2018-2019版物理新设计同步教科版选修3-1课件：第一章 静电场 第4节 精品
2.对电势差公式 UAB＝WqAB的理解 (1)UAB＝WqAB中，WAB 为 q 从初位置 A 移动到末位置 B 静电力做的功，WAB 可为正 值，也可为负值，q 为电荷所带电荷量，正电荷取正值，负电荷取负值。
(2)公式 UAB＝WqAB不能认为 UAB 与 WAB 成正比、与 q 成反比，只是可以利用 WAB、 q 来测量 A、B 两点间的电势差 UAB。
3.电势和电势差的比较
概念 比较内容
电势 φ
电势差 U
定义 区
电势能与电荷量比值 φ＝Eqp
别 决定因素 由电场和在电场中的位置决定
相对性 与零电势点的选取有关
电场力做功与电荷量比值 U＝Wq 由电场和场内两点位置决定 与零电势点的选取无关
数值关系 UAB＝φA－φB；当 φB＝0 时，UAB＝φA
(5)电势差的单位和电势的单位相同，均为伏特，符号是__V__。
3.电场力做功与电势差的关系 WAB
WAB＝__q_U_A_B__或UAB＝___q____。
思考判断 1.某点的电势为零，电荷在该点的电势能一定为零( √ ) 2.某一点的电势为零，其场强一定为零( ×) 3.电场力做功，电势能一定变化( √ ) 4.UAB＝8 V，表示A点电势比B点高8 V。( √ ) 5.某点电势也可以看成是该点与零电势点的电势差。( √ ) 6.电势差UAB等于将电荷q从A点移到B点时，静电力所做的功。( ×)
解析 物体所受电场力方向与运动方向相反，所以电场力做负功，即克服电场力做 功W＝qEl，选项A正确；由于电场力做负功，电势能增加，电场力做了多少负功， 电势能就增加多少，所以电势能增加了qEl，选项B错误，选项C正确；由WAB＝EpA －EpB可知，当选A点的电势能为零时，EpB＝－WAB＝qEl，选项D正确。 答案 ACD
WAB＝_E_p_A_－__E_p_B_。 3.电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到_零__势__能__位置时电场
力所做的功。 4. 零 势 能 点 ： 电 场 中 规 定 电 势 能 为 _零___ 的 位 置 ， 通 常 把 离 场 源 电 荷 __无__限__远__处__ 或
解析 (1)WAC＝WAB＋WBC＝(－3×10－5＋1.2×10－5) J＝－1.8×10－5 J。 可见电势能增加了1.8×10－5 J。 (2)如果规定A点的电势能为零，由公式得该电荷在B点的电势能为EpB＝EpA－WAB＝0 －WAB＝3×10－5 J。 同理，C点的电势能为EpC＝EpA－WAC＝0－WAC＝1.8×10－5 J。 (3)如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势能为EpA′＝EpB′＋WAB＝0＋WAB ＝－3×10－5 J。 C点的电势能为EpC′＝EpB′－WBC＝0－WBC＝－1.2×10－5 J。 答案 (1)增加了1.8×10－5 J (2)3×10－5 J 1.8×10－5 J (3)－3×10－5 J －1.2×10－5 J
_大__地__表__面__上__的电势能规定为零。
思考判断 1.电场力做正功，电荷的电势能减少；电场力做负功，电荷的电势能增加。( √ ) 2.正电荷和负电荷沿着电场线运动，电势能均减少。( × ) 3.确定电荷在某点的电势能应先规定零势能点。( √ ) 4.因电势能有正负之分，所以电势能是矢量。( × )
思考判断 1.在匀强电场中，电荷沿电场线方向移动时，电场力一定做正功。( ×) 2.电场力做功虽然与电荷经过的路径无关，但与电荷移动的速度有关。( ×)
二、电势能 1.概念：电荷在_静__电__场__中具有的势能。用Ep表示。 2.静电力做功与电势能变化的关系：电场力对电荷做的功等于电势能的_减__少__量___，即
对电势和电势能的理解 [要点归纳] 1.对电势和电势能的三点理解
(1)电势和电势能具有相对性，与零势面的选择有关。 (2)φ＝Eqp是电势的定义式。电场中某点处 φ 的大小是由电场本身决定的，与在该点 处是否放入试探电荷、电荷的电性、电荷量、电势能均无关。 (3)由 φ＝Eqp求电势时，可将各物理量的“＋”、“－”直接代入计算，这样更方便。
＝
－
7×10－9 q
J；
所以
φN<φM<0，选项 C 正确。
答案 C
电势高低的判断方法 (1)电场线法：沿电场线方向，电势逐渐降低。 (2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近 的点，电势越低。 (3)公式法：由 φ＝Eqp进行计算，Ep、q 均带各自的正负号。
[针对训练2] 如果把电荷量为q＝1.0×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点，需 要克服静电力做功W＝1.2×10－4 J，那么： (1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？ (2)q未移入电场前，A点的电势是多少？
第4节 电势能 电势与电势差
学习目标
核心提炼
1.知道电场力做功的特点，理解电场力
2 个特点——电场力做功特点、等势面的特点
做功与电势能的关系。
4 个概念——电势能、电势、电势差、等势面
2.知道电势的定义方法、定义式，理解
电势、等势面。
4 个公式——WAB＝EpA－EpB φ＝Eqp
3.了解电势差概念，理解电势差与电场 UAB＝φA－φB UAB＝WqAB 力做功的关系。
2.电势与电势能的区别与联系
电势 φ 物理
反映电场的能的性质的物理量 意义
电势能 Ep 反映电荷在电场中某点所具有的势能
相关 电场中某一点的电势 φ 的大小，只跟电场 电势能的大小是由点电荷 q 和该点电势 φ 共同决定
因素 本身有关，跟点电荷 q 无关
的
大小
电势沿电场线逐渐降低，规定零电势点后， 正点电荷(＋q)：电势能的正负跟电势的正负相同
四、等势面 1.定义：电场中_电___势__相__等__的各点构成的面。
2.等势面的特点 (1)在同一等势面上移动电荷时静电力_不__做__功__。 (2)电场线跟等势面__垂__直___，并且由电势__高__的等势面指向电势__低__的等势面。 (3)两个不同的等势面永不__相__交____。
3.熟悉下面几种常见电场等势面的特点
联
单位 相同，均是伏特(V)，常用单位还有 kV、mV 等
系 标矢性 都是标量，但均具有正负
物理意义 均是描述电场的能的性质的物理量
[精典示例] [例3] 有一电荷量为q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场
力做功6×10－4 J。从B点移到C点电场力做功9×10－4 J。 (1)AB、BC、CA间电势差各为多少？ (2)若以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各 为多少？
电势与电势差的关系 [要点归纳] 1.关于电势差的四点说明
(1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，与在这两点间移动的电荷的电荷量、 静电力做功的大小无关。在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势 差也有确定值。 (2)求电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB，B、 A间的电势差记为UBA。UAB＝－UBA。 (3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示电场中两点间的电势的高低。 (4)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。
某点的电势高于零，则为正值；某点的电 负点电荷(－q)：电势能的正负跟电势的正负相反
势低于零，则为负值
单位
伏特 V
焦耳 J
联系
φ＝p或 Ep＝qφ，二者均是标量
[精典示例]
[例2] (2017·漳州高二检测)将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为
6.0×10－9 J；若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为
2.电势差
(1)定义：电场中两点间_电__势__的差值。也叫_电__压__。 (2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择_无__关___(填“有关”或“无关”)。
(3) 公 式 ： 电 场 中 A 点 的 电 势 为 φA ， B 点 的 电 势 为 φB ， 则 UAB ＝ _φ__A_－__φ_B_ ， UBA ＝ _φ_B_－__φ_A__，可见UAB＝_－__U__B_A_。 (4)电势差是__标__量__，UAB为正值，A点的电势比B点的电势__高__；UAB为负值，A点 的电势比B点的电势__低___。
一、静电力做功的特点 1.静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W＝qE·lcos θ。其中θ为电场力与位移之间
的夹角。 2.特点：在匀强电场中移动电荷时，电场力做功只与移动电荷的电荷量以及_起__点__和
__终__点__的位置有关，而与__路__径__无关。以上结论不仅适用于匀强电场，而且也适 用于任意静电场。
7.0×10－9 J，则M、N两点的电势φM、φN的关系为( )
A.φM<φN<0
B.φN>φM>0
C.φN<φM<0
D.φM>φN>0
解析 取无穷远处电势 φ∞＝0。对正电荷：W∞M＝0－EpM＝－qφM，φM＝－Wq ∞M＝
－
6×10－9 q
J；对
负电荷：
WN∞＝EpN－0＝
－qφN
，
φN
＝
－WN∞ q
解析 (1)静电力做负功，电势能增加，无限远处的电势为零，电荷在无限远处的电 势能也为零，即φ∞＝0，Ep∞＝0。 由W∞A＝Ep∞－EpA得EpA＝Ep∞－W∞A＝0－(－1.2×10－4 J)＝1.2×10－4 J 再由 φA＝EqpA得 φA＝1.2×104 V。 (2)A点的电势是由电场本身决定的，跟A点是否有电荷存在无关，所以q未移入电场 前，A点的电势仍为1.2×104 V。 答案 (1)1.2×10－4 J 1.2×104 V (2)1.2×104 V
三、电势与电势差
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。 Ep (2)公式：φ＝____q____。 (3)单位：__伏__特__，符号是V。
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2018-2019版物理新设计同步鲁科版选修3-1课件：第一章 静电场 第2节
体会自然规律的多样性和统一性。 引力的对比
一、静电力与点电荷模型 1.静电力 (1)定义：_电__荷__间的相互作用力，也叫库仑力。 (2)影响静电力大小的因素：两带电体的形状、大小、_电__荷__量_， 电荷分布、_二__者__之__间__的__距__离__等。
2.点电荷 (1)定义：物理学上把本身的__大__小___比相互之间的__距__离____ 小得多的带电体叫做点电荷。 (2)特点：只有_电__荷__量___，没有___大__小____的点。
3.元电荷与点电荷 (1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值，是电 荷量的最小单位。 (2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状，是带电个体，其 带电荷量可以很大也可以很小，但它一定是元电荷的整数倍。
[精典示例] [例 1] 下列关于点电荷的说法正确的是( )
A.任何带电球体，都可看成电荷全部集中于球心的点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两
答案 B
库仑力的叠加
[要点归纳] 当多个带电体同时存在时，每两个带电体间的库仑力都遵守 库仑定律。某一带电体同时受到多个库仑力作用时可利用力 的平行四边形定则求出其合力。这就是库仑力的叠加原理。
[精典示例] [例3] 如图2所示，在A、B两点分别放置点电荷Q1＝＋2×10－14
C和Q2＝－2×10－14 C，在AB的垂直平分线上有一点C，且 AB＝AC＝BC＝6×10－2 m。如果有一个电子在C点，它所受 到的库仑力的大小和方向如何？
第2节 静电力 库仑定律
1.了解点电荷、静电力的概念。 1个方法——探究实验中的
2.掌握库仑定律的内容和条件，并 控制变量法
会简单计算。
2018版高中物理选修3-1课件：第一章 静电场 1-2 静电力 库仑定律 精品
二、对库仑定律的理解和应用
1.静电力的确定 (1)大小计算：利用库仑定律计算静电力时不必将表示电性的 正、负号代入公式，只代入q1和q2的绝对值即可. (2)方向判断：利用同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来 判断.
2.两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律，即不论电荷 量大小如何，两点电荷间的库仑力大小总是相等的. 注意 (1)库仑定律只适用于点电荷的带电体之间的相互作用. (2)两个形状规则的均匀球体相距较远时可以看作点电荷； 相距较近时不能看作点电荷，此时球体间的作用力会随着电 荷的分布而变化.
三、静电力的叠加
空间中有多个电荷时，某电荷所受的静电力是其他所有电荷
单独对其静电力的矢量和.遵循平行四边形定则. 例3 如图2所示，在A、B两点分别放置点电
荷Q1＝＋2×10－14 C和Q2＝－2×10－14 C，在 AB的垂直平分线上有一点C，且AB＝AC＝BC
＝6×10－2 m.如果有一个电子在C点，它所受
借题发挥 当多个带电体同时存在时，每两个带电体间的库仑力都遵 守库仑定律.某一带电体同时受到多个库仑力作用时可利用 力的平行四边形定则求出其合力.这就是库仑力的叠加原理.
四、静电力作用下的平衡问题 1.静电力可以与其他的力平衡，可以使物体发生形变，也可以产 生加速度.分析问题的思路与方法完全是力学问题的思路与方法. 2. 静电力作用下的共点力的平衡 分析静电力平衡的基本方法：(1)明确研究对象；(2)画出研究对象 的受力分析图；(3)根据平衡条件列方程；(4)代入数据计算或讨论.
梳理·识记·点拨
一、静电力与点电荷模型 1. 电荷间作用力大小的影响因素：两带电体之间的相互作用 力与其形状、大小、 电荷量 、电荷分布、二者之间的距离 等因素有关. 2.点电荷：本身的大小比相互之间的距离小得多的带电体叫 做点电荷.
2018-2019版物理新设计同步粤教版选修3-1课件：第一章 电场 第四节 精品
答案 (1)1.2×10－4 J 1.2×104 V (2)1.2×104 V
(1)电势和电势能具有相对性，与零势面的选择有关. (2)φ＝WqAP是电势的定义式.电场中某点处 φ 的大小是由电场本身决定的，与在 该点处是否放入试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关. (3)由 φ＝WqAP求电势时，可将各物理量的“＋”、“－”直接代入计算，这样更 方便.
二、电势
1.定义：___单__位__正__电__荷______从A点移动到零势能点P时电场力所做的功. 2.公式：φ＝WqAP. 3.单位：__伏__特___，符号是___V___.
4.电势与电势差的关系：电场中任意两点A、B间的电势差可表示为UAB＝_φ_A_－__φ_B_， UBA＝__φ_B_－__φ_A__，UAB＝－UBA.
[目标定位] 1.知道电场力做功的特点；掌握电场力做功与电势能变化的关系. 2.理解电势差、电势、等势面、电势能的概念，知道零势面的选取原则.3.会用 UAB＝φA－φB 及 UAB＝WqAB进行有关计算.
一、电势差
1.电场力做功的特点：__电__场__力__做功与电荷移动的__路__径__无关.(如图1所示).
答案 A 解析 若在C点无初速度地释放正电荷，正电荷所受电场力向右，则正电荷向B运 动，电场力做正功，电势能减少；若在C点无初速度地释放负电荷，负电荷所受电 场力向左，则负电荷向A运动，电场力做正功，电势能减少.
2.(电场力做功与电势差的关系)对于电场中 A、B 两点，下列说法正确的是( ) A.电势差的定义式 UAB＝WqAB，说明两点间的电势差 UAB 与电场力做功 WAB 成 正比，与移动电荷的电荷量 q 成反比 B.A、B 两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移到 B 点电场力所做的功 C.将 1 C 正电荷从 A 点移到 B 点，电场力做 1 J 的功，这两点间的电势差为 1 V D.电荷由 A 点移到 B 点的过程中，除受电场力外，还受其它力的作用，电荷电 势能的变化就不再等于电场力所做的功
(1)电势和电势能具有相对性，与零势面的选择有关. (2)φ＝WqAP是电势的定义式.电场中某点处 φ 的大小是由电场本身决定的，与在 该点处是否放入试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关. (3)由 φ＝WqAP求电势时，可将各物理量的“＋”、“－”直接代入计算，这样更 方便.
二、电势
1.定义：___单__位__正__电__荷______从A点移动到零势能点P时电场力所做的功. 2.公式：φ＝WqAP. 3.单位：__伏__特___，符号是___V___.
4.电势与电势差的关系：电场中任意两点A、B间的电势差可表示为UAB＝_φ_A_－__φ_B_， UBA＝__φ_B_－__φ_A__，UAB＝－UBA.
[目标定位] 1.知道电场力做功的特点；掌握电场力做功与电势能变化的关系. 2.理解电势差、电势、等势面、电势能的概念，知道零势面的选取原则.3.会用 UAB＝φA－φB 及 UAB＝WqAB进行有关计算.
一、电势差
1.电场力做功的特点：__电__场__力__做功与电荷移动的__路__径__无关.(如图1所示).
答案 A 解析 若在C点无初速度地释放正电荷，正电荷所受电场力向右，则正电荷向B运 动，电场力做正功，电势能减少；若在C点无初速度地释放负电荷，负电荷所受电 场力向左，则负电荷向A运动，电场力做正功，电势能减少.
2.(电场力做功与电势差的关系)对于电场中 A、B 两点，下列说法正确的是( ) A.电势差的定义式 UAB＝WqAB，说明两点间的电势差 UAB 与电场力做功 WAB 成 正比，与移动电荷的电荷量 q 成反比 B.A、B 两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移到 B 点电场力所做的功 C.将 1 C 正电荷从 A 点移到 B 点，电场力做 1 J 的功，这两点间的电势差为 1 V D.电荷由 A 点移到 B 点的过程中，除受电场力外，还受其它力的作用，电荷电 势能的变化就不再等于电场力所做的功
2018_2019高中物理第一章静电场1.3电场强度课件新人教版选修3_1
矢量和 。 电荷单独在该点产生的电场强度的_______
三、电场线
匀强电场
方向 的曲线。曲线 1.电场线：画在电场中的一条条有_____
切线 的方向表示该点的电场强度的方向。 上每点的_____
2.电场线的特点： 疏密 表示电场的强弱。 (1)强弱：电场线的_____
切线 方向表示该点的电场方 (2)方向：电场线上某点的_____
3
电 场 强 度
一、电场
电场强度
电荷 周围的一种特殊的物质，由电荷 1.电场：存在于_____ 静止的电荷 产生的电场叫静电场。 产生。___________ 2.电场的性质： 物质 ，___ 场和 (1)物质性：电场是客观存在的一种特殊_____ 实物 是物质存在的两种不同形式。 _____
作用力 。 (2)力的性质：电场对】选B。当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相 等，则它们在P点的电场强度方向沿N→M方向；当Q1<Q2 时，则Q1在P点的电场强度比Q2的小，所以电场强度合 成后，方向偏左，不符合题意，故A选项错误。Q1是正 电荷，Q2是负电荷，Q1在P点的电场强度方向从a→P，
Q2在P点的电场强度方向从P→b，则合场强的方向偏
B正确。
知识点二 探究导入：
电场线
如图所示，A、B是点电荷a、b连线上 的两点，实线是它们间的电场线。 (1)电荷a、b各带有什么性质的电荷？
(2)A、B两点的电场强度相同吗？方向相同吗？
提示：(1)由于电场线起始于正电荷，终止于负电荷， 由图可知a带正电，b带负电。 (2)电场线的疏密表示电场的强弱，电场线上某点的切 线方向表示那一点的电场方向，故A、B两点中B点电场 较强，电场方向均向右。
3.两种电荷： 是否存在 及其_____ 强弱 分布 (1)试探电荷：用来检验电场_________
2018-2019版物理新设计同步教科版选修3-1讲义：第一章
第4节电势能电势与电势差一、静电力做功的特点1.静电力做功：在匀强电场中，静电力做功W＝qE·l cos θ。
其中θ为电场力与位移之间的夹角。
2.特点：在匀强电场中移动电荷时，电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关，而与路径无关。
以上结论不仅适用于匀强电场，而且也适用于任意静电场。
思考判断1.在匀强电场中，电荷沿电场线方向移动时，电场力一定做正功。
(×)2.电场力做功虽然与电荷经过的路径无关，但与电荷移动的速度有关。
(×)二、电势能1.概念：电荷在静电场中具有的势能。
用E p表示。
2.静电力做功与电势能变化的关系：电场力对电荷做的功等于电势能的减少量，即W AB＝E p A－E p B。
3.电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时电场力所做的功。
4.零势能点：电场中规定电势能为零的位置，通常把离场源电荷无限远处或大地表面上的电势能规定为零。
思考判断1.电场力做正功，电荷的电势能减少；电场力做负功，电荷的电势能增加。
(√)2.正电荷和负电荷沿着电场线运动，电势能均减少。
(×)3.确定电荷在某点的电势能应先规定零势能点。
(√)4.因电势能有正负之分，所以电势能是矢量。
(×)三、电势与电势差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。
(2)公式：φ＝E p q。
(3)单位：伏特，符号是V。
(4)特点①相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的电势零点的位置有关。
②标量性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有正、负。
(5)与电场线的关系：沿电场线方向电势逐渐降低。
2.电势差(1)定义：电场中两点间电势的差值。
也叫电压。
(2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关(填“有关”或“无关”)。
(3)公式：电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则U AB＝φA－φB，U BA＝φB －φA，可见U AB＝－U BA。
2018年高中物理选修3-1课件：第1章 静电场 第3节 电场及其描述 精品
(2)实验：用挂在细线下端的带电小球作为试探电荷，把这个试 探电荷先后放在带电体 A 产生的电场中的不同位置，如图所示， 可以观察到离带电体 A 越远，细线偏离的角度_越__小___．
(3)结论 ①在电场中的同一位置，试探电荷受到的电场力与其电荷量的
比值Fq 是一定的，与试探电荷的__电__荷__量__无关． ②在电场中的不同位置，这个比值一般是_不__同___的，静电力的 方向也一般_不__同___，这个比值只跟试探电荷在电场中的_位__置___ 有关，跟试探电荷的_电___荷__量__无关，它反映了电场本身的一种 性质．
A．电场线一定是闭合的曲线 B．电场线是正电荷在电场中的运动轨迹 C．电场线的疏密表示场强的强弱 D．电场线可以相交 [解析] 电场线是不闭合的，A 错误．电场线不是带电粒子在电 场中的运动轨迹，B 错误．电场线不可相交，D 错误． [答案] C
命题视角 2 电场线的应用 如图所示为点电荷 A、B 所形成
项 D 正确．
3．如图所示，把一个电荷量 q＝－1×10－6 C 的试探电荷，依次 放在带正电的点电荷 Q 周围的 A、B 两处，受到的电场力大小 分别是 FA＝5×10－3N，FB＝3×10－3 N.
(1)画出试探电荷在 A、B 两处的受力方向； (2)求出 A、B 两处的电场强度； (3)若在 A、B 两处分别放上另一个电荷量为 q′＝1×10－5 C 的电 荷，则该电荷受到的电场力为多大？
1．由 E＝Fq可知，某电场的场强 E 与 q 成反比，与 F 成正比， 这么理解正确吗？ 提示：不正确．E＝Fq 是电场强度的定义式，不是决定式，电场 中某点的场强 E，只与电场本身有关，与放入的电荷无关．
三、点电荷的电场与匀强电场
1．点电荷的电场 (1)存在：_点__电__荷___周围．
2018-2019高中同步新课标高中物理人教版选修3-1课件：第一章 静电场小专题一
物理 选修3-1
第一章 静电场
物理 选修3-1
第一章 静电场
方法精讲
典例精析
方法精练
解析： 根据点电荷场强公式 E＝krQ2 及正方体的对称性可 知正方体的体中心点及各面的中心点处场强为零，故答案为 D.
答案： D
物理 选修3-1
第一章 静电场
方法精讲
典例精析
方法精练
3．(对称法)如图甲所示，MN 为很大的薄金属板(可理解为 无限大)，金属板原来不带电．在金属板的右侧，距金属板距离 为 d 的位置上放一个带正电、电荷量为 q 的点电荷，由于静电 感应产生了如图甲所示的电场分布．P 是点电荷右侧与点电荷 之间的距离也为 d 的一个点，几位同学想求出 P 点的电场强度 大小，但发现问题很难．几位同学经过仔细研究，从图乙所示 的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的 电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异 号点电荷的电荷量均为 q，它们之间的距离为 2d，虚线是两点 电荷连线的中垂线．由此他们分别求出了 P 点的电场强度大小， 一共有以下四个不同的答案(k 为静电力常量)，其中正确的是 ()
r2Q 的点电荷的力的大小 F＝kqqR′2 ＝kq·R4R2 2＝k4r2Rq4Q，方向指向缺
口处．
答案：
kr2qQ 4R4
指向缺口处
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第一章 静电场
方法精讲
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(1)本题中应有两处合理的近似：一是挖去小 圆孔后，认为不改变电荷在球壳上的分布；二是把圆孔对称处 球面上的电荷看成点电荷．
D．场强大小为 k2rq2 ，方向沿 AO 方向
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2018-2019高中同步新课标高中物理人教版选修3-1课件：第一章 静电场1.2
答案： 8.0×10－21 N 方向平行于AB向左
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第一章 静电场
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课时作业（二）
库仑力也叫静电力，是“性质力”，不是“效 果力”．它与重力、弹力、摩擦力一样，具有自己的特性．
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课时作业（二）
2－1：真空中两个相同的带等量异种电荷的小
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课时作业（二）
解析： 一个带电体能否看作点电荷，不是以其大小、形 状而定，而是看它的大小、形状对它们之间的作用力而言是否 可以忽略．若可以忽略，就可以看作点电荷，否则就不能看作 点电荷．一切带电体都有可能看成是点电荷，A、B 错，C、D 对．
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课时作业（二）
我国的 FY－3A 卫星上可观测到高能质子和高能电 子．如图所示，分别在 A、B 两点放置点电荷 Q1＝＋2×10－14 C 和 Q2＝－2×10－14 C．在 AB 的垂直平分线上有一点 C，且 AB ＝AC＝BC＝6×10－2 m．如果有一高能电子在 C 点处，它所受 的库仑力的大小和方向如何？
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课时作业（二）
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＝kqr1q2 2.式中，k 叫作静电力常量，k＝9.0×109 N·m2/C2. (3)适用条件：真空中的_点__电__荷____．
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库仑力也叫静电力，是“性质力”，不是“效 果力”．它与重力、弹力、摩擦力一样，具有自己的特性．
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2－1：真空中两个相同的带等量异种电荷的小
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解析： 一个带电体能否看作点电荷，不是以其大小、形 状而定，而是看它的大小、形状对它们之间的作用力而言是否 可以忽略．若可以忽略，就可以看作点电荷，否则就不能看作 点电荷．一切带电体都有可能看成是点电荷，A、B 错，C、D 对．
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我国的 FY－3A 卫星上可观测到高能质子和高能电 子．如图所示，分别在 A、B 两点放置点电荷 Q1＝＋2×10－14 C 和 Q2＝－2×10－14 C．在 AB 的垂直平分线上有一点 C，且 AB ＝AC＝BC＝6×10－2 m．如果有一高能电子在 C 点处，它所受 的库仑力的大小和方向如何？
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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＝kqr1q2 2.式中，k 叫作静电力常量，k＝9.0×109 N·m2/C2. (3)适用条件：真空中的_点__电__荷____．
2018版高中物理选修3-1课件：第一章 静电场 1-1 静电现象及其微观解释 精品
2.静电感应：导体因受附近带电体的影响而 带电 的现象叫做
静电感应.利用静电感应使物体带电的方式叫 感应起电 .
3.电荷：物理学规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒带 正电 ，用毛
皮摩擦过的橡胶棒带 负电.同种电荷相互 排斥 ，异种电荷相
互 吸引 .
二、原子结构与电荷守恒 1.原子结构：物质是由 原子 、分子、离子等微粒组成；原子 是由 原子核 和 电子 组成；原子核是由中子 和质子组成.质子 带 正 电，电子带 负 电，物体 不显 电性.
三、静电的应用与防护 1.静电的应用： 激光打印机 、静电喷雾、 静电除尘 、静电 杀菌等. 2.防止静电危害的方法之一是： 尽快把静电导走 .
想一想 油罐车车尾为什么拖着一条长长的铁链？ 答案 由于运输过程中油和油罐摩擦产生了静电，通 过一条铁链可以将电荷导走，避免引起爆炸事故.
课堂讲义
理解·深化·探究
一、 三种起电方式 1.摩擦起电：当两个物体相互摩擦时，一些束缚不紧的电子会从 一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到 电子而带负电，失去电子的物体则带正电. 2.感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间相互吸引 或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近 带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷.
解析 相对于金属球来讲，金属箔片是距离带电体A较远 的一端，根据静电感应规律可知，验电器的两金属箔片都 带上了正电荷，而同种电荷相斥，所以金属箔片张开，即 D正确. 答案 D
电荷守恒定律的理解和应用
2.有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量为 QA ＝6.4×10－9 C、QB ＝－3.2 ×10－9 C，让两个绝缘金属小球接 触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少个电子？ 解析 当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正 电荷再重新分配.由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后 两小球带电荷量QA′＝QB′＝ QA＋2 QB＝6.4×10－9－2 3.2×10－9 C ＝1.6×10－9 C.
2018版物理教科版选修3-1课件：第一章 章末总结 精品
图6
针对训练3 (多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图7所示，x轴 正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷 答案 解析 A.x2和x4处电势能相等
√B.由x1运动到x3的过程中电势能增大 √C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大
后减小 D.由x1运动至x4的过程中电场力先减小
√D.场强的大小为 20 3 V/m 3 图5
三、E－x、φ－x图像的分析
例3 (多选)某静电场沿x方向的电势分
布如图6所示，则 答案 解析
√A.在O～x1之间不存在沿x方向的电场
B.在O～x1之间存在着沿x方向的匀强电场
√C.在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场
D.在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场
电容器的电容
静电场 应用 带电粒子在电 场中的运动
Q
电容定义式：C＝ U
电容大小决定式：C＝ rS (平行板电容器) 4 kd
加速：利用 动能定理 或__牛__顿__第__二__定__律__结__合__ __运__动__学__公__式____求解
偏转：利用 平抛运动规律 求解
2
题型探究
一、电场中的平衡问题
后增大
图7
总结提升
1.φ－x图像反映电势φ随x的变化规律，其斜率大小表示场强大小，由 电势大小的变化可确定场强方向：沿着电场方向，电势降低. 2.E－x图像反映场强E随x的变化规律，其正负表示场强的方向.
四、电场与力学知识的综合
带电粒子(带电体)在电场中的运动问题是综合电场力、电势能的力学问题， 研究方法与力学的研究方法相同，它同样遵循运动的合成与分解、力的 独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能关系等力学规律.