2021届高三一轮复习物理资料第7章-第1讲静电场PPT教学课件.ppt

1、2021届高三一轮复习物理资料第7章-第1讲静电场PPT教学课件高考命题解读高考命题解读考点内容及要求考点内容及要求高考高考(全国卷全国卷)三年命题情况对照分析三年命题情况对照分析年份年份题号题号考查情境考查情境点电荷点电荷 库仑定律库仑定律 静电场静电场 电场强度电场强度、点电荷的场强点电荷的场强 电场线电场线 电势能电势能、电势电势电势差电势差 匀强电场中电势差与匀强电场中电势差与电场强度的关系电场强度的关系 带电粒子在匀强带电粒子在匀强电场中的运动电场中的运动 示波管示波管 常用电容器电容器的电压常用电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系电荷量和电容的关系 2019卷卷T15库仑定律库仑

2、定律、两个带电小球在匀两个带电小球在匀强电场中的平衡强电场中的平衡卷卷T24带电粒子在电场中的加速移动带电粒子在电场中的加速移动卷卷T20带电粒子在电场中的运动轨带电粒子在电场中的运动轨迹迹、电场力做功电场力做功、电势能等电势能等卷卷T24带电粒子在平行板间电场中的带电粒子在平行板间电场中的类平抛运动类平抛运动卷卷T21两个点电荷形成的电场两个点电荷形成的电场、场场强强、电势电势、电势能等电势能等卷卷T24带电小球与不带电小球在匀强带电小球与不带电小球在匀强电场中的运动比较电场中的运动比较高考命题解读高考命题解读考点内容及要求考点内容及要求高考高考(全国卷全国卷)三年命题情况对照分析三年命题情

3、况对照分析年份年份题号题号考查情境考查情境点电荷点电荷 库仑定律库仑定律 静电场静电场 电场强度电场强度、点电荷的场强点电荷的场强 电场线电场线 电势能电势能、电势电势电势差电势差 匀强电场中电势差与匀强电场中电势差与电场强度的关系电场强度的关系 带电粒子在匀强带电粒子在匀强电场中的运动电场中的运动 示波管示波管 常用电容器电容器的电压常用电容器电容器的电压、电电荷量和电容的关系荷量和电容的关系 2018卷卷T16库仑电律库仑电律、电场的叠加电场的叠加卷卷T21等势面等势面、电势电势、电场力做功与电电场力做功与电势能的关系势能的关系卷卷T21电场力做功与电势能变化的关系电场力做功与电势能变化的

4、关系E的应用的应用.卷卷T21动量定理动量定理、牛顿第二定律牛顿第二定律、运动运动学公式学公式高考命题解读高考命题解读考点内容及要求考点内容及要求高考高考(全国卷全国卷)三年命题情况对照分析三年命题情况对照分析年份年份题号题号考查情境考查情境点电荷点电荷 库仑定律库仑定律 静电场静电场 电场强度电场强度、点电荷的场强点电荷的场强 电场线电场线 电势能电势能、电势电势电势差电势差 匀强电场中电势差与匀强电场中电势差与电场强度的关系电场强度的关系 带电粒子在匀强带电粒子在匀强电场中的运动电场中的运动 示波管示波管 常用电容器电容器的电压常用电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系电荷量和电容的关系

5、2017卷卷T20电场力做功的计算方法电场力做功的计算方法卷卷T25带电体在重力场和电场中运动的带电体在重力场和电场中运动的多过程多过程卷卷T25两带电小球在重力场和电场中运两带电小球在重力场和电场中运动的问题动的问题卷卷T21电场强度电场强度、电势电势、电场力做功和电场力做功和电势能的计算电势能的计算高考命题解读高考命题解读考点内容及考点内容及要求要求高考高考(全国卷全国卷)三年命题情况对照分析三年命题情况对照分析年份年份题号题号考查情境考查情境考情调考情调研研1.考查方式考查方式本章内容在高考中有单独命题本章内容在高考中有单独命题、也有与磁场知识的综合命题也有与磁场知识的综合命题，题型有选

6、题型有选择题形式择题形式、也有计算题形式；选择题主要考查对电场力的性质也有计算题形式；选择题主要考查对电场力的性质(场强及其场强及其叠加叠加、电场线电场线、库仑定律等库仑定律等)、电场能的性质电场能的性质(电势电势、电势能电势能、电势差电势差、电场力做功等电场力做功等)的理解及应用；计算题主要考查带电粒子或带电体在匀强的理解及应用；计算题主要考查带电粒子或带电体在匀强电场中的运动电场中的运动，常与磁场知识综合考查常与磁场知识综合考查，涉及牛顿运动定律涉及牛顿运动定律、运动学公运动学公式式、类平抛运动类平抛运动、功能关系功能关系、能量守恒等知识的综合应用能量守恒等知识的综合应用.2.命题趋势命题

7、趋势本章内容是每年高考的必考点本章内容是每年高考的必考点，预计预计2021年的高考仍会以上面的分析进年的高考仍会以上面的分析进行考查行考查，并且要关注本章知识与生产并且要关注本章知识与生产、生活联系密切的情景或素材：如生活联系密切的情景或素材：如喷墨打印机喷墨打印机、静电除尘静电除尘、示波管示波管、粒子加速器等进行命题考查粒子加速器等进行命题考查.第第1讲电场力的性质讲电场力的性质0101回扣教材 固根基 0202突破考点 提能力 栏目导航0101回扣教材 固根基 一、电荷电荷守恒定律一、电荷电荷守恒定律1电荷电荷(1)两种电荷：自然界中只存在两种电荷两种电荷：自然界中只存在两种电荷正电荷和负

8、电荷同种电荷相互正电荷和负电荷同种电荷相互_，异种电荷相互，异种电荷相互_(2)元电荷：电荷的多少叫电荷量，通常把元电荷：电荷的多少叫电荷量，通常把e_ C的电荷量叫做元的电荷量叫做元电荷电荷(3)点电荷：当带电体本身的点电荷：当带电体本身的_和和_对研究的问题影响很小时，可对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷以将带电体视为点电荷排斥排斥吸引吸引1.601019大小大小形状形状2电荷守恒定律电荷守恒定律(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

9、，电荷的总量保持不变体，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、接触起电、三种起电方式：摩擦起电、接触起电、_起电起电(3)带电实质：物体带电的实质是带电实质：物体带电的实质是_的得失的得失(4)电荷的分配规律：两个形状、大小相同的带电导体，接触后再分开，所带电电荷的分配规律：两个形状、大小相同的带电导体，接触后再分开，所带电荷量二者荷量二者_分配：若两导体原来带同种电荷，则二者的总电荷量分配：若两导体原来带同种电荷，则二者的总电荷量_；若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再；若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再

10、_感应感应电子电子平均平均平分平分微思考微思考元电荷与点电荷是一样的吗？元电荷与点电荷是一样的吗？提示：提示：不一样：不一样：元电荷是最小的电荷单位，不是点电荷，任何带电体的电荷元电荷是最小的电荷单位，不是点电荷，任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍量都是元电荷的整数倍点电荷是实际带电体忽略大小和形状的理想化模型，类点电荷是实际带电体忽略大小和形状的理想化模型，类似于质点模型似于质点模型二、库仑定律二、库仑定律1内容：内容：_中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的_的乘积成正比，与它们的的乘积成正比，与它们的_的二次方成反比作用力的方向在它的二次方

11、成反比作用力的方向在它们的连线上们的连线上2表达式：表达式：F_，式中，式中k_ Nm2/C2，叫静电力常量，叫静电力常量3适用条件：适用条件：_中静止的中静止的_真空真空电荷量电荷量距离距离9.0109真空真空点电荷点电荷三、电场、电场强度及电场线三、电场、电场强度及电场线1电场电场(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间定义：存在于电荷周围，能传递电荷间_的一种特殊的一种特殊_(2)基本性质：对放入其中的电荷有基本性质：对放入其中的电荷有_相互作用相互作用力的作用力的作用2电场强度电场强度(1)定义式：定义式：E_，单位：，单位：N/C或或_(2)方向：规定方向：规定_在电场中某点所受电场

12、力的方向为该点电场强度的方在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向向(3)点电荷的电场强度：点电荷的电场强度：E_，适用于计算，适用于计算_的点电荷产生的的点电荷产生的电场电场(4)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场强度的_V/m正电荷正电荷矢量和矢量和真空中真空中3电场线电场线(1)定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的_及及_，在电场，在电场中画出一些有方向的曲线，曲线上每点的中画出一些有方向的曲线，曲线上每点的_方向都跟该点的电场强

13、度方向一方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的致，曲线的_表示电场的强弱表示电场的强弱强弱强弱切线切线疏密疏密(2)电电场场线线的的特特点点 正电荷正电荷相交相交电场强度电场强度降低降低垂直垂直(3)六种典型电场的电场线六种典型电场的电场线1判断正误：判断正误：(1)美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量的电荷量()(2)电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力F成正比成正比，与其电荷与其电荷量量q成反比成反比()(3)电场中某点的电场强度方向是电荷在该点所受的电场力的方向电

14、场中某点的电场强度方向是电荷在该点所受的电场力的方向()(4)在点电荷产生的电场中在点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同同()(5)电场线即为带电粒子的运动轨迹电场线即为带电粒子的运动轨迹()2(鲁科版选修鲁科版选修31P8T1)下列现象中下列现象中，不属于摩擦起电的有不属于摩擦起电的有()A将被毛皮摩擦过的塑料棒靠近碎纸屑将被毛皮摩擦过的塑料棒靠近碎纸屑，纸屑被吸起纸屑被吸起B在干燥的天气中脱毛线衣时在干燥的天气中脱毛线衣时，会听到轻微的噼啪声会听到轻微的噼啪声C用干燥的毛刷刷毛料衣服时用干燥的毛刷刷毛料衣服时，毛刷上

15、吸附有许多细微的脏物毛刷上吸附有许多细微的脏物D把钢针沿着磁铁摩擦几次把钢针沿着磁铁摩擦几次，钢针就能吸引铁屑钢针就能吸引铁屑4(教科版选修教科版选修31P15T1)把检验电荷放入电场中的不同点把检验电荷放入电场中的不同点a、b、c、d，测得测得的检验电荷所受电场力的检验电荷所受电场力F与其电荷量与其电荷量q之间的函数关系图象如图所示之间的函数关系图象如图所示，则则a、b、c、d四点场强大小的关系为四点场强大小的关系为()AEaEbEcEd BEaEbEdEcCEdEaEbEc DEcEaEbEdD 5(人教版选修人教版选修31P15T5改编改编)(多选多选)某电场区域的电场线如图所示某电场区

16、域的电场线如图所示，a、b是其是其中一条电场线上的两点中一条电场线上的两点，下列说法正确的是下列说法正确的是()A负电荷在负电荷在a点受到的电场力一定小于它在点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力点受到的电场力Ba点的场强方向一定沿着点的场强方向一定沿着a点的电场线向右点的电场线向右C正电荷在正电荷在a点受到的电场力一定大于它在点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力点受到的电场力Da点的场强一定大于点的场强一定大于b点的场强点的场强BCD 0202突破考点 提能力 考点一库仑定律的理解及应用考点一库仑定律的理解及应用题组训练题组训练1(库仑定律的适用条件库仑定律的适用条件)(多选多选)

17、如图所示如图所示，两个带电金属小球中心距离为两个带电金属小球中心距离为r，所带电荷量大小相等且均为所带电荷量大小相等且均为Q，则关于它们之间电荷的相互作用力则关于它们之间电荷的相互作用力F大小的说法正大小的说法正确的是确的是()AB D 3(库仑力的叠加库仑力的叠加)(2018全国卷全国卷)如图如图，三个固定的带电小球三个固定的带电小球a、b和和c，相互相互间的距离分别为间的距离分别为ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm.小球小球c所受库仑力的合力的方向平所受库仑力的合力的方向平行于行于a、b的连线设小球的连线设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为所带电荷量的比值的绝对值为k，则则()题后

18、反思题后反思(1)均匀带电的小球可以视为点电荷均匀带电的小球可以视为点电荷，而距离较近的带电金属球不能视为点电而距离较近的带电金属球不能视为点电荷荷，因为金属球相互靠近时表面所带电荷不是均匀分布的因为金属球相互靠近时表面所带电荷不是均匀分布的(如如T1)(2)库仑力的大小由电荷量和电荷之间的距离共同决定库仑力的大小由电荷量和电荷之间的距离共同决定(如如T2)(3)库仑力和其他力一样库仑力和其他力一样，同样遵守牛顿第三定律及力的平行四边形定则同样遵守牛顿第三定律及力的平行四边形定则(如如T3)考点二库仑力作用下的平衡问题考点二库仑力作用下的平衡问题1四步解决库仑力作用的平衡问题：四步解决库仑力作

19、用的平衡问题：2三个自由点电荷的平衡问题三个自由点电荷的平衡问题(1)平衡条件：每个点电荷受另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷的位置是平衡条件：每个点电荷受另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷的位置是另外两个点电荷的合场强为零的位置另外两个点电荷的合场强为零的位置(2)平衡规律平衡规律题组训练题组训练1(库仑力作用下的平衡库仑力作用下的平衡)(2019全国卷全国卷15)如图如图，空间存在一方向水平向右空间存在一方向水平向右的匀强电场的匀强电场，两个带电小球两个带电小球P和和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳两细绳都恰好与天花板垂直都恰好与天花板垂直

20、，则则()AP和和Q都带正电荷都带正电荷BP和和Q都带负电荷都带负电荷CP带正电荷带正电荷，Q带负电荷带负电荷DP带负电荷带负电荷，Q带正电荷带正电荷D 解析解析 A、B错：细绳竖直错：细绳竖直，把把P、Q看作整体看作整体，在水平方向不受力在水平方向不受力，对外不显电对外不显电性性，带异种电荷带异种电荷C错错，D对：如果对：如果P、Q带不同性质的电荷带不同性质的电荷，受力如图所示受力如图所示，由图由图知知，P带负电带负电、Q带正电时符合题意带正电时符合题意2.(库仑力作用下的多体平衡库仑力作用下的多体平衡)(多选多选)如图所示如图所示，a、b、c三球分别用三根绝缘细三球分别用三根绝缘细线悬挂在

21、同一点线悬挂在同一点O，细线的长度关系为细线的长度关系为OaOb0)的固定点电荷，已知的固定点电荷，已知b点处的场强为零，则点处的场强为零，则d点处场点处场强为强为()题后反思题后反思利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点，使复使复杂电场的叠加计算问题大为简化杂电场的叠加计算问题大为简化题后反思题后反思(1)将半球面补全为完整的球面将半球面补全为完整的球面，或将有缺口的带电圆环补全为完整的圆环或将有缺口的带电圆环补全为完整的圆环，体体现了补偿法思维；现了补偿法思维；(2)将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

22、的电将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体现了等效法思维场体现了等效法思维考点四电场线的理解及应用考点四电场线的理解及应用1电场线的应用电场线的应用2等量同种和异种点电荷的电场强度的比较等量同种和异种点电荷的电场强度的比较解析解析因为因为N点的电场线密，所以场强大，受到的电场力大，加速度大，即点的电场线密，所以场强大，受到的电场力大，加速度大，即aMaN.由虚线弯曲方向知，带负电粒子受力指向运动轨迹的凹侧，电场方向由电场线由虚线弯曲方向知，带负电粒子受力指向运动轨迹的凹侧，电场方向由电场线稀疏一侧指向电场线密集一侧，沿电场线方向电势降低，即稀疏一侧指向电场线密集

23、一侧，沿电场线方向电势降低，即MN.又由又由Epq知，带负电粒子在电势越低的位置，具有的电势能越大，即知，带负电粒子在电势越低的位置，具有的电势能越大，即EpMEpN.若带负电粒若带负电粒子由子由M向向N运动过程中电场力做负功，则动能减小，所以运动过程中电场力做负功，则动能减小，所以vMvN.若带负电粒子由若带负电粒子由N向向M运动过程中电场力做正功，则动能增大，也可得运动过程中电场力做正功，则动能增大，也可得vMvN，故选，故选D题后反思题后反思分析电场线与带电粒子的运动轨迹相结合问题的方法分析电场线与带电粒子的运动轨迹相结合问题的方法(1)画画“两切线法两切线法”选出电场线与带电粒子的运动

24、轨迹的某一交点选出电场线与带电粒子的运动轨迹的某一交点，在交点在交点处画出运动轨迹的切线处画出运动轨迹的切线(即即“速度线速度线”)及电场线的切线及电场线的切线(即即“力的作用线力的作用线”)方向方向，从二者的夹角情况来分析粒子运动的情况从二者的夹角情况来分析粒子运动的情况(2)“三不知时要假设三不知时要假设”电荷的正负电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低场强的方向或等势面电势的高低、电电荷运动的方向荷运动的方向，是题意中相互制约的三个方面是题意中相互制约的三个方面若已知其中的任一个若已知其中的任一个，可顺次向下可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知分析判定各待求量；若三个都不知，则要用

25、则要用“假设法假设法”分别讨论各种可能的情况分别讨论各种可能的情况训练训练1(根据电场线分布判断根据电场线分布判断)在如图所示的四种电场中在如图所示的四种电场中，分别标记有分别标记有a、b两两点其中点其中a、b两点电场强度相同的是两点电场强度相同的是()B A甲图中与点电荷等距的甲图中与点电荷等距的a、b两点两点B乙图中两等量异种点电荷连线的乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的中垂线上与连线等距的a、b两点两点C丙图中两等量同种点电荷连线的丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的中垂线上与连线等距的a、b两点两点D丁图中非匀强电场中的丁图中非匀强电场中的a、b两点两点解析解

26、析 由题图知由题图知，甲图中与点电荷等距的甲图中与点电荷等距的a、b两点两点，电场强度大小相等电场强度大小相等、方向方向不同不同，选项选项A错误；对乙图错误；对乙图，根据对称性可判断根据对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相等两点的电场强度大小相等、方向相同方向相同，选项选项B正确；对丙图正确；对丙图，根据对称性可判断根据对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相两点的电场强度大小相等等、方向相反方向相反，选项选项C错误；对丁图错误；对丁图，由电场线的疏密可知由电场线的疏密可知EbEa，选项选项D错误错误训练训练2(电场线与带电粒子运动轨迹电场线与带电粒子运动轨迹)(多选多选)如图所示如图所示

27、，实线为不知方向的三实线为不知方向的三条电场线条电场线，从电场中从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子两个带电粒子，仅仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则则()Aa一定带正电一定带正电，b一定带负电一定带负电Ba的速度将减小的速度将减小，b的速度将增加的速度将增加Ca的加速度将减小的加速度将减小，b的加速度将增大的加速度将增大D两个粒子的动能均增加两个粒子的动能均增加CD 解析解析 根据两粒子的偏转方向根据两粒子的偏转方向，可知两粒子带异种电荷可知两粒子带异种电荷，但无法确定其具体电但无法确定其具体电性性，故故A错误；由粒子受力方向与速度方向的关系错误；由粒子受力方向与速度方向的关系，可判断电场力对两粒子均做正可判断电场力对两粒子均做正功功，两粒子的速度两粒子的速度、动能均增大动能均增大，故故B错误错误，D正确；从两粒子的运动轨迹判断正确；从两粒子的运动轨迹判断，a粒子经过的电场的电场线逐渐变得稀疏粒子经过的电场的电场线逐渐变得稀疏，b粒子经过的电场的电场线逐渐变密粒子经过的电场的电场线逐渐变密，说说明明a的加速度减小的加速度减小，b的加速度增大的加速度增大，故故C正确正确训练训练(二十三二十三)谢谢观看