浙江2020届高考物理新人教版总复习课件：16 电荷守恒定律 库仑定律 电场强度 .pdf
第八章第八章 静电场静电场 课时16 电荷守 恒定律·库仑定 律·电场强度 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 电荷守恒定律 1.物体带电本质: 物体带电本质是电子的移动或重新分配导致物体内部正负电荷 失去了平衡。带电有三种方式:摩擦起电;接触起电;感应起 电。起电的本质都是电子在物体之间或物体内部的转移,所有带电 体的电荷量都等于电子电量的整数倍。 2.电荷守恒定律: 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。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 1.带电体的基本特性之一:能够吸引轻小物体。电荷间存在相互 作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 2.完全相同的带电体接触后电荷的分配原则: (1)若两带电体带同种电荷q1、q2,则接触后电荷量平均分配, 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 元电荷、点电荷和试验电荷 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整数 倍。 2.点电荷:点电荷是一理想化模型,当带电体间的距离比它们自身 的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之 间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可以视为点电荷。能 否看成点电荷具有相对性,点电荷类似力学中的质点。 3.试验电荷:为了探测电场,定量地描述电场性质而人为引入的一 个理想电荷。为了借助它研究电场中各点的性质,试验电荷的几何 线度必须足够小,即可以把它视为点电荷,这样才可以用它来确定 电场中空间各点的性质;试验电荷的电荷量也要足够小,使得它的 引入不至于改变原来空间存在的电场分布。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 典例典例1关于元电荷、点电荷和试验电荷及它们的关系,下列说法 正确的是( ) A.元电荷、点电荷和试验电荷都是理想化模型 B.体积大的电荷一定不能当作点电荷 C.元电荷的电荷量为1.6×10-19 C,所有带电体的电荷量都是元电 荷的整数倍 D.所有的点电荷都可用作试验电荷 答案解析解析 关闭 点电荷和试验电荷是理想化模型,元电荷不是理想化模型,故A错误;点电 荷类似力学中的质点,能否看成点电荷具有相对性,故B错误;试验电荷除 体积可以忽略外,所带电荷量也不能很大,要求当它放入电场时,不至于改 变原来空间存在的电场分布,故D错误。 答案解析 关闭 C 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 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。 3.适用条件:真空中、点电荷。 对库仑定律的两点理解: (1)F=k ,r指两点电荷间的距离,对两个均匀带电球,r为两球心 间距。 (2)当两个电荷间的距离r0时,电荷不能视为点电荷,它们之间 的静电力不能认为趋于无限大。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 典例典例2两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为 点电荷),固定在相距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F。两小 球相互接触后将其固定距离变为 ,则两球间库仑力的大小为( ) 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 库仑力作用下的平衡问题 库仑力和重力、弹力、摩擦力一样具有力的一般性质,我们可以 对它进行合成与分解,也可以按常见力一样处理库仑力的平衡问题。 但需要注意的是,由于库仑力是一种场力,我们在对带电体受力分 析时,不要漏掉库仑力,同时要注意库仑力的作用距离。 同一直线上三个自由点电荷平衡规律: 三个自由点电荷仅在它们系统的静电力作用下处于平衡状态时, 满足的规律是两同夹异、两大夹小、近小远大(中间电荷靠近电荷 量较小的端点电荷)。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 典例典例3如图所示,真空中固定两个点电荷Q1和Q2,Q1带正电、Q2带 负电,且Q2=4Q1。现再取一个可自由移动的正点电荷q放在Q1与Q2 连线上,欲使q静止,那么( ) A.q应放在Q1的左边 B.q应放在Q2的右边 C.q应放在Q1、Q2之间 D.q无法保持静止 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 电场、电场强度 1.对电场的认识: (1)电场:电荷周围存在的一种特殊物质。 (2)电场的基本性质:对放入其中的电荷产生力的作用,电荷间的 作用是通过电场实现的。 2.电场强度E: (1)定义:放入电场中某点的检验电荷受的电场力F与它的电荷量 q的比值叫作该点的电场强度。定义式:E= 。单位:N/C。 (2)方向:电场强度E是矢量,规定正电荷在电场中某点所受电场力 的方向即为该点的电场强度的方向。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 (3)电场强度的两个表达式比较: (4)电场的叠加原理:如果场源电荷是多个点电荷,则电场中某点 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。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 3.电场线: (1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,电场线的疏密反 映电场强度的强弱(疏弱密强),曲线上每点的切线方向表示该点的 电场强度方向。任意两条电场线不会在无电荷处相交。 (2)几种常见的电场线及其规律: 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 静电场中电场线始于正电荷或无限远,止于无限远或负电荷,它 不封闭,也不在无电荷处中断。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 典例典例4在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。其中a、 b两点电场强度大小相等、方向相反的是 ( ) 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 A.甲图中与点电荷等距的a、b两点 B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点 C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点 D.丁图中非匀强电场中的a、b两点 答案解析解析 关闭 甲图中与点电荷等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向不相反,选项A 错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的电场强度大 小相等、方向相同,选项B错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上 与连线等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向相反,选项C正确;对丁图, 根据电场线的疏密可判断,b点的电场强度大于a点的电场强度,选项D错误。 答案解析 关闭 C 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 带电体的力电综合问题 典例典例5如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d, 电荷量分别为+Q和-Q。在它们的水平中垂线上固定一根长为l、 内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射 入,则小球( ) A.速度先增大后减小 B.受到的库仑力先做负功后做正功 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭
