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DIJIUZHANG
第九章
章末素养提升
再现素养知识
物理观念 与电荷有关的概念 1.点电荷:带电体的 、 及 对它们之间的作用力的影响可以忽略时
2.场源电荷: 的带电体所带的电荷
3.试探电荷:放入后不影响要研究的电场及用来研究电场各点的性质的电荷
4.元电荷:最小的 ,即 所带电荷量的大小
5.比荷:带电体的 与 的比值
形状
大小
电荷分布状况
激发电场
电荷量
电子
电荷量
质量
物理观念 两个定律 1.电荷守恒定律:电荷既不会 ,也不会 ,它只能从一个物体 到另一个物体,或者从物体的一部分 到另一部分;在转移过程中,电荷的 保持不变
2.库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的 成正比,与它们的距离的 成反比,作用力的方向在 。这个规律叫作库仑定律。这种电荷之间的相互作用力叫作 或________
创生
消灭
转移
转移
总量
电荷量的乘积
二次方
它们的连线上
静电力
库仑力
物理观念 电场强度 1.定义式: (适用于 电场)
决定式: (适用于 )
2.电场线:电场中画出假想的曲线,每点的 表示该点的 方向,疏密表示电场的 ,特点是 、________
一切
点电荷
切线方向
电场强度
强弱
不闭合
不相交
科学思维 理想化模型 点电荷
控制变量法 库仑定律的探究
微小量放大法 库仑扭秤实验
比值定义法 E=
形象描述 电场线
科学探究 1.通过实验观察,了解静电现象,探究物体带电的本质
2.通过探究如何得出库仑定律,体会库仑扭秤实验的科学思想和方法
3.通过实验模拟和定量分析的方法,探究描述电场强弱的物理量,获得探究体验
科学态度与责任 1.会从微观的角度认识物体带电的本质
2.通过实验观察静电现象,培养严谨细致的科学态度
3.通过了解生活中关于静电的利用和防护,能对利用和防护静电的一些行为发表自己的观点,有进行科学普及的兴趣和责任感
(2024·广东部分名校高二期末联考)如图所示,A、B是两个电荷量分别为+Q、-2Q的点电荷,距离为L,其连线中点为O,静电力常量为k。O点处的电场强度大小为
例1
提能综合训练
√
(多选)(2023·广东天河外国语学校高二期中)如图,光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电的小球,质量为m、带电荷量为q,为使小球静止在杆上,可加一匀强电场。所加电场的电场强度为(g为重力加速度)
例2
√
√
若电场强度方向垂直于杆斜向上,带正电的小球受到的静电力方向也垂直于杆斜向上,在垂直于杆的方向,小球受力平衡,而在沿杆方向,重力有沿杆向下的分力,没有力与之平衡,则小球将向下滑动,不能保持静止,A错误;
总结提升
静电力与平衡知识的综合应用
1.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。库仑力实质上是静电力,与重力、弹力一样,它也是一种基本力。在解题中要注意力学规律的应用及受力分析。
2.带电体在电场中的平衡问题,实际上属于力学平衡问题,仅多了一个静电力而已。求解时,需应用有关力学的平衡知识,在正确的受力分析基础上,应用共点力作用下物体的平衡条件,灵活选用合适的方法(如合成法、分解法、矢量图解法、相似三角形法、整体法与隔离法等)求解。
(2024·安徽岳西中学高二月考)如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和-Q。在它们的中垂线上水平固定一根内壁光滑的绝缘细管,一电荷量为+q的小球缓慢经过细管,则
A.小球的加速度先减小后增大
B.小球的速度先减小后增大
例3
√
根据等量异种点电荷电场线分布特点可知,带电小球运动过程中一直受到水平向右的静电力,静电力与细管对其水平弹力平衡,小球的合力为零,加速度为零,小球做匀速直线运动,速度保持不变,故A、B错误;
总结提升
带电体在电场中的运动问题
1.问题综述
带电体在电场中运动是一类综合性很强的问题,解决这类问题时,常把带电体看作点电荷,应用牛顿运动定律、动能定理等求解。电场分为匀强电场和非匀强电场两种类型。
总结提升
2.解题思路
(2024·黑龙江哈尔滨市第一中学高二质检)如图所示,较厚的空腔球形导体壳中有一个正点电荷,则图中a、b、c、d各点的电场强度大小关系为
A.Ea>Eb>Ec>Ed
B.Ea>Ec=Ed>Eb
C.Ea>Ec>Ed>Eb
D.Ea例4
√
当静电平衡时,空腔球形导体壳内壁感应出负电荷,外壁感应出正电荷,感应电荷形成的电场与点电荷形成的电场叠加,导致空腔球形导体壳中电场强度为零。画出电场线的大致分布
如图所示。由于a处电场线较密,c处电场线较疏,d处电场线最疏,b处电场强度为零,则Ea>Ec>Ed>Eb,故选C。
(2024·南阳市六校高二期中)如图所示,半径为R的带电荷量为+Q的绝缘圆环,圆心为O,电荷量均匀分布。A、B、C为圆环的三等分点,OD=2R。现将A、B两处长为Δl的电荷取走,D点放置一电荷量为q的点电荷,O处电场强度恰好为零,则
A.D处的点电荷一定带正电
B.C点电场强度为零
C.q的绝对值为
D.A、B两点电场强度相同
例5
√
C点电场强度一定向左不为零,B错误;
A、B两点电场强度大小相等,方向不同,D错误。
BENKEJIESHU
本课结束