T1：两极板间电压越大，偏转角度越大。T3：(1)U一定，QCU，C；(2)Q一定，U，C。T4：E。24P34思考与讨论。提示：仍然适用，动能定理分析不考虑运动过程。25P3435例题2。26P35“示波管的原理”一段。27P3536图1.94，若YY上加图1.95的电压，XX上加图1.96的电压，屏幕上亮线是什么形状？提示：正弦曲线形状。28P37科学足迹，密立根实验电子电荷量的测定。29P38科学漫步，范德格拉夫静电
8、加速器。30P39问题与练习T2。提示：eU0mv2。第34讲电场的力的性质基础命题点一电荷与库仑定律一、电荷电荷守恒定律1电荷(1)三种起电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。(2)两种电荷：自然界中只存在两种电荷正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。(3)带电实质：物体得到电子或失去电子。(4)元电荷电荷的多少叫做电荷量，通常把e1.601019_C的电荷量叫做元电荷。对元电荷的理解a元电荷是自然界中最小的电荷量，任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。b元电荷等于电子所带的电荷量，也等于质子所带的电荷量，但元电荷没有正负之分。c元电荷不是实物粒子，电子、质子等微粒也不是元电荷
9、。(5)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型。(6)比荷：带电粒子的电荷量与其质量之比。2电荷守恒定律(1)内容经典表述：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。现在表述：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)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的导体，接触后再分开，二者带等量电荷，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。二、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
10、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Fk，式中k9.0109 Nm2/C2，叫做静电力常量。3适用条件真空中的静止点电荷。(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。(3)对于两个带电金属球，要考虑其表面电荷的重新分布，如图所示。同种电荷：Fk；异种电荷：Fk。(4)不能根据公式错误地认为r0时，库仑力F，因为当r0时，两个带电体已不能看做点电荷了。4库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定，即同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。1(2019江苏扬州中学高考模拟)如图所示，验
11、电器带有少量的正电荷，将一带负电荷的小球从远处逐渐靠近验电器的金属球。此过程中，可能看到金属箔片张开的角度()A不断增大 B先减小至零，后逐渐增大C先增大，后减小 D先增大，后不变答案B解析带有负电荷的小球慢慢靠近一个带有少量正电荷的验电器金属球，根据异种电荷相互吸引得出金属箔片所带电荷变少，所以金属箔片的夹角减小，随着小球的靠近，验电器的金属球上的正电荷越来越多，所以金属箔片上将开始带上负电荷，随着负电荷的增加，此时验电器金属箔片的张角也开始变大，即金属箔片的夹角增大，故A、C、D错误，B正确。2如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘
12、支座上，两球心间的距离L为球半径的3倍。若使它们带上等量异号电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为()AF引G，F库kBF引G，F库kCF引G，F库kDF引G，F库k答案D解析万有引力定律的使用条件是质点和质量均匀分布的球，由于金属球壳a和b质量分布均匀，所以万有引力定律可以直接应用，所以它们之间的万有引力为F引G；由于两球心间的距离L为球半径的3倍，它们之间的距离并不是很大，所以不能看成是点电荷，由于它们带的是等量异号电荷，由于电荷之间的相互吸引，两球壳电荷之间的距离会比L小，所以此时电荷间的库仑力F库k，故D正确，A、B、C错误。3教材母题(人教
13、版选修31 P9T3)真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B(均可看做点电荷)，分别固定在两处，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，此时A、B球间的静电力变为多大？若再使A、B间距离增大为原来的2倍，则它们间的静电力又为多大？变式子题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所带电荷量为q，球2所带电荷量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间静电力的大小为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之间静电力的大小仍为F，方向不变。由此可知()An3
14、Bn4 Cn5 Dn6答案D解析根据库仑定律，球3未与球1、球2接触前，球1、2间的静电力Fk。三个金属小球相同，接触后电荷量均分，球3与球2接触后，球2和球3的电荷量q2q3；球3再与球1接触后，球1的电荷量q1。此时球1、2间的作用力Fkk。由题意知FF，即n，解得n6。故D正确。基础命题点二电场强度的理解与计算1电场(1)电场是存在于电荷周围的一种物质，静电荷产生的电场叫静电场。(2)电荷间的相互作用是通过电场实现的。电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。2电场强度(1)定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度。(2)定义式：E。(3)物理意义：表示电场的强弱和方向。(4)矢量性：电场强度是矢量，规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。(5)唯一性：电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷q无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置。(6)电场的叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各个电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量
