第七章 静电场
2018级福建省普通高中教学指导意见与2021年选择考预测 1.了解静电现象及其在生活和生产中的应用.用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象. 内2.知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法.知道两个点电荷间相互作用的规律.通容 过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性. 标3.了解静电场,初步了解场是物质存在的形式之一.理解电场强度.会用电场线描述电场. 准 4.知道电势能、电势,理解电势差.了解电势差与电场强度的关系. 5.观察常见电容器的构造,了解电容器的电容.举例说明电容器在技术中的应用. 高考对本章知识的考查主要考查静电场的基本概念和规律、以点电荷模型为载体综合考选查电场的力的性质和电场的能的性质、带电粒子运动的轨迹问题、电容器的两类问题、择 牛顿运动定律、动能定理及功能关系在静电场中的综合应用,选择题和计算题均会出现. 考2021年选择性考试改为福建本省自主命题且实行单科考试后,考试时长和试题题量均会预 相应增加,预计2021年的考试中,以生产与生活中的带电粒子在电场中的运动为背景,突测 出表现物理知识在实际生活中的应用的命题趋势较明显,与磁场结合考查带电粒子在复合场、叠加场中运动等问题都是很好的切入点.
[全国卷考情分析]——供老师参考
要考点内容 求 物质的电结构、Ⅰ 电荷守恒 电场强度及电场力做功 静电现象的解释 Ⅰ T25:带电粒子在电场中点电荷 库仑定律 静电场 电场强度、点电Ⅱ 荷的场强 面的关系、电场强度与电力做功 Ⅲ卷T21:点电荷电场Ⅰ 的运动、牛顿第二定律 Ⅱ Ⅱ卷T25:带电粒子在电Ⅰ 场中的运动、动能定理 Ⅲ卷T21:电场线与等势2017 Ⅰ卷T20: ? r图象、2018 Ⅰ卷T16:库仑定律、平行四边形定则 T21:等势面、电势、电势能 Ⅱ卷T21:电势差、电势能及电场2019 Ⅰ卷T15:库仑力作用下的平衡问题 Ⅱ卷T20:带电粒子在电场中运动分析、能量分析 T24:带电粒子在电场中的运动 高考(全国卷)三年命题情况对照分析 电场线 电势能、电势 电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系 带电粒子在匀强Ⅰ 势差的关系 Ⅰ Ⅱ Ⅲ卷T21:电容器、电势能、动能定理 强度的叠加、电势及电势能判断 T24:带电粒子在电场中的运动 Ⅱ Ⅱ 电场中的运动 示波管 常见电容器、电容器的电压、 Ⅰ 电荷量和电容的关系 备考策略: 1.考查方式:本章内容在高考中单独命题较多,有选择题也有计算题.选择题主要考查对基本概念和物理模型的理解,如电场的分布特点、电势、电势能的理解;计算题主要考查带电粒子在电场中的运动,常与牛顿运动定律、功能关系、能量守恒综合考查. 2.命题趋势:分析历年命题情况可以发现命题有两大趋势:一是以选择题考查基本概念、规律;二是在计算题中把电场力和能的性质与牛顿运动定律、功能关系结合起来,以带电粒子在电场中运动为模型进行综合考查. 第1节 电场力的性质 教材梳理·自主预习
知识梳理
一、电荷及电荷守恒定律 1.元电荷、点电荷
(1)元电荷:e=1.60×10 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍.
(2)点电荷:当带电体本身的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可以将带电体视为点电荷.点电荷是一种理想化模型. 2.电荷守恒定律
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Ⅰ (1)内容:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一物体,在任何转移的过程中,电荷的总量不变. (2)三种起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电. (3)带电实质:物体带电的实质是电子的转移.
如图所示,在带电荷量为+Q的带电体C右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝自 主 探 究 答案:不带电,不带电 带负电,带正电 不变 二、库仑定律
1.内容:真空中两个点电荷之间的相互作用F的大小,跟它们的电荷量Q1,Q2的乘积成正比,跟它们的距离r的二次方成反比;作用力的方向沿着它们的连线.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引. 2.表达式:F=k
Q1Q2922
,式中k=9.0×10N·m/C,是静电力常量. 2r缘支座上.若先将C移走,再把A,B分开,则A,B分别带什么电?若先将A,B分开,再移走C,则A,B分别带什么电?这一过程中电荷总量如何变化? 3.适用条件:真空中的点电荷.
O是一个带正电的物体.把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1,P2,P3等位置,比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小.使小球处于同一位置,增大或减少小球所带知 识 解 读 实验表明:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小,这种探究方法是控制变量法. 三、电场、电场强度及电场线 1.电场
基本性质:对放入其中的电荷有电场力的作用. 2.电场强度
的电荷量,比较小球所受作用力的大小. (1)定义式:E=
F,单位:N/C或V/m. q(2)方向:物理学中规定电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同. (3)点电荷的电场强度:E=k
Q,适用于计算真空中的点电荷产生的电场. r2(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场强度的矢量和. 3.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,在电场中画出一些有方向的曲线,曲线上每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)
(3)六种典型电场的电场线
小题检测
1.思考判断 (1)根据F=k
Q1Q2知,当r→0时,F→∞.( × ) r2(2)电场强度反映了电场力的性质,所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受电场力成正比.( × )
(3)电场中某点的电场强度方向与负电荷在该点所受的电场力的方向相反.( √ ) (4)真空中点电荷的电场强度表达式E=
kQ中,Q就是产生电场的点电荷.( √ ) r2(5)电场线的方向即为带电粒子的运动方向.( × ) 2.关于点电荷和元电荷,下列说法正确的是( C ) A.一个很小的带电体,不论在何种情况下均可视为点电荷 B.点电荷所带的电荷量一定很小
C.点电荷所带的电荷量一定是元电荷的整数倍
D.元电荷就是点电荷
解析:带电体可以看做点电荷的条件是带电体的形状、大小及电荷分布状况对所研究问题的影响可以忽略不计,与带电体自身的大小、形状以及电荷分布状况无关,选项A,B错误;任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍,选项C正确;元电荷是最小的电荷量,点电荷是一种理想化模型,是特殊的带电体,两者意义不同,选项D错误. 3.(多选)下列关于电场强度的两个表达式E=A.E=量 B.E=
F是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的电场力,q是放入电场中的电荷的电qFkQ和E=2的叙述,正确的是( BCD ) qrF是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的电场力,q是产生电场的电荷的电荷q荷量,它适用于任何电场 C.E=
kQ是点电荷电场强度的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强电场 r2QqkQ,2是点电荷Q产生的电场在点电r2rD.从点电荷电场强度计算式分析库仑定律的表达式F=k荷q处的电场强度大小,而解析:公式E=量.E=
kq是点电荷q产生的电场在Q处电场强度的大小 r2F是电场强度的定义式,适用于任何电场,其中q是放入电场中的电荷的电荷qkQ是点电 r2Qq可以看成Q在q处产生的r2荷电场强度的计算公式,只适用于点电荷电场,库仑定律公式F=k电场E1=
kQ对q的作用力,选项B,C,D正确. r24.(多选)如图所示的四种电场中均有a,b两点,其中a,b两点的电场强度相同的是( BD )
A.(甲)图中与点电荷等距的a,b两点
B.(乙)图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a,b两点 C.(丙)图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a,b两点
2021高考物理一轮复习第七章静电场第1节电场力的性质教案鲁科版
