靜電場第七章核心素養新課程標準物理觀念(1)理解電場強度、電勢、電勢差、電勢能、電場線、等勢面；(2)理解場的物質性，運用場的觀念分析靜電場中的相互作用問題；(3)理解電容器及電容等基本概念，掌握平行板電容器的電容及帶電粒子在電場中運動等基本規律科學思維(1)運用重力場與靜電場對比的方法研究靜電場；(2)運用電場線、等勢面等模型研究靜電場；(3)運用力和運動、功和能等規律求解靜電場相關問題核心素養新課程標準科學探究通過實驗探究平行板電容器的電容及充、放電現象科學態度與責任(1)了解生產生活中關于靜電的利用與防護；(2)了解靜電知識在生產、生活和高科技中的應用，認識科學對社會進步的促進作用命題分析1.考查方式：(1)庫侖定律、電場強度、點電荷的電場、電場線、電勢和電勢差、等勢面、電勢能、帶電粒子在電場中的運動為歷年高考的重點和難點，常以選擇題和計算題的形式進行考查．(2)高考對本章基本概念和規律的考查以選擇題為主，主要考查“物理觀念”素養；在計算題中把電場力和能的性質與牛頓運動定律、功能關系有機結合，以帶電粒子在電場中運動為模型，實現力、電知識的系統化考查．主要考查“科學思維”素養2．廣東命題趨勢：描述電場的物理量；庫侖定律、電場強度、帶電粒子在電場中的運動規律；電場中的功能關系；電場強度的疊加，平行板電容器的動態分析；力、電綜合問題；電容器在現代生活中的應用第1講庫侖定律電場強度欄目導航01知識梳理查漏02題點

各個擊破03配套訓練知識梳理查漏1知識一1．元電荷元電荷是最小的電荷量，其值為e＝______________，所有帶電體的電荷量都是元電荷的______________，其中質子、電子的電荷量與元電荷相同．電子的電荷量q＝______________.電荷、電荷守恒定律1.6×10－19C

整數倍

－1.6×10－19C

小惑易解帶電體所帶的電荷量是不連續的，任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數倍.2．點電荷(1)本身的體積比電荷間的距離________的帶電體．(2)點電荷是理想化模型．3．電荷守恒定律(1)內容：電荷既不能被創造，也不能消失，只能從物體的一部分________到另一部分，或者從一個物體________到另一個物體，在________的過程中電荷的代數和保持不變．(2)起電方法：__________、__________、__________.(3)帶電實質：物體帶電的實質是__________．(4)兩個完全相同的導體球相接觸后電荷的分配規律：同種電荷總量________，異種電荷______后再平均分配．小得多

轉移

轉移

轉移

摩擦起電

感應起電

接觸起電

電子的得失

平分

中和

小惑易解【自測1】關于元電荷，正確的說法是 (

)A．元電荷就是點電荷B．1C電荷量叫元電荷C．元電荷就是質子D．元電荷是自然界中電荷的最小單元D

知識二庫侖定律真空

點電荷

正比

反比

9.0×109

3．適用條件：________中的____________．(1)在空氣中，兩個點電荷的作用力近似等于真空中的情況，可以直接應用公式計算．(2)當兩個帶電體的間距遠大于本身的大小時，可以把帶電體看成點電荷．4．庫侖力的方向：由相互作用的兩個帶電體決定，且同種電荷相互________，異種電荷相互________．真空

靜止點電荷

排斥

吸引

【自測2】(多選)(2021年浙江五校聯考)下列電場中，帶電粒子只在電場力作用下，既可做直線運動，又可做勻速圓周運動的是 (

)A．點電荷的電場

B．兩個等量同種電荷的電場C．等量異種電荷的電場

D．勻強電場AB

知識三1．電場電荷周圍存在的一種特殊物質．電場對放入其中的電荷有________．靜止電荷產生的電場稱為__________．2．電場強度(1)物理意義：描述電場的______和______的物理量．(2)定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力F與它的________的比值等于電場強度．(3)定義式：________，單位：______或______．電場、電場強度力的作用

靜電場

強弱

方向

電荷量

N/C

V/m

(4)矢量性：電場強度是矢量，方向與正電荷在該點所受的電場力方向______，與負電荷在該點所受的電場力方向______．(5)唯一性：電場中某點的電場強度是唯一的，由電場本身決定，與檢驗電荷無關．(6)真空中點電荷電場強度的決定式：____________，其中Q是形成電場的場源電荷．(7)電場的疊加：某點的電場等于各個電荷單獨存在時在該點產生的電場的________．一致

相反

矢量和

【自測3】(2021年上海學業考試)如圖，在一點電荷附近a、b點放置試探電荷測量其受力，下列試探電荷受力F

與電荷量q

的關系圖中，正確的是 (

)B

知識四1．電場線為了形象地描述電場中各點場強的______和______，在電場中畫出的一些曲線，曲線上每一點的________都跟該點的場強方向一致，曲線的______表示電場的強弱．電場線不是實際存在的線，而是為了描述電場而假想的線．電場線強弱

方向

切線方向

疏密

小惑易解(1)電場是一種客觀存在的物質，但電場線是為了更形象地表現電場的特點而虛構的，現實不存在；(2)電場線不是電荷的運動軌跡，但是根據電場線方向和運動軌跡能判斷電荷的受力方向和加速度方向.2．電場線的特點(1)電場線始于__________(或無窮遠)，終于負電荷(或________)．(2)同一電場中，電場線密的地方__________，電場線疏的地方________．(3)電場線密的地方等差等勢面______；等差等勢面疏的地方電場線也______．(4)電場線互不相交．(5)電場線和等勢面在相交處____________．正電荷

無窮遠

電場強

電場弱

密

疏

互相垂直

(6)電場線的方向是電勢________最快的方向，電勢降低的方向______________電場線的方向．(7)切線方向表示該點______的方向，也是________的受力方向．降低

不一定是場強正電荷3．幾種典型的電場線【自測4】(2022年上海師大附中模擬)在如圖所示的各電場中，A、B兩點場強相同的 (

)C

題點各個擊破2命題點一對點電荷和庫侖定律的理解[師生共研類]2．庫侖力具有力的共性(1)兩個點電荷之間相互作用的庫侖力遵守牛頓第三定律．(2)庫侖力可使帶電體產生加速度．(3)庫侖力可以和其他力平衡．(4)某個點電荷同時受幾個點電荷的作用時，要用平行四邊形定則求合力．例1關于元電荷、點電荷和質點，下列說法錯誤的是 (

)A．如果物體的形狀和大小在所研究的問題中屬于無關或次要因素，就可以把物體看成質點B．所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數倍C．元電荷實際上是指電子和質子本身D．一個帶電體能否看成點電荷，不是看他尺寸的絕對值，而是看它的形狀和尺寸對相互作用力的影響能否忽略不計【答案】C【解析】如果物體的形狀和大小在所研究的問題中屬于無關或次要因素，物體的形狀和大小可以被忽略，就可以把物體看成質點，A正確；所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數倍，B正確；元電荷是物體帶電量的最小數值，電子和質子的帶電量大小與元電荷的數值相等，C錯誤；一個帶電體能否看成點電荷，不是看它尺寸的絕對值，而是看它的形狀和尺寸對相互作用力的影響能否忽略不計，D正確．本題選擇錯誤選項，故選C．1．如圖所示，兩個帶電金屬球半徑為r，中心距離為4r，所帶電荷量大小相等均為Q.結合庫侖定律適用條件，關于它們之間電荷的相互作用力大小F，下列說法正確的是 (

)【答案】C2．與“磁懸浮”對應的一種技術叫“電懸浮”．如圖所示，豎直平面內有a、b、c三個帶電小球，其中a、b固定于絕緣水平面上，三球的連線恰好組成正三角形，“電懸浮”恰好能使小球c靜止，則

(

)A．a、b的電荷量必相等B．a、b、c的電荷量必相等C．a、b有可能帶相反電性的電荷D．c的重力大小等于a、c間的庫侖斥力大小【答案】A1．幾種典型電場的電場線分布(1)孤立點電荷的電場線呈空間球狀對稱分布，如圖甲、乙所示；勻強電場如圖丙所示；點電荷與帶電金屬板的電場線分布如圖丁所示．命題點二對電場線的理解和應用[師生共研類](2)兩等量點電荷的電場分布規律.項目等量異種電荷等量同種電荷點電荷連線特點場強方向：正→負大小：強→弱→強，中點最小方向：中點兩側方向相反大小：強→弱→強，中點E＝0電勢正電荷→負電荷，高→低若為正電荷，中點最低若為負電荷，中點最高中垂面場強各點方向一致，中點最強兩側漸弱中點兩側方向相反，兩側均有最大值，中點向兩側均為弱→強→弱電勢電勢為0的等勢面不是等勢面相同點場強的大小、電勢均關于中點對稱分布2.電場線的應用例2

(2021年浙江名校聯考)小強在學習了靜電場的知識后，來到實驗室研究如圖所示的電場，實線和虛線分別表示該電場的電場線和等勢線，若

a、b

兩點所處的等勢線電勢為0，相鄰等勢線間的電勢差為2V，則

(

)A．a處電場強度等于b處電場強度B．c、b兩點間的電勢差大于c、a

兩點間的電勢差C．電子在c處具有的電勢能為20eVD．若將一電子在d處由靜止釋放，則運動至c點對應等勢線時，具有的動能為2eV【答案】D【解析】a處電場線較b處密集，a處電場強度大于b處電場強度，A錯誤；

a、b

兩點在同一等勢面上，c、b兩點間的電勢差等于c、a兩點間的電勢差，B錯誤；電子在c處的電勢能為－20eV，C錯誤；電子在d處由靜止釋放，運動至c點對應等勢線時，電場力做功2eV，電子的電勢能減少2eV，動能增加2eV，D正確．1．某電場線分布如圖所示，一帶電粒子沿圖中虛線所示軌跡運動，先后通過M點和N點，以下說法正確的是 (

)A．M、N點的場強EM＞ENB．粒子在M、N點的加速度aM＞aNC．粒子在M、N點的速度vM＞vND．粒子帶正電【答案】D【解析】電場線越密的地方電場強度越大，因此EN＞EM，A錯誤；同一電荷在M處的電場力小于N處的電場力，根據牛頓第二定律F＝ma，可知aM<aN，B錯誤；粒子受力的方向總是指向運動軌跡的內側，從粒子運動的軌跡可知，粒子受力方向與電場線方向相同，帶正電荷，且從M向N運動過程中，電場力做正功，運動速度增加，C錯誤，D正確．2．(2020年全國卷Ⅰ)在一柱形區域內有勻強電場，柱的橫截面積是以O為圓心，半徑為R的圓，AB為圓的直徑，如圖所示．質量為m，電荷量為q(q>0)的帶電粒子在紙面內自A點先后以不同的速度進入電場，速度方向與電場的方向垂直．已知剛進入電場時速度為零的粒子，自圓周上的C點以速率v0穿出電場，AC與AB的夾角θ＝60°.運動中粒子僅受電場力作用．(1)求電場強度的大小；(2)為使粒子穿過電場后的動能增量最大，該粒子進入電場時的速度應為多大？(3)為使粒子穿過電場前后動量變化量的大小為mv0，該粒子進入電場時的速度應為多大？1．三個場強公式的比較命題點三對電場強度的理解[師生共研類]2.電場的疊加(1)疊加原理：多個電荷在空間某處產生的電場為各電荷在該處所產生的電場場強的矢量和．(2)運算法則：平行四邊形定則．3．計算電場強度的五種方法疊加法多個電荷在空間某處產生的電場強度為各電荷在該處所產生的電場強度的矢量和平衡法帶電體受力平衡時可根據平衡條件求解等效法在保證效果相同的前提下，將復雜的電場情境變換為簡單的或熟悉的電場情境對稱法空間上對稱分布的電荷形成的電場具有對稱性補償法將有缺口的帶電圓環補全為圓環，或將半球面補全為球面等【答案】B【答案】C【解析】電場中某點的電場強度與試探電荷所受的電場力F以及試探電荷所帶的電量q以及電性均無關，A錯誤，C正確；正、負試探電荷在電場中同一點受到的電場力方向相反，但是某一點場強方向與放入試探電荷的正負無關，B錯誤；電場中某一點的電場強度是由電場本身決定的，與是否放試探電荷無關，D錯誤．2．(多選)(2021年河北卷)如圖，四個電荷量均為q(q>0)的點電荷分別放置于菱形的四個頂點，其坐標分別為(4l,0)、(－4l,0)、(0，y0)和(0，－y0)，其中x軸上的兩個點電荷位置固定，y軸上的兩個點電荷可沿y軸對稱移動(y0≠0)，下列說法正確的是 (

)A．除無窮遠處之外，菱形外部電場強度處處不為零B．當y0取某值時，可使得菱形內部只存在兩個電場強度為零的點C．當y0＝8l時，將一帶負電的試探電荷由點(4l,5l)移至點(0，－3l)，靜電力做正功D．當y0＝4l時，將一帶負電的試探電荷放置在點(l，l)處，其受到的靜電力方向與x軸正方向成45°傾斜向上【答案】ACD【解析】根據場強疊加原理可知，除無窮遠處之外，菱形外部電場強度處處不為零，A正確；因為在x軸上的兩個點電荷在O點的合場強為零，在y軸上的兩電荷，無