2022高考物理知识总结 第10章《电场》.docx

2022高考物理知识总结 第10章《电场》 第十章电场 大纲要求： 1．两种电荷、电荷守恆 ⅰ 2．真空中的库侖定律、电荷量 ⅱ 3．电场、电场强度，电场线、点电荷的场强，匀强电场，电场强度的叠加 ⅱ 4．电势能，电势差，电势，等势面 ⅱ 5．匀强电场中电势差跟电场强度的关係 ⅱ 6．静电遮挡 ⅰ 7．带电粒子在匀强电场中的运动 ⅱ 8．示波管，示波器及其应用 ⅰ 9．电容器的电容，平行板电容器的电容 ⅱ 10．常用的电容器 ⅰ 根据考纲的要求，本章内容可以分成三局部，即：电场的力的性质；电场的能的性质；带电粒子在电场中的运动其中重点是对电场根本性质的理解、熟练运用电场的根本概念和根本规律分析解决实际问题 难点是带电粒子在电场中的运动 第一单元：电场力的性质 知识目标 一、电荷、电荷守恆定律 1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。

2、元电荷：一个元电荷的电量为1．6×10－19c，是一个电子所带的电量 说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍 3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种①摩擦起电，②接触起电，③感应起电 4、电荷守恆定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一局部转移到另一局部，系统的电荷总数是不变的． 留意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全一样的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均安排，异种电荷先中和后再平分 二、库侖定律 1．内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上 2．公式：f=kq1q2／r2 k＝9．0×109n·m2／c2 3．适用条件：（1）真空中； （2）点电荷． 点电荷是一个抱负化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽视不计时，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相像，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。

点电荷很相像于我们力学中的质点． 留意：①两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律 ②使用库侖定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”的规律定性判定 【例1】在光滑水平面上，有两个带一样电性的点电荷，质量m1＝2m2，电量q1=2q2，当它们从静止开始运动，m1的速度为v时，m2的速度为m1的加速度为a时，m2的加速度为当q1、q2相距为r时，m1的加速度为a，则当相距2r时，m1的加速度为多少？ 解析：由动量守恆知，当m1的速度为v时，则m2的速度为2v，由牛顿其次定律与第三定律知：当m1的加速度为 a时，m2的加速度为2a． 由库侖定律知：a=／m，a/=／m,由以上两式得a/=a/4 答案：2v，2a，a/4 点评：库侖定律中的静电力（库侖力）是两个电荷之间的作用力，是作用力与反作用力，大小一样，方向相反，在同始终线上，作用在两个物体上，二力属同种性质的力，而且同时产主同时消逝 三、电场： 1、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特别媒介物质．电荷间的作用总是通过电场进行的。

2、电场的根本性质是对放入其中的电荷有力的作用 3、电场可以由存在的电荷产生，也可以由变化的磁场产生 四、电场强度 1．定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力f跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度，表示该处电场的强弱 2．表示式：e＝f/q 单位是：n/c或v/m； e=kq/r2（汇出式，真空中的点电荷，其中q是产生该电场的电荷） e＝u/d（汇出式，仅适用于匀强电场，其中d是沿电场线方向上的距离） 3．方向：与该点正电荷受力方向一样，与负电荷的受力方向相反；电场线的切线方向是该点场强的方向；场强的方向与该处等势面的方向垂直． 4．在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值，与放入的检验电荷无关，即使不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变，这一点很相像于重力场中的重力加速度，点定则重力加速度定，与放入该处物体的质量无关，即使不放入物体，该处的重力加速度仍为一个定值． 5、电场强度是向量，电场强度的合成根据向量的合成法则．（平行四边形法则和三角形法则） 6、电场强度和电场力是两个概念，电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关，而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关， 五、电场线： 是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线，客观并不存在． 1．切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向． 2．从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止． 3．疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小． 4．匀强电场的电场线平行且距离相等． 5．没有画出电场线的地方不肯定没有电场． 6．顺着电场线方向，电势越来越低． 7．电场线的方向是电势降落陡度最大的方向，电场线跟等势面垂直． 8．电场线永不相交也不闭合， 9．电场线不是电荷运动的轨迹． 【例2】在匀强电场中，将质量为m，带电量为q的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为始终线，该直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，则电场强度的大小为（ b ） a．有唯一值mgtanθ／q ； b．最小值是mgsinθ／q； c·最大值mgtanθ／q； d·mg/q 提示：如附图所示，利用三角形法则，很简单判断出ab跟速度方向垂直． 规律方法 1、库侖定律的理解和应用 【例3】如图所示，三个完全一样的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是 a．f1b．f2c．f3d．f4 【解析】 a对c为斥力，方向沿ac连线背离a；b对c为引力，方向沿bc连线指向b．由此可知，二力的合力可能为f1或f2．又已知b的电量比a的大，由此又排解掉f1，只有f2是可能的．【答案】 b 【例4】两端开口，横截面积为s，水平放置的细玻璃管中，有两个小水银滴，封住一段长为l0的空气柱，当给小水银滴带上等量的异种电荷时，空气柱的长度为l，设当时大气压强为p0，小水银滴在移动过程中温度不变，小水银滴大小可忽视不计，试求： ①稳定后，它们之间的相互作用力。

②小水银滴所带电量的大小？ 解析：小水银滴所受的库侖力为内外气体压力之差设外界大气压强为p0，小水银滴带上等量异种电荷时，被封闭气体的压强为p，则由玻意耳定律得：p0l0s=pls即p/ p0= l0/l δp/ p0=（l0－l）/l，又δp=p－p 0=f电/s，即f电= p0s（l0－l）/l 再由库侖定律得：f电=kq2/l2 可得q=·l= 【例5】 已知如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m的一样小球，两两间的距离都是l，a、b电荷量都是+q给c一个外力f，使三个小球保持相对静止共同加速运动求： c球的带电电性和电荷量；外力f的大小 解：先分析a、b两球的加速度：它们相互间的库侖力为斥力，因此c对它们只能是引力，且两个库侖力的合力应沿垂直与ab连线的方向 这样就把b受的库侖力和合力的平行四边形确定了于是可得qc= -2q，f=3fb=3fab= 【例6】.如图所示，质量均为m的三个带电小球a,b,c,放在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为l(l比球半径r大许多）,b球带电量为qb =－3q.a球带电量为qa=＋6q，若对c球加一个水平向右的恆力f,要使a,b,c三球始终保持l的间距运动，求： (1）f的大小为多少？ (2)c球所带的电量为多少？带何种电荷？： 解析:由于a,b,c三球始终保特l的间距，说明它们具有一样的加速度,设为a,则 对a、b、c球受力分析可知,c球带正电,对a球:fab－fac=ma,即 对b球:－fab＋fbc=ma,即,联立以上各式得qc=8q. 【例7】已知如图，带电小球a、b的电荷分别为qa、qb，oa=ob，都用长l的丝线悬挂在o点。

静止时a、b相距为d为使平衡时ab间距离减为d/2，可採用以下哪些方法 a.将小球a、b的质量都增加到原来的2倍 b.将小球b的质量增加到原来的8倍 c.将小球a、b的电荷量都减小到原来的一半 d.将小球a、b的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球b的质量增加到原来的2倍 解：由b的共点力平衡图知，而，可知，选bd 2、电场强度的理解和应用 【例8】长木板ab放在水平面上如图所示，它的下外表光滑而上外表粗糙，一个质量为m、电量为q的小物块c从a端以某一初速起动向右滑行当存在向下的匀强电场时，c恰能滑到b端，当此电场改为向上时，c只能滑到ab的中点，求此电场的场强 【解析】当电场方向向上时，物块c只能滑到ab中点，说明此时电场力方向向下，可知物块c所带电荷的电性为负 电场方向向下时有：μ（mg－qe）l=mv02/2一（m＋m）v2/2 mv0=（ m十m）v 电场方向向上时有：μ（mg＋qe）l/2=mv02/2一（m＋m）v2/2， mv0=（ m十m）v 则mg－qe =（mg＋qe）， 得e＝mg/3q 【例9】如图在场强为e的匀强电场中固定放置两个带电小球1和2,它们的质量相等，电荷分别为q1和－q2．（q1≠q2）．球1和球2的连线平行于电场线，如图．现同时放开1球和2球，于是它们开始在电场力的作用下运动，假如球1和球2之间的距离可以取任意有限值，则两球刚被放开时，它们的加速度可能是（ abc ） a、大小不等，方向一样； b、大小不等，方向相反； c、大小相等，方向一样； d、大小相等，方向相反； 解析：球1和球2皆受电场力与库侖力的作用,取向右方向为正方向,则有由于两球间距不确定,故f库不确定 若q1e－f库》0, f库－q2e>0,且q1e－f库≠f库－q2e,则a正确; 若q1e－f库》0, f库－q2e 2022高考物理教案全集 经典实用 第17章《量子论初步》 第十七章量子论初步 目的要求 重点难点 教具 过程及内容 散量子论初步 一 光电效应 1 现象 在光 包括不行见光 照耀下物体发射出电子的现... 2022高考物理教案全集 经典实用 第13章《电磁感应》 第十三章电磁感应 第一单元电磁感应现象法。