高考物理【一轮复习】讲义45　第八章　第一节　库仑定律　静电力的性质课件PPT

这是一份高考物理【一轮复习】讲义45　第八章　第一节　库仑定律　静电力的性质课件PPT，共98页。PPT课件主要包含了链接教材·夯基固本，细研考点·突破题型，即时检验·感悟高考，课时数智作业二十等内容，欢迎下载使用。
库仑定律　静电力的性质
[学习目标]　1．掌握库仑定律的内容及条件，并会用来解决问题。2．理解电场强度的定义，并会计算电场强度的大小，判断电场强度方向。3．理解电场线的特点，会用电场线的特点解决相关问题。
1．元电荷(1)最小的电荷量：e＝_____________ C。(2)带电体的电荷量只能是元电荷的____倍。
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____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________。(2)三种起电方式：摩擦起电、____起电、接触起电。(3)物体带电实质：____的转移。
3．库仑定律(1)点电荷：当带电体本身的____、____及电荷分布状况对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。(2)内容：____中两个静止______之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成____，与它们距离的二次方成____，作用力的方向在它们的连线上。(3)表达式：F＝____，式中k＝_________ N·m2/C2，叫作静电力常量。(4)适用条件：____中的静止______。
4．电场强度(1)定义式：E＝__。(2)点电荷电场：E＝____。(3)电场叠加：遵从平行四边形定则。
5．电场线(1)定义：画在电场中的一条条有方向的曲线，每点的____方向与该点电场方向一致。(2)特点：起始于正电荷或无限远，终止于无限远或负电荷。 不闭合、不相交、____表示电场强弱。
(3)六种典型电场的电场线
1．易错易混辨析(1)两个带异种电荷的金属球接触时，正电荷从一个球转移到另一个球。(　　)(2)点电荷是理想化模型，均匀带电的绝缘球也可以视为点电荷。(　　)
3．(人教版必修第三册改编)如图所示为某区域的电场线分布，下列说法正确的是(　　)A．这个电场可能是正点电荷形成的B．D处的电场强度为零，因为那里没有电场线C．点电荷q在A点所受的静电力比在B点所受静电力小D．负电荷在C点受到的静电力方向沿C点切线方向
C　[正点电荷的电场线是从正点电荷出发的直线，故A错误；电场线是为了更形象地描述电场而人为画出的，没有电场线的地方，电场强度不一定为零，故B错误；由题图知B点处电场线比A点处电场线密集，故EB>EA，所以点电荷q在A点所受的静电力小于在B点所受的静电力，C正确；负电荷在C点所受静电力方向与C点切线方向相反，故D错误。]
考点1　库仑定律的理解及应用1．库仑定律的三点说明(1)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。
(2)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。
角度3　库仑力作用下的平衡问题[典例3]　(2023·海南卷)如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO＝2 cm, OB＝4 cm，在A、B两点固定两个带电荷量分别为Q1、Q2的正电荷，现有一个带正电的小球静置于轨道内侧P点(小球可视为点电荷)，已知AP∶BP＝n∶1，则Q1∶Q2是(　　)A．2n2∶1 B．4n2∶1C．2n3∶1 D．4n3∶1
规律方法　“四步”解决库仑力作用下的平衡问题
[典例4]　(多选)如图所示，同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处于平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知q1、q2间的距离是q2、q3间距离的2倍。下列说法正确的是(　　)A．若q1、q3为正电荷，则q2为负电荷B．若q1、q2为负电荷，则q3为正电荷C．q1∶q2∶q3＝9∶4∶36D．q1∶q2∶q3＝36∶4∶9
归纳总结　“三个自由点电荷”平衡问题的条件及规律(1)平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为0或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为0的位置。(2)规律：
考点2　电场强度的理解和计算1．电场强度的性质
2．电场强度的三个计算公式
角度2　非点电荷电场强度的求解[典例6]　(2024·山东烟台高三期中)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，一半径为R的球体表面均匀带有正电荷，电荷量为q，O为球心，直线ab是过球体中心的一条水平线，球体表面与直线ab交于C、D两点，直线ab上有两点P、Q，且PC＝DQ＝R，静电力常量为k。现垂直于CD将球面均分为左右两部分，并把右半部分移去，左半球面所带电荷仍均匀分布，此时P点电场强度大小为E，则Q点的电场强度大小为(　　)
[典例7]　如图所示，真空中有一电荷均匀分布的带正电圆环，半径为r，带电荷量为q，圆心O在x轴的坐标原点处，圆环的边缘A点与x轴上P点的连线与x轴的夹角为37°，静电力常量为k，取sin 37°＝0.6、cs 37°＝0.8，则整个圆环产生的电场在P点的电场强度大小为(　　)
规律方法　求解非点电荷电场强度的思维方法
考点3　电场线的理解和应用1．电场线的应用(1)判断电场强度的大小：电场线密集处电场强度大，电场线稀疏处电场强度小。(2)判断静电力的方向：正电荷受力方向与电场线在该点切线方向相同，负电荷受力方向与电场线在该点切线方向相反。(3)判断电势的高低与电势降低得快慢：沿电场线方向电势降低最快，且电场线密集处比稀疏处降低得更快。
2．两种等量点电荷电场线的比较
[典例9]　(多选)如图所示，A、B两点有等量正点电荷，A、B连线的中垂线上的C、D两点关于A、B连线对称，t＝0时刻，一带正电的点电荷从C点以初速度v0沿CD方向射入，点电荷只受静电力。则点电荷由C到D运动的v-t图像，以下可能正确的是(　　)
BD　[由于A、B两点处有等量正点电荷，所以在A、B连线的中垂线上，A、B连线中点的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，其间有一点电场强度最大，所以该点电荷从C点向A、B连线中点运动的过程中，加速度可能一直减小，也可能先增大后减小，再根据对称性可知，A、C错误，B、D正确。]
B　[根据题意，作出C点电场强度的两种情况分别如图1、图2所示
3．(2024·新课标卷)如图所示，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上，下端分别系有均带正电荷的小球P、Q；小球处在某一方向水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等，则(　　)A．两绳中的张力大小一定相等B．P的质量一定大于Q的质量C．P的电荷量一定小于Q的电荷量D．P的电荷量一定大于Q的电荷量
4．(2024·江苏卷)在静电场中有a、b两点，试探电荷在两点的静电力F与电荷量q满足如图所示的关系，请问a、b两点的电场强度大小关系是(　　)A．Ea＝Eb B．Ea＝2EbC．EaEb
教考衔接·链接人教版必修第三册P24T6在一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3 m和0.6 m(如图甲)。在A、B两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线a、b所示。(1)求A点和B点的电场强度的大小和方向；(2)点电荷Q所在位置的坐标是多少？
[答案]　(1)40 N/C　2.5 N/C　均沿x轴正方向　(2)0.2 m
1．小明同学在空气干燥的教室里进行一个小实验，将一塑料扁带撕成细丝后，一端打结，做成“章鱼”的造型，用毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用毛巾来回摩擦PVC(塑料)管。将“章鱼”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“章鱼”处于悬停状态，则(　　)
A．PVC管带电方式属于感应起电B．塑料扁带丝由于带上同种电荷会向四周散开C．用毛巾摩擦后，“章鱼”与PVC管带异种电荷D．PVC管与“章鱼”相互靠近过程中，两者间相互作用力变小
B　[PVC管带电方式属于摩擦起电，A错误；塑料扁带丝由于带上同种电荷相互排斥而会向四周散开，B正确；用毛巾摩擦后，“章鱼”与PVC管带同种电荷，C错误；PVC管与“章鱼”相互靠近过程中，距离减小，两者间相互作用力变大，D错误。]
3．某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是(　　)A．c点的电场强度大于b点的电场强度B．若将一试探电荷＋q由a点释放，它将沿电场线运动到b点C．b点的电场强度大于d点的电场强度D．a点和b点的电场强度方向相同
C　[电场线的疏密表示电场强度的大小，由题图可知Eb>Ec，Eb>Ed，C正确，A错误；由于电场线是曲线，由a点释放的正电荷不可能沿电场线运动，B错误；电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a点和b点的切线不同向，D错误。]
4．如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的电场线，该电场线关于虚线对称，O点为A、B点电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是(　　)A．A、B可能带等量异种电荷B．A、B可能带不等量的正电荷C．同一试探电荷在a、b两点处所受静电力大小相等，方向相反D．a、b两点处无电场线，故其电场强度为零
C　[由于电场线关于虚线对称，O点为A、B点电荷连线的中点，结合等量异种与等量同种点电荷电场线的分布特点，可知A、B带等量正电荷，故A、B错误；a、b为其连线的中垂线上对称的两点，根据等量正点电荷电场线的分布特点，可知a、b两点位置的电场强度大小相等、方向相反，则同一试探电荷在a、b两点处所受静电力大小相等、方向相反，故C正确；电场线是为了形象描述看不见、摸不着的电场而人为假想的，其分布的疏密程度表示电场强度的大小，a、b两点处虽然无电场线，但其电场强度不为零，故D错误。]
6．(2025·福建厦门模拟)如图所示，一带电小球B用绝缘轻质细线悬挂于O点。带电小球A与带电小球B处于同一水平线上，小球B平衡时细线与竖直方向成θ角(θ