2025年物理新高考備考2025年（版）物理《三維設(shè)計》一輪總復(fù)習(xí)（提升版）第1講　電場力的性質(zhì)

課件使用說明本課件使用Office2016制作，請使用相應(yīng)軟件打開并使用。本課件文本框內(nèi)容可編輯，單擊文本框即可進行修改和編輯。本課件理科公式均采用微軟公式制作，如果您是Office2007或WPS2021年4月份以前的版本會出現(xiàn)包含公式及數(shù)字無法編輯的情況，請您升級軟件享受更優(yōu)質(zhì)體驗。如您在使用過程中遇到公式不顯示或者亂碼的情況，可能是因為您的電腦缺少字體，請登錄網(wǎng)站http://c.nxw.so/f下載。由于WPS軟件原因，少量電腦可能存在理科公式無動畫的問題，請您安裝Office2016或以上版本即可解決該問題，登錄網(wǎng)站http://c.nxw.so/2016下載。關(guān)于一鍵升級Office版本及其他課件使用方面的問題，請點擊“常見問題”，或致第1講電場力的性質(zhì)課標(biāo)要求1.通過實驗，了解靜電現(xiàn)象。能用原子結(jié)構(gòu)模型和電荷守恒的知識分析靜電現(xiàn)象。2.知道點電荷模型。知道兩個點電荷間相互作用的規(guī)律。體會探究庫侖定律過程中的科學(xué)思想和方法。3.知道電場是一種物質(zhì)。了解電場強度，體會用物理量之比定義新物理量的方法。會用電場線描述電場。課標(biāo)要求4.了解生產(chǎn)生活中關(guān)于靜電的利用與防護。5.知道靜電場中的電荷具有電勢能。了解電勢能、

電勢和電勢差的含義。6.知道勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系。7.能分析帶電粒子在電場中的運動情況，能解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象。8.觀察常見電容器，了解電容器的電容，觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。能舉例說明電容器的應(yīng)用。實驗十：觀察電容器的充、放電現(xiàn)象備考策略電場是每年高考必考的知識點之一，本節(jié)電場力的性質(zhì)既可單獨

命題，也可和磁場綜合命題。其中電場強度的疊加問題、等量的

同種電荷和異種電荷周圍的電場、電勢的分布又屬于近幾年來的熱門考點。考生應(yīng)熟練掌握電荷周圍的電場和電勢的分布特點，學(xué)會將空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題的方法和技巧CONTENTS考點一01考點二0203考點三04難點剖析深度05跟蹤訓(xùn)練·鞏固提升01考點一電荷守恒定律庫侖定律1.元電荷、點電荷（1）元電荷：e＝

C，所有帶電體的電荷量都是元

電荷的

?倍。（2）點電荷：代表帶電體的有一定電荷量的點，忽略帶電體的形

狀、大小及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響的理想

化模型。1.60×10－19

整數(shù)2.電荷守恒定律（1）內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)

移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在

轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量

?。（2）三種起電方式：

起電、

?起電、接觸起電。保持不變摩擦感應(yīng)（3）帶電實質(zhì)：物體

?。（4）電荷的分配原則：兩個形狀、大小相同且?guī)N電荷的同種

導(dǎo)體，接觸后再分開，二者帶

電荷，若兩導(dǎo)體

原來帶異種電荷，則電荷先

，余下的電荷再

?

?。得失電子等量同種中和平分

3.庫侖定律（1）內(nèi)容：

中兩個靜止

之間的相互作用力，

與它們的電荷量的乘積成

，與它們的距離的二次方

成

，作用力的方向在它們的連線上。

真空點電荷正比反比N·m2/C2

（4）庫侖力的方向：由相互作用的兩個帶電體決定，即同種電荷

相互

，異種電荷相互

?。（3）適用條件：

中的靜止

?。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(yīng)用公式。②當(dāng)兩個帶電體間的距離遠大于其本身的大小時，可以把帶

電體看成點電荷。真空點電荷排斥吸引?判斷小題1.兩個帶異種電荷的金屬球接觸時，正電荷從一個球轉(zhuǎn)移到另一個

球。

（

×

）2.相互作用的兩個點電荷，電荷量大的受到的庫侖力也大。

（

×

）

×××1.【庫侖定律與電荷守恒定律的結(jié)合】兩個完全相同的金屬小球，所

帶電荷量之比為3∶5，當(dāng)它們相距為R（R遠大于小球半徑r）時，

相互作用大小為F?，F(xiàn)讓兩球接觸一下，然后放到相距為2R的兩

點，這時兩球相互作用力大小可能是（

）

2.【庫侖力的合成】（2023·海南高考8題）如圖所示，一光滑絕緣軌

道水平放置，直徑上有A、B兩點，AO＝2cm，OB＝4cm，在A、B

兩點固定兩個帶電荷量分別為Q1、Q2的正電荷，現(xiàn)有一個帶正電小

球靜置于軌道內(nèi)側(cè)P點（小球可視為點電荷），已知AP∶BP＝

n∶1，試求Q1∶Q2是多少（

）A.2n2∶1B.4n2∶1C.2n3∶1D.4n3∶1

3.【庫侖力作用下的平衡問題】如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊P和小

球Q均可視為點電荷，電荷量相同。置于粗糙水平面上的斜面體傾

角為θ、質(zhì)量為M，將小物塊P放在絕緣粗糙的斜面體上。當(dāng)小球Q

放在與P等高（P、Q連線水平）時，P靜止且受斜面體的摩擦力為

0，斜面體保持靜止，此時經(jīng)測量小物塊P與小球Q的距離為r。設(shè)靜

電力常量為k，則下列說法正確的是（

）B.小物塊P對斜面體的壓力為FN＝mgcosθC.斜面體對地面的壓力為（M＋m）gD.斜面體受到地面的摩擦力為0

4.【三個自由電荷的平衡問題】如圖所示，已知兩個點電荷Q1、Q2的

電荷量分別為＋1C和＋4C，能在水平面上自由移動，它們之間的

距離d＝3m?，F(xiàn)引入點電荷Q3，試求：當(dāng)Q3滿足什么條件，并把它

放在何處時才能使整個系統(tǒng)處于平衡。

靜電力作用下的平衡問題（1）涉及靜電場中的平衡問題，其解題思路與力學(xué)中的平衡問題一

樣，只是在原來受力的基礎(chǔ)上多了靜電力，具體步驟如下：①平衡的條件：每個點電荷受到另外兩個點電荷的合力為零。②模型特點（2）“三個自由點電荷平衡”模型02考點二電場強度的理解和計算

2.電場強度的疊加（1）電場強度的疊加：多個電荷在空間某處產(chǎn)生的電場強度為各

電荷單獨在該處所產(chǎn)生的電場強度的

?和。（2）運算法則：

?定則。矢量平行四邊形?判斷小題1.電場中某點的電場強度與試探電荷在該點所受的靜電力成正比。

（

×

）

××

等量同種和異種點電荷的電場強度的比較比較項目等量異種點電荷等量同種點電荷電場線分布圖

連線中點O處的電場強度連線上O點電場強度最小，指向負電荷一方為零比較項目等量異種點電荷等量同種點電荷連線上的電場強度大小

（從左到右）沿連線先變小，再變大沿連線先變

小，再變大沿中垂線由O點向外的電

場強度大小O點最大，向外逐漸減

小O點最小，向外

先變大后變小關(guān)于O點對稱的A和A'、B

和B'的電場強度等大同向等大反向【例】

（2023·全國乙卷24題）如圖，等邊三角形△ABC位于豎直平

面內(nèi)，AB邊水平，頂點C在AB邊上方，3個點電荷分別固定在三角形

的三個頂點上。已知AB邊中點M處的電場強度方向豎直向下，BC邊

中點N處的電場強度方向豎直向上，A點處點電荷的電荷量的絕對值為

q，求：（1）B點處點電荷的電荷量的絕對值并判斷3個點電荷的正負；答案：q

3個點電荷均帶正電

（2）C點處點電荷的電荷量。

1.（2024·山東聊城模擬）如圖所示，空間正四棱錐的底面邊長和側(cè)

棱長均為a，水平底面的四個頂點處均固定著電荷量為＋q的點電

荷，頂點P處有一個質(zhì)量為m的帶電小球，在靜電力和重力的作用

下恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。將P處小球的電荷量減半，同時加豎直方向

的勻強電場，此時P處小球仍能保持靜止，重力加速度為g，靜電力

常量為k，則所加勻強電場的電場強度大小為（

）

2.（2023·湖南高考5題）如圖，真空中有三個點電荷固定在同一直線

上，電荷量分別為Q1、Q2和Q3，P點和三個點電荷的連線與點電荷

所在直線的夾角分別為90°、60°和30°。若P點處的電場強度為零，

q＞0，則三個點電荷的電荷量可能為（

）

03考點三電場線的理解及應(yīng)用靜電的防止與利用1.電場線的特點（1）電場線從

或

出發(fā)，終止于

?

或

?。（2）電場線在電場中不相交。（3）在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線

，電場

強度較小的地方電場線

?。（4）電場線上某點的切線方向表示該點的

?方向。（5）沿電場線方向電勢逐漸

?。（6）電場線和等勢面在相交處

?。正電荷無限遠無限遠負電荷較密較疏電場強度降低相互垂直2.靜電平衡（1）定義：導(dǎo)體放入電場中時，附加電場與原電場的電場強度在

導(dǎo)體內(nèi)部大小相等且方向相反，使得疊加電場強度為零時，

自由電荷不再發(fā)生

，導(dǎo)體達到靜電平衡狀態(tài)。（2）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點①導(dǎo)體內(nèi)部的電場強度

?。②導(dǎo)體是一個等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面。③導(dǎo)體表面處的電場強度方向與導(dǎo)體表面

?。④導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上。⑤在導(dǎo)體外表面越尖銳的位置，凈電荷的密度（單位面積上

的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有凈電荷。定向移動處處為零垂直?判斷小題1.電場線和電場一樣都是客觀存在的。

（

×

）2.電場線不是電荷的運動軌跡，但根據(jù)電場線的方向能確定已知電荷

的加速度的方向。

（

√

）×√

電場線的應(yīng)用（1）判斷電場強度的大小：電場線密處電場強度大，電場線疏處電

場強度小。（2）判斷靜電力的方向：正電荷受力方向與電場線在該點切線方向

相同，負電荷受力方向與電場線在該點切線方向相反。（3）判斷電勢的高低與電勢降低得快慢：沿電場線方向電勢降低最

快，且電場線密集處比稀疏處降低更快。1.【電場線的理解】如圖所示是一對不等量異種點電荷的電場線分布

圖，帶電荷量大小分別為q和2q，兩點電荷間的距離為2r，P、Q兩

點關(guān)于兩電荷連線對稱，靜電力常量為k。由圖可知（

）A.P、Q兩點的電場強度相同B.M點的電場強度小于N點的電場強度C.右邊點電荷帶電荷量為－2q

2.【靜電平衡】如圖所示，一個原來不帶電的半徑為r的空心金屬球

放在絕緣支架上，右側(cè)放一個電荷量為＋Q的點電荷，點電荷到金

屬球的球心距離為3r。達到靜電平衡后，下列說法正確的是（

）A.金屬球的左側(cè)感應(yīng)出負電荷，右側(cè)感應(yīng)出正電荷B.點電荷Q在金屬球內(nèi)產(chǎn)生的電場的電場強度處處為零D.用導(dǎo)線的一端接觸球的左側(cè)，另一端接觸球的右側(cè)，球兩側(cè)電荷將中和

3.【電場線與帶電粒子的運動軌跡分析】（多選）真空中靜止點電荷

Q1、Q2所產(chǎn)生的電場的電場線分布如圖所示，圖中A、B兩點關(guān)于

點電荷Q2水平對稱。某帶電粒子（僅受電場力作用）在電場中的運

動軌跡如圖中虛線所示，C、D是軌跡上的兩個點。以下說法正確

的是（

）A.A、B兩點的電場強度大小相等B.A點的電勢大于B點電勢C.該粒子帶正電，在C點的加速度小于D點的加速度D.該粒子帶負電，在C點的加速度大于D點的加速度解析：

根據(jù)電場線的方向，可知點電荷Q1帶正電，Q2帶負

電，因電場線的疏密表示電場的強弱，所以A點處電場的電場強度

較大，故A錯誤；在Q2的電場中，A、B兩點的電勢相等，在Q1的電

場中，A點的電勢大于B點電勢，所以綜合來看，A點的電勢大于B

點電勢，故B正確；電場力指向軌跡凹面，所以該粒子帶正電，C

點電場線較疏，電場較弱，電場力較小，加速度較小，所以在C點

的加速度小于D點的加速度，故C正確，D錯誤。

分析電場線與粒子的運動軌跡相結(jié)合問題的方法

畫出運動軌跡在初始位置的切線（“速度線”）與在初始位置電

場線的切線（“力線”）方向，從二者的夾角情況來分析曲線運動的

情況。04難點剖析深度非點電荷電場強度的疊加及計算方法一

等效法在保證效果相同的前提下，將復(fù)雜的電場情景變換為簡單的或熟

悉的電場情景。例如：一個點電荷＋q與一個無限大薄金屬板形成的電場，等效

為兩個異種點電荷形成的電場，如圖甲、乙所示。

【典例2】（2024·湖北武漢模擬）如圖所示，電荷均勻分布在半球

面上，電荷在該半球的中心O處產(chǎn)生的電場的電場強度大小等于E0，

半球的一個截面過半球面的直徑，該截面與半球面的底面夾角α＝

60°，則該截面左下側(cè)的這部分球面上的電荷在O處產(chǎn)生的電場的電場

強度大小為（

）

方法三填補法將有缺口的帶電圓環(huán)補全為圓環(huán)，或?qū)肭蛎嫜a全為球面，從而

化難為易、事半功倍?！镜淅?】（2024·河南周口期末）如圖所示，在半球面AB上均勻分

布著正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點與球

心O的軸線，在軸線上有M、N兩點，OM＝ON＝2R，M點的電場強度

大小為E，已知均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集

中于球心處產(chǎn)生的電場。則N點的電場強度大小為（

）

方法四微元法將帶電體分成許多元電荷，每個元電荷看成點電荷，先根據(jù)庫侖

定律求出每個元電荷的電場強度，再結(jié)合對稱性和電場強度疊加原理

求出合電場強度。A.O點的電場強度為零，電勢最低B.從O點沿x軸正方向，電場強度先增大后減小【典例4】

（多選）如圖所示，一半徑為r的圓環(huán)上均勻分布著正電

荷，電荷量為＋Q，x軸垂直于環(huán)面且過圓心O。在x軸上距圓心O距離

為s處有一點P，則（

）解析：圓環(huán)上均勻分布著正電荷，根據(jù)對稱性可知，圓環(huán)上各電荷在O點產(chǎn)生的電場強度相互抵消，合電場強度為零，圓環(huán)上各電荷產(chǎn)生的電場強度在x軸有向右的分量，根據(jù)電場強度的疊加原理可知，x軸上電場強度方向向右，根據(jù)順著電場線方向電勢降低，可知在x軸上O點的電勢最高，故A錯誤。O點的電場強度為零，無窮遠處電場強度也為零，所以從O點沿x軸正方向，電場強度應(yīng)先增大后減小，故B正確。

05跟蹤訓(xùn)練·鞏固提升1.要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍，下列方法

可行的是（

）A.每個點電荷的電荷量都增大到原來的2倍，點電荷間的距離不變B.保持點電荷的電荷量不變，使兩個點電荷間的距離增大到原來的2倍123456789101112

123456789101112

123456789101112

1234567891011123.如圖所示，四個點電荷所帶電荷量的絕對值均為Q，分別固定在正

方形的四個頂點上，正方形邊長為a，則正方形兩條對角線交點處

的電場強度（

）123456789101112

1234567891011124.如圖所示的實線為某靜電場的電場線，虛線是僅在電場力作用下某

帶負電粒子的運動軌跡，A、B、C、D是電場線上的點，其中A、D

兩點在粒子的軌跡上，下列說法正確的是（

）A.該電場可能是正點電荷產(chǎn)生的B.由圖可知，同一電場的電場線在空間是可以相交的C.將該粒子在C點由靜止釋放，它可能一直沿電場線運動D.該粒子在A點的速度一定大于在D點的速度123456789101112解析：

正點電荷周圍的電場線是從正點電荷出發(fā)，呈輻射狀分

布的，A錯誤；同一電場的電場線在空間不能相交，B錯誤；電場

中的帶電粒子受力的方向沿電場線的切線方向，由于C點所在電場

線為曲線，所以將該粒子在C點由靜止釋放，它一定不能沿電場線

運動，C錯誤；由于做曲線運動的物體受力的方向指向曲線的內(nèi)

側(cè)，該粒子帶負電，可知電場強度方向應(yīng)是從B到C，A點的電勢高

于D點的電勢，故從A到D電場力對粒子做負功，粒子的動能減小，

則粒子在A點的速度較大，D正確。1234567891011125.（2024·上海模擬）圖甲為勻強電場，圖乙為非勻強電場，三個電

荷用輕棒連接為正三角形，則整個系統(tǒng)受合力的情況是（

）A.甲為0，乙為0B.甲為0，乙不為0C.甲不為0，乙為0D.甲不為0，乙不為0123456789101112解析：

對于圖甲，由于是勻強電場，設(shè)電場強度為E甲，則兩個

＋q的電荷受到的電場力為2E甲q，方向沿電場線向上，一個－2q的

電荷受到的電場力為2E甲q，方向沿電場線向下，則圖甲整個系統(tǒng)受

合力為0；同理分析，圖乙中，垂直方向，系統(tǒng)所受合力不為零，

則圖乙整個系統(tǒng)受合力不為0。故選B。123456789101112

123456789101112

123456789101112

7.一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤

且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點，a和b、b和c、c和d間的距離

均為R，在a點處有一電荷量為q（q＞0）的固定點電荷。已知b點處

的電場強度為零，則d點處電場強度的大小為（k為靜電力常量）

（

）123456789101112

1234567891011128.（2024·遼寧鞍山模擬）如圖所示，半徑為R的硬塑膠圓環(huán)，帶有均

勻分布的正電荷，單位長度上的電荷量為Q，其圓心O處的合電場

強度為零，現(xiàn)截去圓環(huán)頂部極少一段L（L?R），則關(guān)于剩余部分

在圓心O處產(chǎn)生電場強度，下列說法中正確的是（

）A.方向豎直向下123456789101112

123456789101112A.b點電場強度的方向垂直于AB向下B.b點電場強度的方向斜向下C.若AC弧在a點的電場強度大小為E，則半圓環(huán)在a點的電場強度大小為2E9.（多選）（2024·河北邢臺模擬）如圖所示，豎直面內(nèi)一絕緣細半

圓環(huán)均勻分布著正電荷，a、b為圓環(huán)水平直徑AB上的兩個點且a點

為圓心，AC弧和CB弧都是四分之一圓弧。已知均勻帶電圓環(huán)內(nèi)各

點的電場強度均為零，則下列說法正確的是（

）123456789101112解析：

如圖所示，把半圓環(huán)補成一個圓環(huán)，

則b點的合電場強度為零，假設(shè)ACB弧在b點的電

場強度的方向不垂直于AB，且電場強度的大小為

E2，根據(jù)對稱性