2020版广东省普通高中学业水平考试物理专题复习课件《选修3-1》　专题一　电场35张PPT

课件35张PPT。《选修3-1》　专题一　电场基础梳理题组例练基础梳理考纲回扣一、电荷　库仑定律　电场
1.电荷
(1)点电荷: 对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷.
(2)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 到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量 .
(3)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电.形状和大小转移保持不变2.库仑定律
(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的 成正比,与它们的距离的 成反比,作用力的方向在它们的连线上.
(2)公式: ,式中的k=9.0×109 N·m2/C2,叫做静电力常量.
(3)适用条件:① ;② .
3.电场强度
(1)意义:描述电场 和 的物理量.
(2)公式
①定义式:E= ,是矢量,单位:N/C或V/m.乘积二次方点电荷真空强弱方向②点电荷的电场强度:E=k ,Q为场源电荷,r为某点到Q的距离.③匀强电场的场强:E= .正电荷(3)方向:规定为 在电场中某点所受电场力的方向.4.电场线及特点
(1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的
表示该点的电场强度方向.
(2)电场线的特点①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.②电场线不相交.③在同一电场里,电场线越密的地方电场强度越大.④沿电场线方向电势降低.切线方向(3)几种典型电场的电场线(如图所示)二、电场力做功　电势能
1.电场力做功
(1)特点:静电力做功与 无关,只与初末位置有关.
(2)计算方法
①W=qEd,只适用于 ,其中d为沿电场方向的距离.
②WAB=qUAB,适用于任何电场.
2.电势能
(1)定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时 .
(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的 ,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp.
(3)电势能具有 .实际路径匀强电场静电力所做的功减少量相对性3.电势、等势面
(1)电势
①定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的 .比值③相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取不同而不同.
(2)等势面
①定义:电场中电势相同的各点构成的面.
②特点
a.在等势面上移动电荷,电场力不做功.
b.等势面一定与电场线垂直,即与电场强度方向垂直.
c.电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.
d.等差等势面的疏密表示电场强度的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密,即电场强度越大).导体绝对值(3)电容器的充、放电
①充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能.
②放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能.
2.电容
(1)定义式:C= .
(2)单位:法拉(F),1 F=106 μF=1012 pF.
3.平行板电容器
(1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两极板间距离成反比.(2)决定式:C= ,k为静电力常量.考点一:电荷三种起电方式
1.如图所示,用起电机使金属球A带负电,靠近验电器B的金属球,则(　　)
A.验电器的金属箔片不张开,因为球A没有和B接触
B.验电器的金属箔片张开,因为整个验电器都带上了正电
C.验电器的金属箔片张开,因为整个验电器都带上了负电
D.验电器的金属箔片张开,因为验电器下部的两金属箔片都带上了负电题组例练对点突破D 解析:带负电的球A靠近验电器B的金属球,根据电荷“同性相斥,异性相吸”的特点知,验电器金属球上的电子会被球A上的负电荷排斥到验电器下端箔片上,则验电器下部的两金属箔片就会因带负电荷而相斥,箔片张开,故选D.2.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象,下列说法正确的是(　 　)
A.两片金属箔片上带异种电荷
B.两片金属箔片上均带负电荷
C.金属箔片上有电子转移到玻璃棒上
D.将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起C 解析:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,若将其接触验电器的金属球,此时两个金属箔片上均带正电荷;在此过程中,一部分电子会从验电器向玻璃棒转移;移走玻璃棒后,金属箔片仍带电,不会立即合在一起,选项C正确.3.如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B(　 　)
A.不带电 B.带正电
C.带负电 D.不能确定C 解析:根据静电感应现象和电荷间的相互作用,可判断导体B带负电,故选C.4.有三个相同的金属小球A,B,C,其中小球A带有2.0×10-5 C的正电荷,小球B,C不带电,现在让小球C先与球A接触后取走,再让小球B与球A接触后分开,最后让小球B与小球C接触后分开,最终三球的带电荷量分别为qA′=　　　　C,qB′=　　　　C,qC′=　　　　C.?答案:5×10-6　7.5×10-6　7.5×10-6名师点评感应起电的判断方法
(1)当带电体靠近导体时,导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷,如图(甲)所示.
(2)导体接地时,该导体与地球可视为一个导体,而且该导体可视为近端导体,带异种电荷,地球就成为远端导体,带同种电荷,如图(乙)、(丙)所示.考点二:库仑定律的理解和应用
5.下列说法中正确的是(　 　)
A.点电荷就是体积小的带电体
B.带电荷量少的带电体一定可以视为点电荷
C.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
D.根据库仑定律表达式F=k ,当两电荷之间的距离r→0时,两电荷之间的库仑力F→∞解析:点电荷不能理解为体积很小的带电体,也不能理解为带电荷量很少的带电体.同一带电体,如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时,就不能看成点电荷,而研究它与离它很远的电荷间的作用力时,就可以看成点电荷,带电体能否看成点电荷,要依具体情况而定,A,B错误,C正确.两电荷距离r→0时,不能看做点电荷,库仑定律不再适用,D错误.C 6.如图所示,三个固定的带电小球a,b和c,相互间的距离分别为ab=8 cm, ac=6 cm,bc=10 cm,小球c所受库仑力合力的方向平行于ab的连线斜向下.关于小球a,b的电性及所带电荷量比值的绝对值n,下列说法正确的是(　 　)DC 8.如图所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定(　 　)
A.两球都带正电
B.两球都带负电
C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力
D.两球受到的静电力大小相等解析:两个带电球之间存在着排斥力,故两球带同号电荷,可能都带正电,也可能都带负电,故A,B项均错误;由牛顿第三定律知,两球受到的静电力大小相等,故C项错误,D项正确.D名师点评用对称法处理物理问题
对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中,应用对称性不仅能帮助我们认识和探索某些基本规律,而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题.利用对称法分析解决物理问题,可以避免复杂的数学演算和推导,直接抓住问题的特点,出奇制胜,快速简便地求解问题.考点三:电场　电场线
9.电场中有一点P,下列说法正确的是(　 　)
A.若放在P点的试探电荷的电荷量加倍,则P点的电场强度加倍
B.若P点没有试探电荷,则P点的电场强度为零
C.P点的电场强度越小,则同一电荷在P点受到的电场力越小
D.P点的电场强度方向就是试探电荷在该点的受力方向解析:若放在P点的电荷的电荷量加倍,则P处电荷受到的电场力会加倍,而此处的电场强度却不变,即使不放电荷,电场强度仍保持不变,故A,B错误;电场力由电场强度与电荷量决定,P点的电场强度越小,则同一电荷在P点受到的电场力一定越小,故C正确;P点的电场强度方向为放在该点的正电荷所受电场力方向,故D错误.C 10. 如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况.设该电场中A,B两点的电场强度大小分别为EA,EB,则A,B两点(　 　)
A.EA=EB,电场方向相同
B.EAC.EA>EB,电场方向不同
D.EAA.只要带电体带电荷量为Q,在距离r处激发的电场都能用此公式计算电场强度E
B.以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的电场强度E相同
C.当离场源电荷距离r→0时,场强E→∞
D.当离场源电荷距离r→∞时,场强E→0解析:电场强度公式E= 适用于点电荷形成的电场,对于不能看做点电荷的带电体,本公式不再适用,故A选项错误;电场强度是矢量,以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的电场强度E大小相等,方向不同,故B选项错误;当离场源电荷距离r→0时,此时带电体不能看做点电荷,本公式不再成立,故C选项错误;当离场源电荷距离r→∞时,根据公式可得电场强度E→0,故D选项正确.D 12.在如图所示的各电场中,A,B两点电场强度相同的是(　 　)解析:A选项中,A,B两点电场强度大小相等但方向不同;B选项中,A,B两点电场强度方向相同但大小不等;C选项为匀强电场,电场强度处处相同;D选项中,B处电场线密集,故B处电场强度大,且A,B两点电场强度方向不同.C 考点四:电势能　电势
13.如图所示为某点电荷形成的电场,A,B两点为电场线上两点,则(　 　)C14. 如图所示为某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10-9 C的正点电荷从A经B,C到达D点,则从A至D,电场力对电荷做的功为(　 　)
A.4.8×10-8 J B.-4.8×10-8 J
C.8.0×10-8 J D.-8.0×10-8 JBC 16.实线为一正点电荷的电场线,虚线为其等势面.A,B是同一等势面上的两点,C为另一等势面上的一点,下列判断正确的是(　 　)
A.A点电场强度等于B点电场强度
B.C点电势高于B点电势
C.将电子从A点移到B点,电场力不做功
D.将质子从A点移到C点,其电势能增加C名师点评电势能大小的判断方法
(1)电场力做功:电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加.D B 19.下列关于电容器的说法中正确的是(　 　)
A.电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和
B.电容器的电容与电容器所带电荷量成正比
C.一个电容器的电荷量增加ΔQ=1.0×10-6 C时,两极板间的电势差升高ΔU=10 V,则电容器的电容C=1.0×10-7 F
D.放电后的电容器所带电荷量为零,电容也为零C 20.如图所示,为某一电容器所带电荷量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V,对电容器来说正确的是(　 　)
A.是充电过程
B.是放电过程
C.该电容器的电容为5×10-2 F
D.该电容器的电荷量变化量为0.2 CB