考情分析
高考对本章的考查频率较高,考查的题型有选择题和计算题等,考查的难度中等。
重要考点
1.物质的电结构、电荷守恒(Ⅰ)
2.静电现象的解释(Ⅰ)
3.点电荷(Ⅰ)
4.库仑定律(Ⅱ)
5.静电场(Ⅰ)
6.电场强度、点电荷的场强(Ⅱ)
7.电场线(Ⅰ)
8.电势能、电势(Ⅰ)
9.电势差(Ⅱ)
10.匀强电场中电势差与电场强度的关系(Ⅱ)
11.带电粒子在匀强电场中的运动(Ⅱ)
12.示波管(Ⅰ)
13.常见电容器(Ⅰ)
14.电容器的电压、电荷量和电容的关系(
考点解读
1.多个电荷间的库仑力的平衡和电场强度叠加问题。
2.利用电场线和等势面确定电场强度的大小和方向,判断电势高低、静电力变化、静电力做功和电势能的变化等。
3.带电体在匀强电场中的平衡问题及变速运动的动力学问题。
4.对平行板电容器电容决定因素的理解,解决两类动态变化的问题。
5.分析带电粒子在电场中的加速运动和偏转运动问题。
6.示波管、静电除尘等在日常生活和科学技术中的应用。
Ⅰ)
第1讲 电场力的性质
知识点 电荷守恒 点电荷 Ⅰ
库仑定律 Ⅱ1.元电荷、点电荷
(1)元电荷:e=1.6×10-19 C,最小的电荷量,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。电子的电荷量q=-1.6×10-19 C。
(2)点电荷:当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可以看作带电的点,叫作点电荷。点电荷是一种理想化模型。
(3)比荷:带电粒子的电荷量与其质量之比。
2.电荷守恒定律
(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(2)更普遍的表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
(3)起电方法:摩擦起电、感应起电、接触起电。
(4)带电实质:物体带电的实质是得失电子。
(5)电荷的分配原则:两个形状、大小等完全相同的导体,接触后再分开,二者带等量同种电荷;若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分。
3.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,与它们的电荷量的乘积成正比,与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)表达式:F=k,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫作静电力常量。
(3)库仑力的方向
由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(4)适用条件:真空中静止的点电荷。
①在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式。
②当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷。
③两个带电体间的距离r→0时,不能再视为点电荷,也不遵循库仑定律,它们之间的库仑力不能认为趋于无穷大。
知识点 静电场 Ⅰ
电场强度、点电荷的电场 Ⅱ1.电场
(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。
(2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度
(1)定义:在电场的不同位置,试探电荷所受的静电力与它的电荷量之比一般不同,它反映了电场在各点的性质,叫作电场强度。
(2)定义式:E=,该式适用于一切电场。
(3)单位:N/C或V/m。
(4)矢量性:物理学中规定,电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
3.点电荷的电场
(1)公式:在场源点电荷Q形成的电场中,与Q相距r处的电场强度E=k。
(2)适用条件:真空中静止的点电荷形成的电场。
4.电场强度的叠加
如果场源是多个点电荷,则电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,遵从平行四边形定则。
5.匀强电场:如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同,这个电场叫作匀强电场。
知识点 电场线 Ⅰ
1.定义:为了形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向,而画在电场中的一条条有方向的曲线。电场线是假想的曲线,实际不存在。
2.电场线的特点
(1)电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
(2)电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷。
(3)电场线在电场中不相交、不闭合、不中断。
(4)在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏。
(5)沿电场线的方向电势逐渐降低。
(6)电场线和等势面在相交处垂直。
3.几种典型电场的电场线
如图所示是几种典