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(共67張PPT)
第七章　靜電場
第1講　電場力的性質(zhì)
常設(shè)情境?、偕顚?shí)踐類：在日常生活生產(chǎn)、科技方面的主要試題情境有示波管的原理與應(yīng)用、電容器種類、電容器的應(yīng)用以及靜電的防止與應(yīng)用等具體問題.
②學(xué)習(xí)探索類：涉及的主要問題是描述電場性質(zhì)的有關(guān)物理量的理解與應(yīng)用，帶電粒子在電場中的平衡、加速、偏轉(zhuǎn)問題等.
素養(yǎng)目標(biāo)　1.知道點(diǎn)電荷模型，體會科學(xué)研究中的理想模型法，知道兩個點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律，體會庫侖定律探究過程中的科學(xué)思想和方法.（物理觀念） 2.知道電場是一種物質(zhì)，了解電場強(qiáng)度，體會用物理量之比定義新物理量的方法，會用電場線描述電場.（物理觀念） 3.電場強(qiáng)度的疊加與計算，庫侖力作用下平衡問題的處理方法.（科學(xué)思維） 4.解決力電綜合問題的一般思路.（科學(xué)思維）
BCD
C. 在M點(diǎn)放入一電子，從靜止釋放，電子的加速度一直減小
D. 在N點(diǎn)放入一電子，從靜止釋放，電子的運(yùn)動可視為簡諧運(yùn)動
A. 2n2∶1 B. 4n2∶1
C. 2n3∶1 D. 4n3∶1
C
大小和形狀
轉(zhuǎn)移
轉(zhuǎn)移
保持
不變
摩擦起電
接觸起電
感應(yīng)起電
真空
電荷量的乘積
距離的平方
它們的連線上
k

真空
靜止點(diǎn)電荷
深化1　　庫侖定律的理解和應(yīng)用
（1）對于兩個均勻帶電絕緣球體，可將其視為電荷集中在球心的點(diǎn)電荷，r為球心間的距離.
（2）對于兩個帶電金屬球相距較近時，要考慮表面電荷的重新分布，如圖所示.
深化2　　“三個自由點(diǎn)電荷平衡”模型
（1）平衡的條件：每個點(diǎn)電荷受到另外兩個點(diǎn)電荷的合力為零或每個點(diǎn)電荷處于另外兩個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合電場強(qiáng)度為零的位置.
（2）模型特點(diǎn)
深化3　　解決靜電力平衡的一般步驟
角度1　庫侖力的疊加
BD
A. 球a和球b一定帶同種電荷
B. 球a和球b一定帶異種電荷
角度2　靜電力作用下的平衡問題
B
A. 逐漸變小 B. 先變小后變大
C. 先變大后變小 D. 逐漸變大
解析：小球受重力、拉力和電場力，要保持帶電小球在原處不動，電場方向變化過程中，小球始終受力平衡，合力為零.使電場方向緩慢逆時針旋轉(zhuǎn)至豎直向上過程中，重力大小和方向都不變，拉力方向不變，電場力大小和方向都改變，如圖所示：
從圖中可以看出，電場力先減小后增大，故電場強(qiáng)度先變小后變大，故B正確，A、C、D錯誤.故選B.
二、電場強(qiáng)度的理解與計算
D
物質(zhì)
力的作用
正電荷
受力的方向
深化1　　電場強(qiáng)度的性質(zhì)
矢量性 電場強(qiáng)度方向與正電荷受力方向相同
唯一性 電場強(qiáng)度決定于電場本身，與試探電荷無關(guān)
深化2　　電場強(qiáng)度的三個公式的比較
D
A. A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為2.5 N/C
B. B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為40 N/C
C. 點(diǎn)電荷Q是負(fù)電荷
D. 點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為0.2 m
A. P點(diǎn)電場強(qiáng)度比Q點(diǎn)電場強(qiáng)度大
B. P點(diǎn)電勢與Q點(diǎn)電勢相等
C. 若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍
D. 若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，P、Q兩點(diǎn)間電勢差不變
C
三、電場線的理解和應(yīng)用
A
解析：電子在電場中只受靜電力，且所受靜電力方向與電場線方向相反，因?yàn)殡娮铀俣确较蚺c電場線方向不在同一條直線上，所以電子在電場中做曲線運(yùn)動，電子所受靜電力指向軌跡“凹側(cè)”，且軌跡應(yīng)夾在所受靜電力方向與速度方向之間，故選項(xiàng)B、C、D錯誤，A正確.
負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處
負(fù)電荷
不相交
直
觀
情
境
　
電場強(qiáng)度方向
深化1　　兩種等量點(diǎn)電荷的電場線
項(xiàng)目 等量異種點(diǎn)電荷 等量同種點(diǎn)電荷
電場線分布
中垂線上的
電場強(qiáng)度 O點(diǎn)最大，向外逐漸減小 O點(diǎn)為零，向外先變大后變小
連線上的
電場強(qiáng)度 沿連線先變小后變大，中點(diǎn)O處的電場強(qiáng)度最小 沿連線先變小后變大，中點(diǎn)O處的電場強(qiáng)度為零
深化2　　電場線的應(yīng)用
（1）判斷電場強(qiáng)度的大?。弘妶鼍€密處電場強(qiáng)度大，電場線疏處電場強(qiáng)度小.
（2）判斷靜電力的方向：正電荷受力方向與電場線在該點(diǎn)切線方向相同，負(fù)電荷受力方向與電場線在該點(diǎn)切線方向相反.
（3）判斷電勢的高低與電勢降低的快慢：沿電場線方向電勢降低最快，且電場線密集處比稀疏處降低更快.
深化3　　電場線與粒子運(yùn)動軌跡的求解方法
（1）首先根據(jù)帶電粒子運(yùn)動軌跡彎曲的方向判斷出受力的方向，帶電粒子所受的電場力方向沿電場線指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè)，再根據(jù)粒子的電性判斷場強(qiáng)的方向.
（2）根據(jù)電場線的疏密，判斷加速度大小的關(guān)系.
（3）帶電粒子的軌跡的切線方向?yàn)樵撎幍乃俣确较?
（4）根據(jù)電場力的方向與速度方向的夾角是銳角還是鈍角判斷電場力的做功情況.
BD
A. P、Q兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
B. M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場強(qiáng)度
C. 把同一試探電荷放在N點(diǎn)，其所受電場力大于放在M點(diǎn)所受的電場力
A. 粒子一定帶負(fù)電
B. 粒子在M點(diǎn)的加速度小于在N點(diǎn)的加速度
C. 粒子在M點(diǎn)的動能大于在N點(diǎn)的動能
D. 粒子一定從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)
角度2　速度、電場力、運(yùn)動軌跡的關(guān)系
B
解析：由粒子的運(yùn)動軌跡可知，粒子的受力方向沿著電場線的方向，所以粒子帶正電，故A錯誤；電場線密的地方電場強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場強(qiáng)度小，由題圖可知，N點(diǎn)的場強(qiáng)大于M點(diǎn)的場強(qiáng)，故粒子在N點(diǎn)受到的靜電力大于在M點(diǎn)受到的靜電力，所以粒子在M點(diǎn)的加速度小于在N點(diǎn)的加速度，故B正確；粒子帶正電，假設(shè)粒子從M運(yùn)動到N，這個過程中靜電力做正功，動能增大，粒子在M點(diǎn)的動能小于在N點(diǎn)的動能，故C錯誤；根據(jù)粒子的運(yùn)動軌跡可以判斷其受力方向，但不能判斷出粒子一定是從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)，故D錯誤.
四、求解電場強(qiáng)度的“四種”特殊方法
C
深化2　　補(bǔ)償法
將有缺口的帶電圓環(huán)補(bǔ)全為圓環(huán)，或?qū)肭蛎嫜a(bǔ)全為球面.
深化1　　微元法
微元法就是將研究對象分割成許多微小的單元，或從研究對象上選取某一“微元”加以分析，從而化曲為直，將變量、難以確定的量轉(zhuǎn)化為常量、容易求得的量.
深化3　　對稱法
利用空間上對稱分布的電荷形成的電場具有對稱性的特點(diǎn)，可以使復(fù)雜電場的疊加計算大為簡化.
深化4　　等效法
在保證效果相同的條件下，將復(fù)雜的電場情景變換為簡單的或熟悉的電場情景.
角度1　微元法
例7　如圖所示，均勻帶電圓環(huán)所帶電荷量為Q，半徑為R，圓心為O，P為垂直于圓環(huán)平面中心軸上的一點(diǎn)，OP＝L，試求P點(diǎn)的場強(qiáng)大小.
A
A
D
限時跟蹤檢測
A級·基礎(chǔ)對點(diǎn)練
題組一　庫侖定律的理解和應(yīng)用
D. 無法判定
B
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B
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A
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1
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A. 棒上感應(yīng)電荷只分布在其表面
B. 棒左、右兩端的電勢相等
C. 點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為零
ABD
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題組三　電場線的理解與應(yīng)用
A
解析：由題圖可知從點(diǎn)a到點(diǎn)b過程中，電場線分布越來越密，則電場強(qiáng)度增大，所以負(fù)電荷所受靜電力增大，根據(jù)牛頓第二定律，則電荷的加速度也增大，負(fù)電荷受到的靜電力方向和電場強(qiáng)度方向相反，因?yàn)閮H在靜電力作用下運(yùn)動，則電荷做加速度不斷增大的減速運(yùn)動，v－t圖像的斜率表示加速度，根據(jù)圖像分析可得正確的是A選項(xiàng).
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A. A、B可能帶等量異種電荷
B. A、B可能帶不等量的正電荷
C. 同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受靜電力大小相等，方向相反
D. a、b兩點(diǎn)處無電場線，故其電場強(qiáng)度為零
C
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解析：由于電場線關(guān)于虛線對稱，O點(diǎn)為A、B點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，結(jié)合等量異種與等量同種點(diǎn)電荷電場線的分布特點(diǎn)，可知A、B帶等量正電荷，故A、B錯誤；a、b為其連線的中垂線上對稱的兩點(diǎn)，根據(jù)等量正點(diǎn)電荷電場線的分布特點(diǎn)，可知a、b兩點(diǎn)位置的電場強(qiáng)度大小相等，方向相反，則同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受靜電力大小相等，方向相反，故C正確；電場線是為了形象描述看不見、摸不著的電場而人為假想的，其分布的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小，a、b兩點(diǎn)處雖然無電場線，但其電場強(qiáng)度不為零，故D錯誤.
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B
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B級·能力提升練
C
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10. （2023·全國乙卷）如圖所示，等邊三角形ABC位于豎直平面內(nèi)，AB邊水平，頂點(diǎn)C在AB邊上方，3個點(diǎn)電荷分別固定在三角形的三個頂點(diǎn)上.已知AB邊中點(diǎn)M處的電場強(qiáng)度方向豎直向下，BC邊中點(diǎn)N處的電場強(qiáng)度方向豎直向上，A點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量的絕對值為q，求：
（1）B點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量的絕對值并判斷3個點(diǎn)電荷的正負(fù)；
答案：（1）q　3個點(diǎn)電荷均帶正電
解析：（1）由M點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向豎直向下可知，A、B處點(diǎn)電荷在M處的合場強(qiáng)為零，C處點(diǎn)電荷在M處的場強(qiáng)豎直向下，故可判斷C點(diǎn)處的點(diǎn)電荷帶正電，且A、B處點(diǎn)電荷所帶電荷量大小相等，即｜qA｜＝｜qB｜＝q，
由N處的場強(qiáng)豎直向上可知，B、C在N處的合場強(qiáng)由B指向C，則B處點(diǎn)電荷帶正電，
A在N處的場強(qiáng)由A指向N，則A處點(diǎn)電荷也帶正電，
由上述分析可知，A、B、C三處的點(diǎn)電荷均帶正電.
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（2）C點(diǎn)處點(diǎn)電荷的電荷量.
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