2025版高中物理：第九章 静电场及其应用 静电场中的能量 第1讲 电场的力的性质

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第九章 静电场及其应用
　
静电场中的能量
核心素
养考点内容 高考真题 备考建议
物理观
念
电荷、库仑力、电
场、电场线、电场
强度、电势、电势
差、电势能、电容
2023 全国甲 T18(带电粒子
运动轨迹)
2023 全国乙 T19(电场能性
质)
2023 全国新课标 T22(观察
电容器充放电现象)
2023 辽宁 T9( 电场的能的
性质)
2023 广东 T9( 电势与电场
的能的性质)
2023 北京 T8( 双点电荷电
场)
2023 山东 T11(立体电场性
质)
2023 湖北 T3( 电场的能的
性质)
2023 湖北 T10(带电粒子在
电场中运动)
2023 湖南 T3( 电场叠加与
电势)
2022 全国甲 T18(电场的能
的性质)
2022 全国乙 T19(电场的能
的性质)
2022 全国乙 T21(电场中的
圆周运动)
2022 辽宁 T10(电场的力的
性质)
2022 河北 T6( 电场的能的
性质)
2022 湖北 T10(电场磁场综
合)
2022 浙江 T15(带电粒子运
电场是电磁学的核心内容,
是高考重点考查的内容之
一。考查内容主要有场的物
质性、叠加性以及场与带电
粒子的相互作用性等。
复习建议:以物理观与能量
观统领静电场,优化知识结
构。依托电场线与等势面两
大物理图像,结合牛顿运动
定律、动量观点及能量观点
解决有关综合问题。库仑力
作用下的平衡问题、带电粒
子在电场中运动轨迹的分
析、从力(电场强度、电场
力)及能量(电势、电势能)
视角对有关物理量进行推理
分析、电容器有关的问题、
带电粒子在场中(含后面的
磁场)的运动问题等仍是备
考的重点。
科学思
维
矢量法、对称法、
割补法等方法求解
电场强度;比值定
义法定义电场强
度、电势、电势能
和电容等;等效重
力场法;图像法求
解电场图像问题,
电荷守恒定律、库
仑定律的理解与应
用
科学探
究
观察电容器的充放
电现象
科学态
度
与责任
密立根油滴实验、
卫星带电粒子探测
装置、气体—电
子放大器等
动)
第1讲
　
电场的力的性质
对应学生用书 P184
考点一
　
电荷守恒定律与静电现象
一、元电荷
最小的电荷量,e=①
　　　　
C。所有带电体的电荷量都是
②　　　　
的整数倍。¿
二、电荷间的相互作用
同种电荷相互
③　　　　
,异种电荷相互
④　　　　
。¿
三、起电方式、电荷守恒定律
1.三种起电方式:摩擦起电、感应起电、接触起电。不管是哪种起电方式,带电实质都是
⑤
的结果。¿
2.电荷守恒定律: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。
四、静电现象
1.静 电 感 应 :当 把 一 个不 带 电 的金 属 导 体放 在 电 场中 时 ,导 体 的 两 端 分 别 感 应 出
⑥
,“近端”出现与施感电荷
⑦　　　　
种的感应电荷,“远端”出现与施感电荷
⑧　　　　
种
的感应电荷的现象。¿
2.静电平衡:导体放入电场中时,附加电场与原电场的电场强度在导体内部
⑨　　　　
、
⑩
,使得叠加电场强度为零时,自由电荷不再发生定向移动,导体处于
　　　　
状态。¿
处于静电平衡状态的导体的五大特点
①导体内部的电场强度处处为零;
②导体是一个等势体,导体表面是等势面;
③导体表面处的电场强度方向与导体表面垂直;
④导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体的外表面上;
⑤在导体外表面越尖锐的位置,净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没
有净电荷。
　　
答案
　①
1.60×10-19
　②
元电荷
　③
排斥
　④
吸引
　⑤
电子转移(物体得失电子)
　⑥
等量的正、负电荷
　⑦
异
⑧同
　⑨
大小相等
　⑩
方向相反
　
静电平衡
　　
实验用的验电器及静电计如图1、2所示,请回答以下问题:
(1)验电器与静电计在结构及功能上有何不同?(回答三点即可)
(2)如何用验电器检验物体是否带电,是带正电还是带负电?
　　
答案
　
(1)验电器的外壳是绝缘体,而静电计的外壳是金属制成的;验电器金属杆下面是
两个金属箔片,静电计金属杆下面是指针;验电器外面无刻度线,静电计带刻度线;在功能上,
验电器及静电计均可检验物体是否带电以及带电种类,静电计可以测量电势差的大小或电势
的高低(定性)。
(2)物体与验电器金属杆上端接触,通过观察金属箔片的变化,即可判断物体是否带电。
可以先让验电器带上正电或负电,然后,将被检验的物体接触金属杆上端。由电荷守恒定律
(异种电荷先中和后分配,同种电荷叠加),结合箔片张角的变化,即可判定物体是带正电还是
带负电。
角度 1
　
金属的微观结构模型及其应用
(2024 届江西联考)金属导体的微观结构模型如图所示,灰色小球表示“失去”了电子
的正离子,这些正离子在金属内部排列起来,每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不
移动,只有自由电子穿梭其中。事实上,自由电子是从不移动的金属原子中解放出来的,能够
在金属原子之间自由穿梭,失去了电子的金属原子正是正离子。根据此金属导体模型 ,未能
解释的电学现象有(
　　
)。
　　　　　　
¿
　　　　　　
¿
　　　　　　
¿
A.摩擦起电现象 B.感应起电现象
C.接触带电现象 D.静电平衡现象
　　
答案
　
A
解析
　
摩擦起电一般是绝缘体与绝缘体之间摩擦,因此发生束缚电子转移的现象,所以
金属导体结构模型不能解释此现象,A 项符合题意;感应起电是金属导体位于带电体附近导致
自由电荷重新分布的现象,运用金属导体结构模型能够得到很好的解释,B 项不符合题意;接
触带电是指一个带电金属导体接触一个不带电金属导体,致使不带电金属导体带上同种电荷
的现象,金属导体结构模型对此能够给出非常好的解释,C 项不符合题意;静电平衡现象是指
金属导体位于外电场中,因为自由电荷瞬间完成重新分布,致使金属内部电场强度为零的现
象,运用金属导体结构模型能够给出很好的解释,D 项不符合题意。
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