資源簡介

(共18張PPT)
第
九
章
章末素養提升
素養再現
物理 觀念 與電荷有關的概念 1.點電荷：帶電體的______、_____及_______________對它們之間的作用力的影響可以忽略時
2.場源電荷：_____________的帶電體所帶的電荷
3.試探電荷：放入后不影響要研究的電場及用來研究電場各點的性質的電荷
4.元電荷：最小的________，即_____所帶電荷量的大小
5.比荷：帶電體的_______與_____的比值
形狀
大小
電荷分布狀況
激發電場
電荷量
電子
電荷量
質量
物理 觀念 兩個 定律 1.電荷守恒定律：電荷既不會_____，也不會_____，它只能從一個物體______到另一個物體，或者從物體的一部分______到另一部分；在轉移過程中，電荷的_______保持不變
2.庫侖定律：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的_____________成正比，與它們的距離的______成反比，作用力的方向在_______________。這個規律叫作庫侖定律。這種電荷之間的相互作用力叫作________或_______
創生
消滅
轉移
電荷量的乘積
二次方
它們的連線上
轉移
總量
靜電力
庫侖力
物理 觀念 電場強度
一切
點電荷
切線方向
電場強度
強弱
不閉合
不相交
科學 思維 理想化模型 點電荷
控制變量法 庫侖定律的探究
微小量放大法 庫侖扭秤實驗
比值定義法
形象描述 電場線
科學探究 1.通過實驗觀察，了解靜電現象，探究物體帶電的本質
2.通過探究如何得出庫侖定律，體會庫侖扭秤實驗的科學思想和方法
3.通過實驗模擬和定量分析的方法，探究描述電場強弱的物理量，獲得探究體驗
科學態度 與責任 1.會從微觀的角度認識物體帶電的本質
2.通過實驗觀察靜電現象，培養嚴謹細致的科學態度
3.通過了解生活中關于靜電的利用和防護，能對利用和防護靜電的一些行為發表自己的觀點，有進行科學普及的興趣和責任感
提能訓練
　(2024·廣東省部分名校高二聯考)如圖所示，A、B是兩個電荷量分別為＋Q、－2Q的點電荷，距離為L，其連線中點為O，靜電力常量為k。O點處的電場強度大小為
A.12k B.8k
C.4k D.k
例1
√
根據點電荷產生的電場強度公式及矢量的疊加可知E＝＝12k，故選A。
　(多選)如圖，光滑絕緣細桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電的小球，質量為m、帶電荷量為q，為使小球靜止在桿上，可加一勻強電場。所加電場的電場強度為(g為重力加速度)
A.垂直于桿斜向上，大小為
B.豎直向上，大小為
C.平行于桿斜向上，大小為
D.水平向右，大小為
例2
√
√
若電場強度方向垂直于桿斜向上，帶正電的小球受到的靜電力方向也垂直于桿斜向上，在垂直于桿的方向，小球受力平衡，而在沿桿方向，重力有沿桿向下的分力，沒有力與之平衡，則小球將向下滑動，不能保持靜止，A錯誤；
若電場強度方向豎直向上，小球靜止，受力平衡，則此時球受豎直向上的靜電力和豎直向下的重力，且Eq＝mg，則電場強度大小為E＝，B正確；
若電場強度方向平行于桿斜向上，此時小球受三個力，重力、沿桿斜向上的靜電力和垂直于桿斜向上的支持力，當三力平衡時，有mgsin θ＝Eq，解得E＝，C正確；
若電場強度方向水平向右，此時小球受三個力，重力、水平向右的靜電力和垂直于桿斜向上的支持力，當三力平衡時，有mgsin θ＝Eqcos θ，解得E＝，D錯誤。
靜電力與平衡知識的綜合應用
1.同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。靜電力與重力、彈力一樣，在解題中要注意力學規律的應用及受力分析。
2.帶電體在電場中的平衡問題，實際上屬于力學平衡問題，僅多了一個靜電力而已。求解時，需應用有關力學的平衡知識，在正確的受力分析基礎上，應用共點力作用下物體的平衡條件，靈活選用合適的方法（如合成法、分解法、矢量圖解法、相似三角形法、整體法與隔離法等)求解。
總結提升
　(2024·安徽岳西中學高二月考)如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和－Q。在它們的中垂線上水平固定一根內壁光滑的絕緣細管，一電荷量為＋q的小球緩慢經過細管，則
A.小球的加速度先減小后增大
B.小球的速度先減小后增大
C.小球受到的庫侖力最大值為
D.管壁對小球的彈力最大值為
例3
√
根據等量異種點電荷電場線分布特點可知，帶電小球運動過程中一直受到水平向右的靜電力，靜電力與細管對其水平彈力平衡，小球的合力為零，加速度為零，小球做勻速直線運動，速度保持不變，故A、B錯誤；
等量異種點電荷連線的中垂線上，連線中點處電場強度最大，小球在該處受到的庫侖力最大，則有Fmax＝k＋k，故C正確；
根據C選項分析可知，在等量異種點電荷連線中點處，管壁對小球的水平彈力與庫侖力平衡，則此時管壁對小球的水平彈力大小為，故D錯誤。
　(2024·南陽市六校高二期中)如圖所示，半徑為R的帶電荷量為＋Q的絕緣圓環，圓心為O，電荷量均勻分布。A、B、C為圓環的三等分點，OD＝2R。現將A、B兩處長為Δl的電荷取走，D點放置一電荷量為q的點電荷，O處電場強度恰好為零，則
A.D處的點電荷一定帶正電
B.C點電場強度為零
C.q的絕對值為Q
D.A、B兩點電場強度相同
例4
√
圓環上的電荷在O點產生的電場強度為零，取走A、B兩處電荷后，A、B兩點關于O點對稱的兩點分別為A'、B'，產生的合電場強度水平向右，大小為k，與D點處的點電荷產生的電場的電場強度疊加后，O點電場強度為零，所以D點點電荷一定為負電荷，由k＝k，解得|q|＝Q，A錯誤，C正確；
C點電場強度一定向左不為零，B錯誤；
A、B兩點電場強度大小相等，方向不同，D錯誤。
本課結束
第
九
章章末素養提升
素養再現
物理 觀念 與電荷有關的概念 1.點電荷：帶電體的　　　　、　　　　及　　　　　　　　對它們之間的作用力的影響可以忽略時 2.場源電荷：　　　　　　　　的帶電體所帶的電荷 3.試探電荷：放入后不影響要研究的電場及用來研究電場各點的性質的電荷 4.元電荷：最小的　　　　　，即　　　　所帶電荷量的大小 5.比荷：帶電體的　　　　　與　　　　的比值
兩個定律 1.電荷守恒定律：電荷既不會　　　　，也不會　　　　，它只能從一個物體　　　　到另一個物體，或者從物體的一部分　　　　到另一部分；在轉移過程中，電荷的　　　　保持不變 2.庫侖定律：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的　　　　　　成正比，與它們的距離的　　　　　成反比，作用力的方向在　　　　　　。這個規律叫作庫侖定律。這種電荷之間的相互作用力叫作　　　　或　　　
電場強度 1.定義式：E=(適用于　　　　電場) 決定式：E=k(適用于　　　　) 2.電場線：電場中畫出假想的曲線，每點的　　　　　　　　表示該點的　　　　　　　　方向，疏密表示電場的　　　　，特點是　　　　　、　　　　　
科學 思維 理想化模型 點電荷
控制變量法 庫侖定律的探究
微小量放大法 庫侖扭秤實驗
比值定義法 E=
形象描述 電場線
科學 探究 1.通過實驗觀察，了解靜電現象，探究物體帶電的本質 2.通過探究如何得出庫侖定律，體會庫侖扭秤實驗的科學思想和方法 3.通過實驗模擬和定量分析的方法，探究描述電場強弱的物理量，獲得探究體驗
科學態度 與責任 1.會從微觀的角度認識物體帶電的本質 2.通過實驗觀察靜電現象，培養嚴謹細致的科學態度 3.通過了解生活中關于靜電的利用和防護，能對利用和防護靜電的一些行為發表自己的觀點，有進行科學普及的興趣和責任感
提能訓練
例1　(2024·廣東省部分名校高二聯考)如圖所示，A、B是兩個電荷量分別為+Q、-2Q的點電荷，距離為L，其連線中點為O，靜電力常量為k。O點處的電場強度大小為(　　)
A.12k B.8k
C.4k D.k
例2　(多選)如圖，光滑絕緣細桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電的小球，質量為m、帶電荷量為q，為使小球靜止在桿上，可加一勻強電場。所加電場的電場強度為(g為重力加速度)(　　)
A.垂直于桿斜向上，大小為
B.豎直向上，大小為
C.平行于桿斜向上，大小為
D.水平向右，大小為
靜電力與平衡知識的綜合應用
1.同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。靜電力與重力、彈力一樣，在解題中要注意力學規律的應用及受力分析。
2.帶電體在電場中的平衡問題，實際上屬于力學平衡問題，僅多了一個靜電力而已。求解時，需應用有關力學的平衡知識，在正確的受
力分析基礎上，應用共點力作用下物體的平衡條件，靈活選用合適的方法(如合成法、分解法、矢量圖解法、相似三角形法、整體法與隔離法等)求解。
例3　(2024·安徽岳西中學高二月考)如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為+Q和-Q。在它們的中垂線上水平固定一根內壁光滑的絕緣細管，一電荷量為+q的小球緩慢經過細管，則(　　)
A.小球的加速度先減小后增大
B.小球的速度先減小后增大
C.小球受到的庫侖力最大值為
D.管壁對小球的彈力最大值為
例4　(2024·南陽市六校高二期中)如圖所示，半徑為R的帶電荷量為+Q的絕緣圓環，圓心為O，電荷量均勻分布。A、B、C為圓環的三等分點，OD=2R。現將A、B兩處長為Δl的電荷取走，D點放置一電荷量為q的點電荷，O處電場強度恰好為零，則(　　)
A.D處的點電荷一定帶正電
B.C點電場強度為零
C.q的絕對值為Q
D.A、B兩點電場強度相同
答案精析
形狀　大小　電荷分布狀況
激發電場　電荷量　電子　
電荷量　質量　創生　消滅
轉移　轉移　總量　電荷量的乘積　二次方　它們的連線上　靜電力　庫侖力　一切　點電荷
切線方向　電場強度　強弱
不閉合　不相交
例1　A　[根據點電荷產生的電場強度公式及矢量的疊加可知E=+=12k，故選A。]
例2　BC　[若電場強度方向垂直于桿斜向上，帶正電的小球受到的靜電力方向也垂直于桿斜向上，在垂直于桿的方向，小球受力平衡，而在沿桿方向，重力有沿桿向下的分力，沒有力與之平衡，則小球將向下滑動，不能保持靜止，A錯誤；若電場強度方向豎直向上，小球靜止，受力平衡，則此時球受豎直向上的靜電力和豎直向下的重力，且Eq=mg，則電場強度大小為E=，B正確；若電場強度方向平行于桿斜向上，此時小球受三個力，重力、沿桿斜向上的靜電力和垂直于桿斜向上的支持力，當三力平衡時，有mgsin θ=Eq，解得E=，C正確；若電場強度方向水平向右，此時小球受三個力，重力、水平向右的靜電力和垂直于桿斜向上的支持力，當三力平衡時，有mgsin θ=Eqcos θ，解得E=，D錯誤。]
例3　C　[根據等量異種點電荷電場線分布特點可知，帶電小球運動過程中一直受到水平向右的靜電力，靜電力與細管對其水平彈力平衡，小球的合力為零，加速度為零，小球做勻速直線運動，速度保持不變，故A、B錯誤；等量異種點電荷連線的中垂線上，連線中點處電場強度最大，小球在該處受到的庫侖力最大，則有Fmax=k+k=，故C正確；根據C選項分析可知，在等量異種點電荷連線中點處，管壁對小球的水平彈力與庫侖力平衡，則此時管壁對小球的水平彈力大小為，故D錯誤。]
例4　C　[圓環上的電荷在O點產生的電場強度為零，取走A、B兩處電荷后，A、B兩點關于O點對稱的兩點分別為A'、B'，產生的合電場強度水平向右，大小為k，與D點處的點電荷產生的電場的電場強度疊加后，O點電場強度為零，所以D點點電荷一定為負電荷，由k=k，解得|q|=Q，A錯誤，C正確；C點電場強度一定向左不為零，B錯誤；A、B兩點電場強度大小相等，方向不同，D錯誤。]

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