2022版高考物理一轮复习第七章静电场第1讲电场力的性质学案新人教版.pdf

第1讲电场力的性质[目标要求]核心知识素养要求通过实验了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。知道点电荷模型，体会科学研究中运用物理模型的方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。体会库仑定律探究过程中的科学思想和方法。知道电场是一种物质。了解电场强度，体会用物理量之比定义新物理量的方法。会用电场线描述电场。了解生产生活中关于静电的利用与防护的实例。知道静电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势的5.电势能电势含义，体会物理观念的生成过程。知道匀强电场中电势差及其与电场强度的关系。能分析带电粒子在电场中的运动情况，能解释相关的物理现象。观察常见的电容器，了解电容器的电容，能举例说明电容器的应用。9.实验：观察电容器的充、放电现通过实验，了解充放电特点。象第1讲电场力的性质授课提示：对应学生用书-1-/18一、电荷及电荷守恒定律1．元电荷、点电荷(1)元电荷：e×10－19C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。(2)点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。2．静电场(1)定义：存在于电荷周围，能传送电荷间相互作用的一种特殊物质。(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。3．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)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。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。qq122表达式：F＝k，式中k＝×109N·m2/C2，叫静电力常量。r23．适用条件：真空中的点电荷。三、电场强度、点电荷的场强1．定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。F2．定义式：E＝。单位为N/C或V/m。qQ3．点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度E＝k。r2-2-/184．方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。5．电场强度的叠加：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，遵循平行四边形定则。四、电场线1．定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的大小及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱。2．电场线的特点(1)不闭合：电场线起始于正电荷(或无穷远处)，终止于无穷远处(或负电荷)。(2)不相交：在电场中两条电场线不相交。(3)同一电场中，电场线密的地方场强大。(4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。(5)沿电场线方向电势降低。(6)电场线和等势面在相交处垂直。授课提示：对应学生用书命题点一对库仑定律的理解及应用自主探1．库仑定律的“四点”理解(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。(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。-3-/18qqqq①同种电荷：F＜k12；②异种电荷：F＞k12。r2r2(4)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。2．两完全相同带电球电荷分配规律(1)如果接触前两金属球带同种电荷，电荷量分别为q和q，两球接触时，总电荷量平均12q＋q分配，两球的电荷量都等于12。2(2)如果接触前两金属球带异种电荷，电荷量分别为q和q，且q＞q，接触时，先中1212q－q和再将剩余的电荷量(q－q)平均分配，两球的电荷量都等于12。1221．(多选)两个半径相同的金属小球(视为点电荷)，带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的()43A.B.77916C.D.77q×7q7q2解析：设两小球的电荷量分别为q和7q，则原来相距r时的相互作用力F＝k＝k。r2r2由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分为两种情况：7q＋q(1)两球电性相同。相互接触时两球电荷量平均分配，每球带电荷量为＝4q。放回24q×4q16q2F16原处后的相互作用力F＝k＝k，故1＝。1r2r2F77q－q(2)两球电性不同。相互接触时电荷先中和再平分，每球带电荷量为＝3q。放回原23q×3q9q2F9处后的相互作用力F＝k＝k，故2＝。2r2r2F7-4-/18答案：CD第七章静电场高考总复习物理2.如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca