2019-2020学年高中物理 第一章 电荷与电场优化总结课件 教科版选修1-1

第一章电荷与电场本章优化总结静电的利用与防止利用：静电复印、静电喷漆、静电除尘等防止：采用清除静电装置、增加空气湿度、使用抗静电材料等，原理是把静电荷导走或隔离两种电荷、电荷守恒定律库仑定律表达式：F＝kQ1Q2r2适用条件：真空、点电荷电场基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用电场强度定义：E＝Fq（适用于任何电场）方向：正电荷受力的方向单位：N/C电场线意义：表示电场的强弱和方向特点发自正电荷，终止于负电荷不闭合、不相交疏密反映场强的大小，某点切线方向等于该点场强方向常见电场线：孤立正、负点电荷，等量同种电荷，等量异种电荷，两块平行金属板间电荷与电场对库仑定律及库仑力的理解1．库仑定律说明了两方面的内容：电荷间相互作用力的大小和方向．在使用公式F＝kQ1Q2r2时，Q1、Q2可只代入绝对值计算库仑力的大小，库仑力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断．2．要注意两个点电荷之间的作用力是和两点电荷电荷量的乘积成正比，而并非是和某一点电荷的电荷量成正比；是和距离的二次方成反比，而并非是和距离成反比．3．库仑定律和万有引力定律具有相似性，都是与距离的平方成反比关系．两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小为()A.112FB．34FC.43FD．12F[解析]两金属球间原来的库仑力F＝kQ·3Qr2＝k3Q2r2，两球接触后各带相同电量Q′＝－Q＋3Q2＝Q，又因为它们的距离变为r2，所以此时它们间的库仑力F′＝kQ·Qr22＝k4Q2r2＝43F，故C项正确．[答案]C对电场强度的理解1．方向性：电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量．规定正电荷在电场中某点受到的电场力方向为该点场强的方向．2．唯一性和固定性：电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与检验电荷无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置．电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关．3．叠加性：在同一空间，如果有几个静止电荷在该空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和．4．单位：如果力的单位用牛顿表示，电荷量的单位用库仑表示，则电场强度的单位是牛每库，符号是N/C.5．决定因素：电场强度是描述电场力的性质的物理量，与放入电场中的电荷无关，它的大小仅由电场本身决定．关于点电荷形成的电场中各点的电场强度，下列说法中正确的是()A．点电荷若为正，则各点场强方向为正，点电荷若为负，则各点场强方向为负B．与形成电场的点电荷距离相等的各点，电场强度都相同C．电场中各点场强与放入该点的电荷种类及电荷量无关D．以上说法都不对[解析]点电荷的电场线分布如图所示，从图中可以看出，正点电荷区域内各点的电场强度的方向背离正电荷，而负点电荷区域内各点场强方向指向负电荷，由此可知选项A错误；电场强度是一个矢量，它既有大小，又有方向，与点电荷距离相等的各点，由电场线分布也可看出，其场强大小相同，但方向不同，故选项B错误；电场中各点场强是由电场本身决定的，与放入该点的电荷种类及电荷量无关，选项C正确，选项D错误．[答案]C带电粒子在电场中的运动1．带电粒子在电场中某点所受电场力的方向与该点电场线的切线方向相同(正电荷)或相反(负电荷)．2．带电粒子在电场线密的地方所受的电场力(或加速度)大．3．粒子所受电场力的方向指向轨迹弯曲的一侧．如图所示实线是一簇未标明的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是()A．带电粒子所带电荷的性质B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大D．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大[解析]由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电荷符号不能确定．设粒子从a运动到b(也可分析从b运动到a的情形，两种分析不影响结论)，速度方向与电场力夹角大于90°，故速度减小，由电场线的疏密程度知a点场强大于b点场强，带电粒子在a点受电场力较大，从而加速度较大，综上所述B、C、D正确．[答案]BCD