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1、第七章 静电场第1节 库仑定律 电场力的性质基础过关考点研析素养提升基础知识一、电荷及电荷守恒定律1.元电荷、点电荷(1)元电荷:e=1.6×10-19C,所有带电体的电荷量都是元电荷的.基础过关紧扣教材·自主落实整数倍大小和形状(2)当带电体本身的对研究的问题影响可以忽略不计时,可以将带电体视为点电荷.点电荷是一种理想化模型.2.电荷守恒定律(1)内容: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到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量.转移转移保持不变(2)三种起电方式:、、.(3
2、)带电实质:物体带电的实质是.摩擦起电接触起电感应起电电子的转移自主探究如图所示,在带电荷量为+Q的带电体C右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上.若先将C移走,再把A,B分开,则A,B分别带什么电?若先将A,B分开,再移走C,则A,B分别带什么电?这一过程中电荷总量如何变化?答案:不带电,不带电;带负电,带正电;不变.二、库仑定律1.内容:中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的成正比,与它们的成反比,作用力的方向在它们的连线上.真空2.表达式:F=,式中k=N·m2/C2,叫静电力常量.3.适用
3、条件:真空中的.电荷量的乘积距离的二次方9.0×109点电荷三、电场线 电场强度1.静电场:静电场是客观存在于电荷周围的一种物质,其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.2.电场线的特点(1)电场线从正电荷出发,终止于,或来自于无限远处,终止于.负电荷或无限远处负电荷(2)电场线在电场中不相交.(3)在同一电场中,电场线越密的地方越大.(4)电场线上某点的切线方向表示该点的.(5)沿电场线方向电势逐渐.(6)电场线和等势面在相交处.(7)电场线不是电荷在电场中的运动轨迹.(8)几种典型电场的电场线分布电场强度电场强
4、度降低互相垂直3.电场强度(1)定义式:E=,是矢量,单位:N/C或V/m.(2)点电荷的电场强度:E=.其中Q为场源电荷的电荷量.(3)方向:规定在电场中某点受力的方向为该点的电场强度方向.正电荷(1)任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍.()(2)根据F=,当r→0时,F→∞.()(3)电场强度反映了电场力的性质,所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受电场力成正比.()(4)电场中某点的电场强度的方向即为正电荷在该点所受电场力的方向.()(5)在点电荷产生的电场中,以点电荷为球心的同一球面上各点的电场
5、强度都相同.()过关巧练√1.思考判断××√×CB4.(2019·山东聊城质检)两个可自由移动的点电荷分别放在A,B两处,如图所示.A处电荷带正电荷量Q1,B处电荷带负电荷量Q2,且Q2=4Q1,另取一个可以自由移动的点电荷Q3,放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则()A.Q3为负电荷,且放于A左方B.Q3为负电荷,且放于B右方C.Q3为正电荷,且放于A,B之间D.Q3为正电荷,且放于B右方A解析:因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用,且已知Q1和Q2是异种电荷,对Q3的作用力一为引力,一为斥力,所以
6、Q3要平衡就不能放在A,B之间.根据库仑定律知,由于B处的电荷Q2电荷量较大,Q3应放在离Q2较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡,故应放在Q1的左侧.要使Q1和Q2也处于平衡状态,Q3必须带负电,选项A正确.考点一 库仑定律的理解与应用1.对库仑定律的理解(1)F=k,r指两点电荷间的距离.对可视为点电荷的两个均匀带电球,r为两球的球心间距.考点研析核心探究·重难突破(2)当两个电荷间的距离r→0时,电荷不能视为点电荷,它们之间的库仑力不能认为趋于无限大.2.“三个自由点电荷平衡”的问题(1)平衡的条件:每个点
7、电荷受到另外两个点电荷的合力为零,或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合场强为零的位置.(2)【典例1】(2019·甘肃兰州质检)完全相同的金属小球A和B带等量异种电荷,中间连接着一个轻质绝缘弹簧,放在光滑绝缘水平面上,平衡时弹簧的压缩量为x0.现将不带电的与A,B完全相同的金属球C与A球接触一下,然后拿走,重新平衡后弹簧的压缩量为x,则()C【针对训练】(2018·全国Ⅰ卷,16)如图,三个固定的带电小球a,b和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm.小球c所受库仑力的合力的方向平行于a,
8、b的连线.设小球a,b所带电荷量的比值的绝对值为k,则()D考点二 电场强度的理解与计算1.电场强度三个表达式的比较公式意义电场强度定义式真空中点电荷电场强度的决定式匀强电场中E与U的关系式适用条件一切电场①真空②点电荷匀强电场决定因素由电场本身决定,与q无关由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定,d为沿电场方向的距离相同点矢量,遵守平行
