1、高考资源网（ ），您身边的高考专家第六章静电场考纲要求权威解读物质的电结构、电荷守恒、静电现象的解释了解静电现象及其在生活和生产中的应用，能用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象点电荷知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法库仑定理知道两个点电荷间相互作用的规律。通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静电场了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一电场强度、静电荷的电场理解电场强度，会用电场线描述电场，知道点电荷形成电场的电场强度表达式电场线电势能电势知道电势能、电势的定义，理解电势能、电势的相对性电势差掌握电势差的定义，理解电势差的绝对性，会应用电势差概念解决有关电势能变化
2、、静电力做功与路径无关的问题匀强电场中电势差与电场强度的关系明确匀强电场中电势差与电场强度的内在联系；知道常用的电场的电场线形状及特点平行板电容器的电容能在具体情景中定性分析电场强度、电容器的电容、电容器两极板间电势差的变化情况带电粒子在匀强电场中的运动能够利用牛顿定律和能量观点解决带电粒子在电场中的平衡问题、加速问题和偏转问题示波管掌握示波管的结构及工作原理常见电容器知道常见电容器的结构和分类电容器的电压、电荷量和电容的关系掌握电容器的极板间电压、电荷量和电容之间的定量关系式，并能用来讨论问题第一节库仑定律电场强度电场线一、电荷电荷守恒定律1两种电荷毛皮摩擦过的橡胶棒带_电，丝绸摩擦过的玻璃
3、棒带_电。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，带电的物体能吸引轻小物体。2元电荷迄今为止，科学实验发现的最小的电荷量，质子、正负电子电荷量与它相同，用e表示，e_。任何带电体所带的电荷量都是这个数值的_倍。3物体带电方式使物体带电的方式有_、_、感应起电。物体带电的实质是物质得到或失去了_。4电荷守恒定律电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体_，或者从物体的一部分_；在转移的过程中，电荷的总量_。两个完全相同的金属球相接触，若两球带同种电荷，则总的电荷量平均分配，若两球带异种电荷，则其电荷量先_后_。二、点电荷库仑定律1点电荷点电荷是理想化模型，在带电体的尺寸比它到其他带电体的距离_，以
4、致带电体的形状和电荷在它上面的分布对要研究的问题已经无关紧要时，带电体可以视为点电荷；带电体能否看成点电荷具有相对性，点电荷与力学中的_类似。2库仑定律(1)内容：真空中的两个静止点电荷之间力的大小跟它们的_成正比，跟它们的_成反比。作用力的方向在_。(2)表达式：_(静电力常量k9.0109 Nm2/C2)。(3)适用条件：_。三、电场1电场是电荷周围存在的一种特殊_。2电场的基本性质是对放入其中的电荷_，电荷间的作用是通过_实现的。四、电场强度1定义：放入电场中某点的电荷受到的_与它的_的比值叫做该点的电场强度。2定义式：E_，单位：N/C或V/m。3矢量性：规定_在电场中某点所受静电力的
5、方向即为该点的电场强度的方向。4电场强度的三个表达式定义式决定式关系式表达式EEkE适用条件一切电场真空中的点电荷匀强电场决定因素由电场本身决定，与q无关场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定相同点矢量，1 N/C1 V/m五、电场线1电场线是为了形象地描述电场而假想的线，并非实际存在的线，但可用实验模拟。2静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于无穷远或负电荷。3电场线的_反映电场强度的大小(疏弱密强)。4电场线上每点的_方向就是该点电场强度的方向。电场线_是电荷在电场中的运动轨迹。5任意两条电场线不会相交。6几种典型电场的电场线1(2013淮北一中月考)两个质量均为m的完全
6、相同的金属球a和b，其质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，所带电荷量的绝对值均为Q，那么a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( )AF引G，F库k BF引G，F库kCF引G，F库k DF引G，F库k2两个分别带有电荷量为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，则两球间库仑力的大小为( )A.F B.F CF D12F3在如图所示各种电场中，A、B两点电场强度相等的是( )4.(2012蚌埠教学质量检查)一带电粒子从A点射入电场，从B点
7、射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有( )A粒子带正电荷 B粒子的速度不断增大C粒子的加速度先不变，后变小 D粒子的电势能先减小，后增大一、电荷守恒定律及静电现象自主探究1使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )自主探究2把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间互相排斥，则A、B两球原来的带电情况不可能是( )A带等量异种电荷 B带等量同种电荷C带不等量异种电荷 D一个带电，另一个不带电思考1：使物体带电的方法及其实质是怎样的？思考2
8、：两个完全相同的导体球接触后分开，电荷量的分配规律是怎样的？思考3：在如图所示的甲、乙中，哪是验电器，哪是静电计？两者有何不同？归纳要点1三种起电方式中实现电荷转移的动力来自同种电荷的相互排斥、异种电荷的相互吸引。2不管是静电计的指针还是验电器的箔片，它们张开角度的原因都是同种电荷相互排斥。二、库仑定律的理解与应用自主探究3可以自由移动的点电荷q1、q2、q3放在光滑绝缘水平面上，如图所示，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态。(1)如果q2为正电荷，则q1为_电荷，q3为_电荷。(2)q1、q2、q2三者电荷量大小之比是_。思考1：在理解库仑定
9、律时，有人根据公式Fk，设想当r0时得出F的结论，这个结论是否正确？思考2：应用库仑定律计算库仑力时，库仑力的大小如何计算，方向如何判断？思考3：三个共线的自由电荷组成的系统平衡时，中间电荷应放在什么位置？与两端的电荷相比较，中间电荷的电荷量大还是小？三者电性有何特点？归纳要点1库仑定律适用于真空中的点电荷。点电荷是一种理想化模型，当带电体自身的大小对所研究问题的影响可以忽略时，带电体可以视为点电荷，否则不能适用。2三个自由点电荷组成的系统只受库仑力而处于平衡状态时的规律：“三点共线”三个点电荷分布在同一直线上；“两同夹异”正负电荷相互间隔；“两大夹小”中间电荷的电荷量最小；“近小远大”中间电
10、荷靠近电荷量较小的电荷。三、两个等量点电荷形成的电场的规律自主探究4如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，A、B、C三点所在直线平行于两电荷的连线，且A和C关于MN对称、B点位于MN上，D点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是( )AB点电场强度大于D点电场强度BB点电场强度小于D点电场强度CA点与C点的电场强度相同DA点与C点的电场强度相同思考1：两等量同种电荷连线上、中垂线上的电场分布有何特点？思考2：两等量异种电荷连线上、中垂线上的电场分布有何特点？归纳要点1对称性：(1)两等量同种点电荷连线及中垂线上关于O点对称的点的电场强度等大反向；(2)两等量异种点电荷连
11、线及中垂线上关于O点对称的点的电场强度等大同向。2电场线的疏密反映电场强度的弱和强，可从电场线的分布情况判断电场强度的强和弱。四、电场线与带电粒子运动轨迹的关系自主探究5静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线AB为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在静电力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( )思考1：电场线有什么特点？思考2：一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，当满足什么条
12、件时，两者才会重合？归纳要点1带电粒子运动的轨迹与电场线重合是有条件的。2粒子所受合力的方向指向轨迹的凹侧，由此可判断电场的方向或带电粒子的电性。命题研究一、电场强度的计算【题例1】 (2012海南单科)N(N1)个电荷量均为q(q0)的小球，均匀分布在半径为R的圆周上，如图所示。若移去位于圆周上P点的一个小球，则圆心O点处的电场强度大小为_，方向_。(已知静电力常量为k)思路点拨：电场强度是矢量，矢量的叠加遵从平行四边形定则。解题要点：规律总结电场强度的计算方法1中学阶段求电场强度一般有下列三种方法(1)E是电场强度的定义式，适用于任何电场，电场中某点的电场强度是确定值，其大小和方向与试探电
13、荷无关，试探电荷q充当“测量工具”的作用；(2)Ek是真空中点电荷所形成电场的电场强度计算式，E由场源电荷Q和某点到场源电荷的距离r决定；(3)E是电场强度与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中的d为两点间的距离在电场强度方向的投影。电场强度是矢量，所以电场强度的合成遵守矢量合成的平行四边形定则。2特殊方法(1)补偿法：题给条件建立的模型不是一个完整的标准模型，比如说模型A，这时需要给原来的问题补充一些条件，由这些补充条件建立另一个容易求解的模型B，并且模型A与模型B恰好组成一个完整的标准模型，这样求解模型A的问题就变为求解一个完整的标准模型与模型B的差值问题。(2)对称法：利用带电体(
14、如球体、薄板等)产生的电场具有对称性的特点来求电场强度的方法。命题研究二、带电体的力、电综合问题【题例2】一根长为l的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37 角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g)，求：(1)匀强电场的电场强度的大小；(2)小球经过最低点时丝线的拉力。思路点拨：第(1)问为平衡问题，做好受力分析即可。第(2)问中小球在最低点时做圆周运动的向心力由合力提供。解题要点：规律总结：解答力、电综合问题的基本思路1(2012江苏单科)真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r
15、和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为( )A31 B13 C91 D192(2012广州模拟)如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某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，若带电粒子在运动过程中只受到静电力作用，则下列说法错误的是( )A带电粒子所带电荷的正、负B带电粒子在A、B两点的受力方向C带电粒子在A、B两点的加速度何处较大D带电粒子在A、B两点的速度何处较大3(2012合肥六中最后一卷)某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则( )AEPEQ，UPUQ BEPEQ，UPUQC
16、EPEQ，UPUQ DEPEQ，UPUQ4如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为Q的物体A和B(A、B均可视为质点)，它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为，求：(1)A受的摩擦力为多大？(2)如果将A的电荷量增至4Q，两物体开始运动，当它们加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？参考答案基础梳理自测知识梳理一、1.负正21.601019 C整数3接触带电摩擦起电电子4转移到另一个物体转移到另一部分保持不变中和平分二、1.小得多质点2(1)电荷量的乘积距离的二次方它们的连线上(2)Fk(3)真空中的点电荷三、1.物质2产生力的作用电场四、1.电场力F电荷量q2.3正电
17、荷五、3.疏密4.切线不基础自测1C解析：电荷守恒定律告诉我们，电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量是不变的。故A、B错误，C、D正确。2C解析：两小球接触前，根据库仑定律得：F；两小球相接触时，电荷量先中和后平分，故两小球均带Q的电荷量，由库仑定律得接触后的库仑力F。所以FF，C正确。3C解析：电场强度是矢量，只有当大小、方向都相同时才能说两点的电场强度相等，故C正确；A选项中电场强度方向不同，B选项中电场强度大小不同，D选项中电场强度大小、方向都不同。4CD解析：电场是客观存在的，但电场线是假想的，用以形象描述电场
18、的，电场线的疏密表示了电场强度的相对大小。故C、D正确。4C解析：根据电场线与等势面垂直可以画出电场线是喇叭状的，方向向右。则只有负电荷才会向中间偏转，A错。A处电场强度比B处大，受力大，加速大，开始A处为匀强电场，电荷受到电场力不变，加速度也不变，C对。负电荷向着电势减少的方向运动，电场力做负功，电荷动能减少，速度减少，B错。电场力做负功，电势能一直增加，D错。核心理解深化【自主探究1】 B解析：当带电的金属球靠近不带电的验电器时，由于静电感应，验电器达到静电平衡，近端(靠近金属球端)感应出异种电荷，远端(金属箔片)感应出同种电荷，故B正确。【自主探究2】 A解析：接触后两小球相互排斥，说明
19、接触后两小球带同种电荷，所以两小球原来的带电情况可能是B、C、D。若原来带等量异种电荷，则接触后两小球都不带电，A错误。提示：1摩擦起电、感应起电和接触带电是使物体带电的三种方法，它们的实质都是电荷的转移。2两个相同的导体球接触后分开，电荷量的分配规律：(1)一个带电，一个不带电，接触后电荷量平分；(2)带同种电荷，先接触再分离，则电荷量平分；(3)带异种电荷，先接触再分离，则其电荷量先中和再平分。3图中甲为验电器，乙为静电计。(1)验电器的外壳是一玻璃瓶，玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一根导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出(如图甲所示)。如果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的
20、验电器又叫静电计(如图乙所示)。其金属外壳与导体棒之间是绝缘的。(2)静电计经常用来测平行板电容器两极板间的电势差。【自主探究3】 答案：(1)负负(2)212解析：(1)q2处于平衡状态，则q1、q3对它的静电力等大反向，所以q1、q3带同种电荷；q1处于平衡状态，则q2、q3对它的静电力等大反向，所以q2、q3带异种电荷。因此，q1、q3都带负电荷。(2)对q1列平衡方程：kk对q3列平衡方程：联立解得：q1q2q3212。提示：1不正确。错误的原因是：当r0时，两电荷已失去了视为点电荷的前提条件，何况实际电荷都有一定大小，根本不会出现r0的情况，也就是说当r0时，已不能再利用库仑定律计算
21、两电荷间的相互作用力了。2应用库仑定律计算库仑力时，一般只将电荷量的绝对值代入公式计算库仑力的大小；库仑力的方向根据异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥来判断。3中间电荷应放在靠近电荷量较小的电荷处；中间电荷的电荷量最小；三电荷排成一条直线，正负电荷相互间隔。【自主探究4】 B解析：根据电场线分布规律可知，D点电场强度大于两电荷连线的中点O的电场强度，而O点的电场强度大于B点的电场强度，所以B点的电场强度小于D点的电场强度，选项B正确，A错误；根据场的叠加知识可知A、C两点的电场强度大小相等，方向不同，故C、D错误。提示：1等量同种电荷的电场(如图甲所示)(1)两点电荷连线中点O处的电场强度为零
22、，此处无电场线。(2)两点电荷连线中点O附近电场线非常稀疏，但电场强度不为零。(3)从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，电场强度先变大，再变小。(4)两点电荷连线中垂线上各点的电场强度方向和中垂线平行且由点O指向该点。(5)在电荷连线及其中垂线上，关于O点对称的点的电场强度等大反向(图甲中点A和A、B和B)。2等量异种电荷的电场(如图乙所示)(1)两点电荷连线上各点的电场强度方向从正电荷指向负电荷，中点O处电场强度最小，但不为零。(2)两点电荷连线中垂线上，电场强度方向相同，都与中垂线垂直且指向负电荷一边；中点O处电场强度最大，向外越来越小。(3)在电荷连线及其中垂线上，关于O点对称的两点，
23、电场强度等大同向(图乙中的点A和A、B和B)。【自主探究5】 A解析：粉尘带负电，在电场中某点的受力方向为电场线切线方向，粉尘做曲线运动，运动轨迹应该夹在速度与力之间，并且弯向力的方向，A正确。提示：1电场线的特点：(1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远处或负电荷；(2)电场线在电场中不相交；(3)在同一电场里，电场线越密的地方电场强度越大；(4)电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。2当满足以下三个条件时，两者才会重合。(1)电场线为直线；(2)电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行；(3)电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行。考向探究突破【题例1】 答案：沿O
24、P指向P解析：P点的带电小球在圆心O处的电场强度大小为E1k，方向沿PO指向O；N个小球在O点处电场强度叠加后，合场强为零；移去P点的小球后，则剩余N1个小球在圆心O处的电场强度与P点的小球在圆心O处的电场强度等大反向，即EE1k，方向沿OP指向P。【题例2】 答案：(1)(2)mg解析：(1)小球在电场中静止时，受力分析如图甲所示，由平衡条件得甲FEmgtan 37mg因为FEqE，则E。(2)电场方向改变后，小球运动到最低点的过程中，只有重力与电场力做功，设在最低点速度为v，由动能定理得mglmglmv2小球在最低点受力如图乙所示，由牛顿定律得乙FTGFEmFEqEmg由以上三式得FTmg
25、。演练巩固提升1C解析：由E，Fk可知，E，所以，选C。2ABC解析：摩擦笔套后笔套带电，选项A正确；当带电笔套靠近放在绝缘桌面上不带电的金属导体圆环时，圆环上、下部感应出异种电荷，选项B正确；圆环被吸起过程中，圆环向上加速，圆环整体所受静电力一定大于圆环本身的重力，C选项正确；当笔套和圆环接触后，圆环带上和笔套相同电性的电荷，选项D错误。2A解析：由电场线的疏密可知，A点的电场强度较大，带电粒子在A点的加速度较大，故C正确；画出初速度方向并结合运动轨迹的偏转方向，可判断带电粒子所受电场力的方向，但由于电场的方向未知，所以不能判断带电粒子的电性，故A错，B对；利用初速度方向和电场力方向的关系，可判断电场力对带电粒子在A到B过程中做负功，动能减小，因此vAvB，选项D对。3A解析：P处电场线密集，场强大些，沿着电场线方向电势降低，因此A选项正确。4答案：(1)k(2)A、B均运动了Q解析：(1)由A受力平衡，得：A受的摩擦力为FfFAk。(2)当加速度第一次为零时，库仑力和滑动摩擦力大小相等，则mgk，解得r2Q间距增大了2Qr因A、B的质量相等，所以加速度在这段时间内的任何时刻总是等大反向，因此A、B运动的距离相等，各运动了Q。欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。
