2023年高考物理一轮复习讲义——静电场中力的性质.pdf

考查内容自主命题卷全国卷2019·全国Ⅰ卷·T15库仑定律2021·天津卷·T12018·全国Ⅰ卷·T162021·湖南卷·T42021·广东卷·T62021·山东卷·T62021·全国甲卷·T192021·河北卷·T102021·全国乙卷·T152021·浙江6月选考·T62020·全国卷Ⅱ·T20电场的性质2020·江苏卷·T92020·全国卷Ⅲ·T21考2020·北京卷·T72019·全国卷Ⅲ·T21情2020·山东卷·T102018·全国卷Ⅰ·T21分2019·北京卷·T172018·全国卷Ⅱ·T21析2019·江苏卷·T92018·天津卷·T32019·北京卷·T23电容器2018·江苏卷·T52018·北京卷·T192021·湖南卷·T92021·全国乙卷·T20带电粒子在电场中2020·浙江7月选考·T62019·全国卷Ⅱ·T24的运动2019·天津卷·T32019·全国卷Ⅲ·T24人体带电头发散开，尖端放电，避雷针，静电吸附，直线加速生活实践类试题器，示波器，静电加速器情境观察静电感应现象，探究电荷间的作用力的影响因素，库仑扭学习探究类秤实验，模拟电场线，观察电容器的充、放电现象第1讲静电场中力的性质目标要求1.了解静电现象，能用电荷守恒的观点分析静电现象.2.知道点电荷模型，体会科学研究中建立物理模型的方法，掌握并会应用库仑定律.3.掌握电场强度的概念和公式，会用电场线描述电场.4.掌握电场强度叠加的方法．考点一电荷守恒定律1．元电荷、点电荷(1)元电荷：e＝1.60×10－19C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍．(2)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对它们之间的作用力的影响的理想化模型．2．电荷守恒定律(1)内容：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．(2)三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电．(3)带电实质：物体得失电子．(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带等量同种电荷，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．例1(多选)M和N是两个不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电且所带电荷量为1.6×10－10C，下列判断正确的有()A．摩擦前在M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从M转移到NC．N在摩擦后一定带负电且所带电荷量为1.6×10－10CD．M在摩擦过程中失去1.6×10－10个电子答案BC解析摩擦前M和N都不带电，是指这两个物体都呈电中性，没有“净电荷”，也就是没有得失电子，但内部仍有正电荷和负电荷，选项A错误；M和N摩擦后M带正电荷，说明M失去电子，电子从M转移到N，选项B正确；根据电荷守恒定律，M和N这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷量的代数和为0，摩擦后电荷量的代数和应仍为0，选项C正确；元电荷的值为1.60×10－19C，摩擦后M带正电且所带电荷量为1.6×10－10C，由于M带电荷量应是元电荷的整数倍，所以M在摩擦过程中失去109个电子，选项D错误．考点二库仑定律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qqF＝k12，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫作静电力常量．r23．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)当两个带电体间的距离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，即同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．1．相互作用的两个点电荷，电荷量大的，受到的库仑力也大．(×)qq2．根据F＝k12，当r→0时，F→∞.(×)r21．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．3．对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示．qq(1)同种电荷：F＜k12；r2qq(2)异种电荷：F＞k12.r24．不能根据公式错误地认为r→0时，库仑力F→∞，因为当r→0时，两个带电体已不能看作点电荷了．考向1库仑定律与电荷守恒定律的结合例2如图是库仑做实验用的库仑扭秤．带电小球A与不带电小球B等质量，带电金属小球C靠近A，两者之间的库仑力使横杆旋转，转动旋钮M，使小球A回到初始位置，此时A、C间的库仑力与旋钮旋转的角度成正比．现用一个电荷量是小球C的三倍、其他完全一样的小球D与C完全接触后分开，再次转动旋钮M使小球A回到初始位置，此时旋钮旋转的角度与第一次旋转的角度之比为()1A．1B