物理选修3-1文科班导学案8

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高中物理选修3-1全套学案最新版-

高中物理选修 3-1全册学案目录1.1《电荷及电荷守恒》学案1.2《库仑定律》学案1.3《电场强度》学案1.4《电势能和电势》学案1.5《电势差》学案1.6《电势差与电场强度的关系》学案1.7《静电现象的应用》学案1.8《电容器和电容》学案1.9《带电粒子在电场中的运动》学案2.1《电源和电流》学案2.1《电源和电流》教案2.2《电动势》学案2.3《欧姆定律》学案2.4《串联电路和并联电路》学案2.5《焦耳定律》学案2.6《电阻定律》学案2.7《闭合电路的欧姆定律》学案2.8《多用电表》学案2.9《实验测定电池的电动势和内阻》学案2.10《逻辑电路》学案3.1《磁现象和磁场》学案3.2《磁感应强度》学案3.3《几种常见的磁场》学案3.4《磁场对通电导线的作用力》学案3.5《磁场对运动电荷的作用力》学案3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》学案电荷及守恒定律学案课前预习学案一、预习目标认识电荷，知道电荷守恒定律，了解点电荷、元电荷二、预习内容【问题 1】自然界存在几种电荷，它们之间的相互作用如何？【问题 2】摩擦可以产生静电，你能找出一两件通过摩擦带上电的物体吗？说说它们分别带的是正电还是负电？【问题 3】电荷的多少叫做电荷量，用表示。

在国际单位制中，电荷量的单位是，简称，用符号表示。

元电荷 e=【问题 4】甲、乙两同学各拿一带电小球做实验，不小心两小球接触了一下，结果两小球都没电了！电荷哪里去了呢？消失了？你能帮他们解释一下原因吗？【问题 5】想一想，在什么情况下带电体可以看成点电荷呢？三、提出疑惑课内探究学一、学习目标1．认识电荷，了解点电荷、元电荷、感应起电。

2．知道电荷守恒定律。

3．探究点电荷的相互作用规律，知道库仑定律二、学习过程【问题 1】①请你自制一个简易验电器。

器材准备：一小段金属丝，两条长约 2cm、宽约 4mm 的金属箔，一个带有塑料瓶盖的透明玻璃瓶。

②摩擦过的物体一定会带电吗？摩擦身边的物体，并用做好的验电器判定它们在摩擦后是否都带上了电。

《高中物理选修3-1§2.3欧姆定律》导学案

/V作者：广西英华国际职业附属中学蓝娟例3、某一电阻接在40伏的电路中，其上通过的电流为2安，问：该电阻为大？若电压增大到80伏时，其电阻为多大？电流是多大？知识点三：导体的伏安特性曲线（1）用纵轴表示，用横轴表示，画出的图线叫做导体的伏安特性曲线。

如图所示，是金属导体的伏安特性曲线。

（2）在I—U图中，图线的斜率表示。

即k= 。

图线的斜率越大，电阻越。

则RA与R B 的大小关系是：。

（3）伏安特性曲线是，即导体中电流与其两端电压成，这样的元件叫线性元件。

伏安特性曲线不是直线，即导体中电流与其两端电压，这样的元件叫元件。

例4、两电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知：这两电阻的大小之比R1∶R2为___A.1∶3B.3∶1C.1∶3D.3∶1知识点四：实验：小灯泡的伏安特性曲线1.该实验需要的器材有：电源、开关、、、、灯灯、泡、导线。

2.实验操作：A.按电路图连接好电路，开关闭合前，将变阻器滑片滑至R的端。

B.闭合开关，右移滑片，增加小灯泡两端的电压，直至电压达到额定电压，记录不同位置时、的示数。

C.将相关数据填入下表，依据实验数据在坐标纸上作出小灯泡的I—U图线。

实验AVRE SL测绘小灯泡的伏安特性曲线I/AU/V电流I/A电压U/V3.由小灯泡的伏安特性曲线，说明了什么问题？【当堂检测】1、根据欧姆定律，下列说法中正确的是（）A从关系式R=U/I可知，对于一个确定的导体来说，如果通过的电流越大，则导体两端的电压也越大B从关系式R=U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成正比C从关系式I=U/R可知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比D从关系式R=U/I可知，对于一个确定的导体来说，所加在的电压跟通过的电流的比值是一确定值2、鸟落在110kv的高压输电线上，虽然通电的高压线是祼露的确电线，但鸟仍然安然无恙，这是因为（）A鸟有耐高压的天性B鸟脚是干燥的，所以鸟体不导电C鸟两脚间的电压几乎为零D鸟体电阻极大，所以无电流通过3、一段导体两端电压是4v，在2 min内通过导体某一横截面面积的电荷量是15C，那么这段导体的电阻应为Ω4、有三个电阻，R A=5Ω，R B=10Ω，R C=2.5Ω,它们的伏安特性呈线性特征，请在同一坐标系中作出它们的伏安特性曲线，并在线旁标明A、B、C。

高二物理教案选修3-1第一章静电场导学案

班级：姓名：（1）定义：电容器所带电荷量Q与电容器两板间的电势差U的比值⑵、表达式：⑶意义：表征电容器容纳电荷本领的大小；由本身结构决定。

⑷单位：法拉（），常用微法（）、皮法（)1F=106μF=1012 pF⑸额定电压与击穿电压⑹平行板电容器的电容3、关于平行板电容器的两类问题⑴电容器与电源相连，则⑵电容器充电后与电源断开，则考点六：带电粒子在电场中的运动典型问题分析——加速问题和偏转问题（一）直线运动情况：如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U．两板间有一个带正电荷量为q的带电粒子，它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负极板时的速度有多大？（二）带电粒子的偏转如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和Y’，板间距离为d．在两板间加以电压U，两板间的匀强电场的场强为E=U/d．现有一电荷量为q的带电粒子以水平速度v0射入电场中.（1）.加速度（2）.侧向速度（3）.偏向角（4）.侧向位移（5）.侧向位移与偏向角（6）.增加的动能巩固训练21、两个半径相同的同种金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的[ ]A.4/7B.3/7C. 9/7D. 16/72、A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q 的电荷，所受电场力为F，A 点的场强为E，则[ ]A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化B．若在A点换上电量为2q 的电荷，A点的场强将变为2EC．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零D．A点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关3、如图所示,是在一个电场中的a,b,c,d四个点分别引入试探电荷时,电荷所受电场力F跟引入的电荷量q之间的关系图线,下列说法正确的是（）A.该电场是匀强电场B.a,b,c,d四点的电场强度大小关系是Ed>Eb>Ea>EcC.这四点的场强大小关系是Eb>Ea>Ec>EdD.无法比较E的大小4、电场强度的定义式为E＝F／q [ ]A．该定义式只适用于点电荷产生的电场B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量C．场强的方向与F的方向相同D．由该定义式可知，电场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比5、对公式E=kQ/r2 的几种不同理解，错误的是( )A．当r→0时，E→∞B．当r→∞时，E→0C．某点的场强与点电荷Q的大小无关D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同6、如图示，在匀强电场E中，一个负电荷在外力作用下由A点运动到B点，则（）A.外力与电场力对电荷做功之和等于电荷电势能的增量与动能增量之和B.外力对电荷所做的功等于电荷电势能的增量与动能增量之和C.外力和电场力对电荷做功之和等于电荷动能的增量D.电荷克服电场力所做的功等于电荷动能的增量E.电荷克服电场力所做的功等于电荷电势能的增量7、在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是[ ]A．电场强度大的地方电势一定高B．电势为零的地方场强也一定为零C．场强为零的地方电势也一定为零D．场强大小相同的点电势不一定相同8、下述说法正确的是[ ]A．在同一等势面上移动电荷，电场力不作功B．等势面上各点场强大小一定相等C．电场中电势高处，电荷的电势能就大D．电场强度大处，电荷的电势能就大9、概念辨析：请判断下列说法是否正确⑴.电场线越密的位置，电势越高（)⑵.与零电势点电势差越大的位置，电势越高( )⑶.电势越高的位置，电场强度越大( )⑷.电荷沿电场线方向运动，电荷所在位置的电势越来越低( )⑸.电场强度为零的位置，电势也一定为零( )⑹.电势为零的位置，电场强度也一定为零( )⑺.电荷沿电场线方向运动，所具有的电势能越来越小( )⑻.电荷在电势越高的位置，电势能越大( )（9）.电荷所具有的电势能越大的位置，电势越高( )9、如图a,b,c是一条电力线上的三个点，电力线的方向由a到c, a、b间的距离等于b、c间的距离。

人教版物理选修3-1导学案：电荷及其守恒定律导学案

《电荷及其守恒定律》导学案一、学习目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．二、学习重点难点电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用三、学习过程1．电荷学生阅读教材有关物质内部微观结构的描述，思考和回答问题：（1）物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？（2）什么是自由电子，金属成为导体的原因是什么？学生活动：积极阅读教材，思考并回答问题。

2.感应起电实验：取有绝缘支柱的两个不带电枕形导体A、B，使它们彼此接触。

用丝绸摩擦过的有机玻璃棒反复多次接触球形导体C，使之带正电。

将C移近A，用与有机玻璃棒摩擦过的丝绸分别靠近A、B。

（如图所示）［问题］如将A、B分开，再移走C，A、B带电情况如何？［答］A仍带负电，B仍带正电.［演示证明］将A、B分开，用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确。

［问题］将A、B接触，它们是否带电？这说明什么？［答］不带电，说明接触前A、B带等量异种电荷，接触后等量异种电荷中和。

［演示证明］使A、B接触，仍用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确。

［问题］若先把C移走，再将A、B分开呢？［答］A、B不带电。

［演示证明］把C移走，将A、B分开，用与玻璃棒摩擦过的丝绸检验，学生回答正确.［问］为什么？［学生答］因为将C移走，A上负电荷、B上正电荷不再受C上电荷作用，A、B所带电荷重新恢复原状，在导体内中和而不带电。

静电感应：将电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应。

利用静电感应使物体带电的过程，叫感应起电。

【例】把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥则A、B两球原来的带电情况可能是（）A．带有等量异种电荷B．带有不等量异种电荷C．带有等量同种电荷D．一个带电，另一个不带电答案：BCD3．电荷守恒定律电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，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，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

物理选修3-1全书全套(导学案)

第一章静电场§1.1电荷及其守恒定律、库仑定律、电场强度1、了解元电荷的含义，理解电荷守恒定律的不同表述。

2、掌握库仑定律，能够解决有关的问题。

3、理解电场强度及其矢量性，掌握电场强度的叠加，并进行有关的计算。

4、知道用电场线描述电场的方法。

理解引入电场线的意义。

【自主学习】一、电荷及电荷守恒1、自然界中存在电荷，正电荷和负电荷，同种电荷相互，异种电荷相互。

电荷的多少叫做，单位是库仑，符号是C。

所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍，电荷量e称为。

2、（1）点电荷是一种模型，当带电体本身和对研究的问题影响不大时，可以将带电体视为点电荷。

真正的点电荷是不存在的，这个特点类似于力学中质点的概念。

3、使物体带电有方法：摩擦起电、感应起电、接触起电，其实质都是电子的转移。

4、电荷既不能，也不能，只能从一个物体到另一个物体，或从物体的转移到，在转移的过程中，电荷的总量，这就是电荷守恒定律。

二、库仑定律1、真空中两个之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1、Q2的乘积成，跟它们的距离r的成反比，作用力的方向沿着它们的。

公式F= 其中静电力常量k适用范围：真空中的。

（1）FE q=是电场强度的定义式，适用于的静电场。

（2）2QE kr =是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式，只适用于在真空中形成的电场。

（3）UE d=是匀强电场中场强的计算式，只适用于，其中，d 必须是沿的距离。

3、电场的叠加电场需按矢量的运算法则，即按平行四边形定则进行运算。

四、电场线（1）电场线：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的方向都跟该点的方向一致，这样的曲线就叫做电场线。

电场线是人们为了描述而人为地画出来的，电场中并非真正存在着这样一些曲线。

它可以形象直观地反映电场的和。

（2）电场线的性质：电场线起始于（或无穷远处）；终止于（或无穷远处）。

其上每一点的切线方向和该点的方向一致。

物理选修3-1学案

第1章静电场第1节静电现象及其微观解释1．自然界中只存在两种电荷：______电荷和________电荷．电荷间的作用规律是：同种电荷相互______，异种电荷相互________．2．用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带____________电荷，毛皮带__________电荷．用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带______电荷，丝绸带______电荷．3．原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为________．金属中距离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做________________．失去这种电子的原子便成为带____电的离子．离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中．所以金属导电时只有________在移动．4．把带电体移近不带电的导体，可以使导体靠近带电体的一端带________，远离的一端带________这种现象叫静电感应．利用静电感应使物体带电叫________起电．常见的起电方式还有________和________等．5．电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体______到另一物体，或者从物体的一部分____________到另一部分．6．物体所带电荷的多少叫________________．在国际单位制中，它的单位是________，用________表示．7．最小的电荷量叫________，用e表示，e＝________.所有带电体的电荷量都等于e的____________．电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的________．一、电荷[问题情境]在干燥的冬天，当你伸手接触金属门把的一刹那，突然听到“啪”的一声，手麻了一下，弄得你虚惊一场，是谁在恶作剧？原来是电荷在作怪．1．这些电荷是哪里来的？物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？2．什么是自由电子，金属成为导体的原因是什么？3．除了摩擦起电，还有其它方法可以使物体带电吗？[要点提炼]1．摩擦起电的原因：在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____电，失去电子的物体则带____电．2．感应起电的原因：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引和排斥，导体中的自由电子便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带____电荷，远离的一端带____电荷．3．常见的起电方式有摩擦起电、感应起电和接触起电．三种起电方式的实质都是________ 的转移．[问题延伸]感应起电现象中实验物体必须是导体吗？二、电荷守恒定律[问题情境]现代生活中电无处不在，济南市一天的耗电量可达千万度，那么，电荷会不会像煤和石油一样总有一天会被用完呢？1．电荷是摩擦的过程中创造出来的吗？2．在电荷转移的过程中其总量是否守恒？[要点提炼]1．电荷守恒定律的内容：电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．2．“电荷的中和”是指电荷的种类和数量达到等量、异号，这时正、负电荷的代数和为________，而不是正、负电荷一起消失了．[问题延伸]怎样理解电荷守恒定律中“电荷的总量”？例1如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A端靠近一带电导体C时()A．A端金箔张开，B端金箔闭合B．用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D．选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷变式训练1如图所示，A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C球带正电，A、B两个完全相同的枕形导体不带电．试问：(1)如何使A、B都带等量正电？(2)如何使A、B都带等量负电？(3)如何使A带负电B带等量的正电？例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6.4×10－9 C和－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？变式训练2有三个相同的金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10－5C的正电荷，小球B、C不带电，现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为q A＝________ C，q B＝________ C，q C＝________ C.【即学即练】1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是()A．元电荷就是电子B．元电荷就是质子C．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D．元电荷就是自由电荷的简称2．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是()A．摩擦起电说明电荷可以被创造B．摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上C．感应起电是由于电荷从带电物体转移到另一个物体上D．感应起电是电荷在同一物体上的转移3．如图所示，将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体时，枕形导体上电荷的移动情况是() A．枕形导体中的正电荷向B端移动，负电荷不移动B．枕形导体中电子向A端移动，正电荷不移动C．枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D．枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动4．带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的()A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 CC．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C1．下列关于电现象的叙述中正确的是()A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B．摩擦可以起电是普遍现象，相互摩擦的两个物体总是同时带等量的异种电荷C．带电现象的本质是电子的转移，物体得到电子一定显负电性，失去电子显正电性D．当一种电荷出现时，必然有等量的异种电荷出现；当一种电荷消失时，必然有等量的异种电荷消失2．以下说法正确的是()A．摩擦起电是自由电子的转移现象B．摩擦起电是通过摩擦产生的正电荷和电子C．感应起电是自由电子的转移现象D．金属导电是由于导体内有可以移动的正电荷3．将两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两小球之间相互排斥，则A、B两球原来带电情况可能是()A．A和B原来带有等量异种电荷B．A和B原来带有同种电荷C．A和B原来带有不等量异种电荷D．A和B原来只有一个带电4．将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，如图所示，下列几种方法能使两球都带电的是()A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．先将棒接触一下其中一球，再把两球分开D．棒带的电荷量如果不变，不能使两导体球带电5．如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则()A．金属球A可能不带电B．金属球A可能带负电C．金属球A可能带正电D．金属球A一定带正电6. 绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜．在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图所示，现使b带正电，则()A．b将吸引a，吸住后不放开B．b先吸引a，接触后又把a排斥开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开7．M和N是原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10－10 C，下列判断中正确的是()A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从N转移到了MC．N在摩擦后一定带负电荷1.6×10－10 CD．M在摩擦过程中失去了1.6×10－10个电子8．某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触．②用手指摸甲球．③手指移开．④移开乙球．⑤甲球带正电．⑥甲球不带电．下列操作过程和所得结论正确的有()A.○1→②→③→④→⑥B．①→②→④→③→⑥C.○1→②→③→④→⑤D．①→②→④→③→⑤9．两个完全相同的金属球，一个带＋6×10－8C的电荷量，另一个带－2×10－8C的电荷量．把两球接触后再分开，两球分别带电多少？10．如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒钟有104个电子到达收集电子的金属瓶，经过一段时间，金属瓶上带有－8×10－12C的电荷量，求：(1)电子瓶上收集到多少个电子；(2)实验的时间为多长．第1章静电场第2节静电力库仑定律1．探究电荷间作用力的大小跟距离的关系：保持电荷的电荷量不变，距离增大时，作用力________；距离减小时，作用力________．2．探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系：保持两个电荷之间的距离不变，电荷量增大时，作用力________；电荷量减小时，作用力________．3．静电力：________间的相互作用力，也叫________．它的大小与带电体的________及________有关．4．点电荷：自身的________________比相互之间的距离______________的带电体．5．库仑定律：真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小，与它们电荷量的乘积成____________，与它们距离的二次方成________，作用力的方向在它们的________．6．库仑定律的公式F＝________，式中k叫做静电力常量，k的数值是________．一、点电荷[问题情境]1．点电荷是不是指带电荷量很小的带电体？是不是体积很小的带电体都可看做点电荷？2．点电荷与元点荷一样吗？[要点提炼]1．点电荷是只有电荷量，没有________和________的理想化模型．2．带电体看成点电荷的条件：当带电体间的________比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做点电荷．二、库仑定律[问题情境]1．什么是库仑力？其大小如何确定？方向又如何确定？2．库仑定律及表达式与哪个定律相似？[要点提炼]库仑定律的适用条件是：(1)__________________；(2)____________________．[问题延伸]有人根据F＝kq1q2r2推出当r→0时，F→∞，正确吗？三、库仑的实验[问题情境]库仑扭秤是如何把力的作用效果放大的，如何确定力F的大小？此实验是如何把带电金属球所带的电荷量均匀改变的？例1 两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q 1和q 2，当两球心相距3R 时，相互作用的静电力大小为( )A ．F ＝k q 1q 2(3R )2B ．F ＞k q 1q 2(3R )2C ．F ＜k q 1q 2(3R )2D ．无法确定变式训练1 下列关于点电荷的说法正确的是( )A ．点电荷可以是带电荷量很多的带电体B ．带电体体积很大时不能看成点电荷C ．点电荷的带电荷量可能是2.56×10－20 CD ．一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定例2 有三个完全一样的球A 、B 、C ，A 球带电荷量为7Q ，B 球带电荷量为－Q ，C 球不带电，将A 、B 两球固定，然后让C 球先跟A 球接触，再跟B 球接触，最后移去C 球，则A 、B 两球间的作用力变为原来的多少？变式训练2 两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F ，两小球相互接触后将其固定距离变为r 2，则两球间库仑力的大小为( )A.112FB.34FC.43F D ．12F 例3 两个正电荷q 1和q 2的电荷量都是3 C ，静止于真空中的A 、B 两点，相距r ＝2 m .(1)在它们的连线AB 的中点O 放入正电荷Q ，求Q 受的静电力．(2)在它们连线上A 点左侧P 点，AP ＝1 m ，放置负电荷q 3，q 3＝－1 C ，求q 3所受的静电力．变式训练3 如图所示，两个点电荷，电荷量分别为q 1＝4×10－9 C 和q 2＝－9×10－9 C ，两者固定于相距20 cm 的a 、b 两点上，有一个点电荷q 放在a 、b 所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是( )A ．距a 点外侧40 cm 处B ．距a 点内侧8 cm 处C ．距b 点外侧20 cm 处D ．无法确定【即学即练】1．下列关于点电荷的说法中，正确的是( )A ．体积大的带电体一定不是点电荷B ．当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷C ．点电荷就是体积足够小的电荷D ．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体2．关于库仑定律，以下说法中正确的是( )A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体B ．库仑定律是实验定律C ．库仑定律仅适用于静止电荷间的相互作用D ．根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零时，则库仑力趋近于无穷大3．相隔一段距离的两个点电荷，它们之间的静电力为F ，现使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2倍，同时将它们间的距离也变为原来的2倍，则它们之间的静电力变为( )A ．F 2B ．4FC ．2F D.F 44．如图所示，三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上，q 2与q 3间距离为q 1与q 2间距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比为( )A ．(－9)∶4∶(－36)B ．9∶4∶36C ．(－3)∶2∶(－6)D ．3∶2∶61．对于库仑定律，下列说法正确的是()A．只要是计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可使用公式F＝k Q1Q2 r2B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们受到的库仑力大小一定相等D．库仑定律中的静电力常量k只是一个比例常数，只有数值，没有单位2．A、B两个点电荷之间的距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将() A．可能变大B．可能变小C．一定不变D．不能确定3．两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1∶F2可能为()A．5∶2 B．5∶4 C．5∶6 D．5∶94．两个带有同种电荷的小球A、B，放在光滑绝缘水平面上，其中小球A固定，小球B只在库仑力作用下由静止开始沿水平面运动，在运动过程中，小球B的加速度a和速度v的变化是() A．a一直在增大B．a一直在减小C．v一直在增大D．v一直在减小5．如图所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为F A、F B，现使两球带同种电荷，此时上、下细线受力分别为F A′，F B′，则()A．F A＝F A′，F B＞F B′B．F A＝F A′，F B＜F B′C．F A＜F A′，F B＞F B′D．F A＜F A′，F B＜F B′6．如图所示，两个带电小球A、B的质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2.静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，且恰好处于同一水平面上．下列说法正确的是()A．若q1＝q2，则θ1＝θ2B．若q1＜q2，则θ1＞θ2C．若m1＝m2，则θ1＝θ2D．若m1＜m2，则θ1＞θ27．如图所示，把质量为2.0×10－3kg的带电小球B用细线悬挂起来．若将带电荷量为4.0×10－8C的小球A靠近B，则平衡时细线与竖直方向成45°角．已知A、B在同一水平面上且相距0.3 m，B球所带的电荷量为__________C．(取g＝10 m/s2)8．真空中光滑绝缘平面上，分别放置两个电荷量为－Q、＋9Q的点电荷A、B，如图所示，且A、B间的距离为60 cm.然后在另一位置放置点电荷C，这时三个点电荷都处于平衡状态，求C的电荷量以及相对A的位置．9．两个完全相同的小球A和B，只有A带有一定的电荷量，A、B接触后分开，相距1 m时测得相互作用力等于1 N，求接触前A的电荷量是元电荷的多少倍？10．行星绕恒星运动由万有引力提供向心力，电子绕原子核运动由库仑力提供向心力，已知电子的质量为m，原子核与电子的带电荷量都为e，电子绕原子核做圆周运动的半径为r，静电力常量为k，求：(1)电子转动的线速度；(2)电子做圆周运动的周期．第1章静电场第3节电场及其描述1．电场：电荷的周围存在着由它产生的一种特殊________．它的特征之一是对放入其中的________有力的作用．甲电荷对乙电荷的作用力，就是甲电荷的________对乙电荷的作用力．2．静电场是指________的电荷产生的电场．3．试探电荷是用来检验电场__________及其________分布情况的电荷，是研究电场的工具．激发或产生我们正在研究的电场的电荷是电场的________．4．放入电场中某点的试探电荷所受的________跟它的________的比值，叫做该点的电场强度．简称场强．其定义式为E＝________，单位是________，符号是________．电场强度是______量，有大小也有方向，其方向与________在该点所受电场力的方向相同．5．真空中点电荷的场强：E＝________.Q为正电荷时，在电场中的P点场强E的方向________；Q为负电荷时，E的方向__________．6．匀强电场：电场中各点场强的____________都相同的电场．7．电场线是画在电场中的一条条________________，曲线上每点的________表示该点的电场强度方向．电场线的特点有：(1)起始于无限远或______，终止于______或______．(2)任意两条电场线________．(3)电场线的疏密表示场强的______．一、电场[问题情境]天体之间没有直接接触，就有引力作用如图所示，这种作用是通过引力场传递的，电荷与电荷之间的相互作用是通过电场来实现的1．你知道哪里有电场吗？2.电场具有怎样的特征呢？[要点提炼]电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，并非由分子、原子组成，但客观存在．电荷间的相互作用是通过电场发生的．二、电场强度[问题情境]1．检验电荷的作用是什么？2．同一检验电荷，放在电场中的不同位置受力不同，表明不同位置电场的强弱不同．如何准确描述这种性质？[要点提炼]电场强度是描述电场的强弱和方向的物理量，是______量，其大小由E ＝F q来计算，其方向与______电荷的受力方向相同[问题延伸]根据公式E ＝F q可以得出E 与F 成正比或E 与q 成反比的结论吗？三、点电荷的电场[问题情境]1．在点电荷形成的电场中，某点的场强大小由哪些因素决定？2．公式E ＝F q 与E ＝kQ r2有何区别？[要点提炼]公式E ＝F q 与E ＝kQ r2的对比理解项目意义适用条件 Q 或q 的意义公式中各量的关系 E ＝F q电场强度的定义式任何电场 q 是试探电荷 E 用F 与q 的比值来表示，但E 大小与F 、q 大小无关 E ＝k Q r2 点电荷的场强公式点电荷在真空中 Q 是场源电荷 E 不仅由Q 、r 决定且E ∝Q ，E ∝1r2四、电场线[问题情境]1．电场线是如何表示电场方向的？2．电场线能不能相交？3．电场线是如何表示电场强弱的？[要点提炼]1．电场线是为了描述电场而引入的一种假想曲线，曲线的______方向表示场强方向，曲线的________表示场强的相对大小．2．电场线从_____电荷或无穷远出发，终止于无穷远或______电荷，电场线不相交．3．几种常见电场的电场线画法五、匀强电场[问题情境]1．匀强电场有什么显著特点？电场线有什么特点？2.匀强电场通常存在于什么地方？[要点提炼]1．匀强电场是电场强度的大小______，方向________的电场．2．匀强电场的电场线是________相等的________线．例1如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6N，方向如图，则B处场强是多大？如果换用一个q2＝4.0×10－7C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？变式训练1如图所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离．以下判断正确的是() A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度例2在真空中O点放一个电荷Q＝＋1.0×10－9C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30 cm，M点放一个点电荷q＝－1.0×10－10C，如图所示，求：(1)q在M点受到的作用力；(2)M点的场强；(3)拿走q后M点的场强；(4)若MN＝30 cm，则N点的场强多大？【即学即练】1．电场强度的定义式为E＝F/q()A．该定义式只适用于点电荷产生的电场B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷的电荷量C．场强的方向与F的方向相同D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比2．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电荷量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则()A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化B．若在A点换上电荷量为2q的电荷，A点的场强将变为2EC．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关3．关于电场线的说法，正确的是()A．电场线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线不可能是闭合的4. 如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则()A．A、B两处的场强方向相同B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A＝E BC．电场线从A指向B，所以E A＞E BD．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定1．下列说法正确的是()A．靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大；靠近负点电荷，电场线越密，电场强度越小B．沿电场方向电场强度越来越小C．在电场中没画电场线的地方场强为零D．电场线虽然是假想的一簇曲线或直线，但可以用实验方法模拟出来2．关于电场强度，下列说法正确的是()A．以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的场强都相同B．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C．若放入正电荷时，电场中某点场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右D．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大3．如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()A．该电场是匀强电场B．a点的电场强度比b点的大C．b点的电场强度比a点的大D．正电荷在a、b两点受力方向相同4．一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在图中能正确反映q、E、F三者关系的是()5. 如图所示，表示一个电场中a、b、c、b四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是()A．该电场是匀强电场B．这四点场强的大小关系是E d＞E a＞E b＞E cC．这四点场强的大小关系是E a＞E b＞E c＞E dD．无法比较这四点场强的大小关系6. 如图所示，A为带正电荷Q的金属板，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止．设小球是用绝缘丝线悬挂于O点，求小球所在处的电场强度．第1章静电场第4节电场中的导体一、场强叠加原理电场强度的叠加：如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为_________________在该点产生的电场强度的__________．二、静电平衡状态下导体的电场1．静电平衡状态：导体中(包括表面)_______不再发生移动，我们就认为导体达到了静电平衡状态．2．静电平衡状态下导体的特点：(1)处于静电平衡状态的导体，内部____________处处为零．(2)表面处的场强不为零，表面处的场强方向跟导体表面________．三、导体上电荷的分布处于静电平衡状态的导体，内部没有电荷，电荷只分布在________．四、静电屏蔽导体处于静电平衡时，内部场强处处为零，表现为电中性，若导体是空腔的，空腔部分的____________也处处为零，无论导体外部的电场是什么样的，电场都不会____________导体内部，金属壳的这种作用叫做静电屏蔽．一、场强叠加原理1．什么是电场强度的叠加？它遵循什么原则？二、静电平衡状态下导体的电场[问题情境]当一个带电体靠近不带电导体时，由于导体内的自由电子受到库仑力的作用，将向着与电场相反的方向定向移动，从而使导体两端出现等量异种电荷，这就是前面学习的静电感应现象．这种定向移动是无休止的吗？电荷的移动对导体内部的电场有何影响？1．自由电子定向移动的原因是什么？2．此处涉及到几个电场？它们分别是来自哪里？3．什么是静电平衡状态？[要点提炼]处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为______．二、导体上电荷的分布[问题情境]在课本23页图1-41中，a、b两图有何不同？得出怎样的结论？[要点提炼]处于静电平衡状态的导体内部没有电荷，电荷只能分布在导体的________上．三、静电屏蔽[问题情境]1．处于静电平衡状态的导体，其内部场强处处为零，若导体是空心的，则空心部分的场强怎样？2．静电屏蔽是怎样起到屏蔽作用的？例1如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，则：(1)两点电荷连线的中点O的场强为多大？(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强如何？变式训练1如图所示，在正六边形的a、c两个顶点上各放一带正电的点电荷，电荷量的大小都是q1，在b、d两个顶点上各放一带负电的点电荷，电荷量的大小都是q2，q1＞q2.已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条()A．E1B．E2C．E3D．E4例2长为L的导体棒原来不带电，现将一电荷量为＋q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示．当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于________，方向为________．变式训练2如图所示，在孤立点电荷＋Q形成的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态．若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示，要求严格作图)．。

物理选修3-1文科班导学案1

1.1电荷及其守恒定律导学案【考试要求】重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

【教学过程】复习初中知识：正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为____电荷，用____数表示．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为_____负电荷，用负数表示．电荷及其相互作用：同种电荷相互_____，异种电荷相互____．进行新课：第1节、电荷及其守恒定律1、电荷（1）原子的核式结构原子： ___________（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．实质： ___________结果： ___________（3）金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应的方法也可以使物体带电．【演示】：把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A，B(参见课本图1.1－1)．可以看到A，B上的金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷．如果先把C移走，A和B上的金属箔就会闭合．如果先把A和B 分开，然后移开C，可以看到A和B仍带有电荷；如果再让A和B接触，他们就不再带电．这说明A和B 分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．（4）静电感应：________________________________________提出问题：静电感应的原因？带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。

结合P4做一做讨论另一种起电方式（5）接触起电：________________________________________分析：三种起电的本质2、电荷守恒定律．电荷守恒定律：________________________________________另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。

人教版高二物理选修3-1：1.8《电容器的电容》导学案设计

A B第1.8《电容器的电容》导学案班级：组名：姓名：【学习目标】 1．了解电容器的结构、符号，击穿电压和额定电压的概念，认识常见的电容器。

2．知道电容器充、放电过程中极板上的电荷量、极板间的电势差、能量的变化情况，了解电容器的作用。

3．理解电容的物理意义，掌握电容的定义、定义式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。

(重点、难点)4．了解影响平行板电容器电容大小的因素及其电容的决定式，并会进行定性地分析。

(重点)【学法指导】1．用比值法定义电容；2．应用类比的方法理解电容的物理意义；3．通过实验理解影响影响平行板电容器电容大小的因素。

【知识链接】相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板之间的电场（除边缘外）可看作电场。

【学习过程】基础自主学习——用夯实的基础打开透射希望的天窗知识点一、电容器1．组成：两个彼此又的导体，组成一个电容器。

2．电容器的充电：（1）电路连接：如图1.8-1，单刀双掷开关S 接（填“1”或“2”）？请在图中标出．．极板上电荷的电性，画出．．极板间电场线的方向。

（2）充电结果：极板A 带上了电荷，极板B 带上了电荷，两极板A 、B 之间产生了，由电源获得的储存在电容器中，若A 板电势为A ϕ，若B 板电势为B ϕ，则A ϕ B ϕ（<,=，>）于是两板板存在电势差U= 。

？电容器充电后，切断与电源的联系，两个极板上的电荷是否改变？。

3．电容器的放电：（1）电路连接：如图1.8-2，单刀双掷开关S 接（填“1”或“2”）（2）放电结果：两极板上的电荷，两极板之间不再有，转化为其他形式的能，此时两板电势差U= 。

4.电容器作用:从上述可得到,电容器的作用是。

知识点二、电容1．定义：电容器所带电荷量Q 与 U 的比值，定义式为。

这是又一个采用法定义的物理量。

A B？“电容器所带的电荷量”是指一个极板所带电荷量的。

2．物理意义：表示电容器本领的物理量。

高二物理选修3-1优秀导学案(第1至3章)(51页)

高二物理选修3-1教案目录第一章静电场21.1电荷及其守恒定律21.2库仑定律51.3.1电场强度71.3.2专题：静电平衡101.4电势能电势131.5电势差151.6电势差与电势强度地关系161.7电容器与电容181.8带电粒子在电场中地运动19第二章、恒定电流222.1、导体中地电场和电流（1课时）222.2、电动势（1课时）242.3、欧姆定律（2课时）262.4、串联电路和并联电路（2课时）282.5、焦耳定律（1课时）30第三章磁场教案323.1 磁现象和磁场（1课时）323.2 、磁感应强度（1课时）343.3 、几种常见地磁场（1.5课时）363.4 、磁场对通电导线地作用力（1.5课时）393.5、磁场对运动电荷地作用（1课时）423.6、带电粒子在匀强磁场中地运动（2课时+1练习）45第一章静电场1.1电荷及其守恒定律教学三维目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量地概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中地正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中地电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．（二）过程与方法1、通过对初中知识地复习使学生进一步认识自然界中地两种电荷2、通过对原子核式结构地学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中地电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换地系统，电荷地代数和不变.（三）情感态度与价值观通过对本节地学习培养学生从微观地角度认识物体带电地本质重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电地相关问题.教学过程：（一）引入新课：新地知识内容，新地学习起点．本章将学习静电学．将从物质地微观地角度认识物体带电地本质，电荷相互作用地基本规律，以及与静止电荷相联系地静电场地基本性质.【板书】第一章静电场复习初中知识：【演示】摩擦过地物体具有了吸引轻小物体地性质，这种现象叫摩擦起电，这样地物体就带了电．【演示】用丝绸摩擦过地玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过地硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．【板书】自然界中地两种电荷正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过地玻璃棒所带地电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过地硬橡胶棒所带地电荷称为负电荷，用负数表示．电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律【板书】电荷（1）原子地核式结构及摩擦起电地微观解释原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子.（2）摩擦起电地原因：不同物质地原子核束缚电子地能力不同．实质：电子地转移．结果：两个相互摩擦地物体带上了等量异种电荷．（3）金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应地方法也可以使物体带电．【演示】：把带正电荷地球C移近彼此接触地异体A，B(参见课本图1.1－1)．可以看到A，B 上地金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷．如果先把C移走，A和B上地金属箔就会闭合．如果先把A和B分开，然后移开C，可以看到A和B仍带有电荷；如果再让A和B接触，他们就不再带电．这说明A 和B 分开后所带地是异种等量地电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．【板书】（4）、静电感应：把电荷移近不带电地异体，可以使导体带电地现象.利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．提出问题：静电感应地原因？带领学生分析物质地微观分子结构，分析起电地本质原因：把带电地球C 移近金属导体A 和B 时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上地自由电子被吸引过来，因此导体A 和B 带上了等量地异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中地正负电荷分开，是电荷从物体地一部分转移到另一部分.得出电荷守恒定律．【板书】2、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体地一部分转移到另一部分．另一种表述：一个与外界没有电荷交换地系统，电荷地代数和总是保持不变.○引导学生分析问题与练习33．元电荷电荷地多少叫做电荷量．符号：Q 或q 单位：库仑符号：C元电荷:电子所带地电荷量，用e 表示.注意：所有带电体地电荷量或者等于e ，或者等于e 地整数倍.就是说，电荷量是不能连续变化地物理量.电荷量e 地值：e =1.60×10-19C比荷：电子地电荷量e 和电子地质量m e 地比值,为111076.1⨯=em e C/㎏【小结】对本节内容做简要地小结●巩固练习1．关于元电荷地理解，下列说法正确地是：[ ]A ．元电荷就是电子B ．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等地电量C ．元电荷就是质子D ．物体所带地电量只能是元电荷地整数倍2．5个元电荷地电量是________，16 C 电量等于________元电荷．3．关于点电荷地说法，正确地是：[ ]A ．只有体积很小地带电体才能看成点电荷B ．体积很大地带电体一定不能看成点电荷C ．当两个带电体地大小及形状对它们之间地相互作用力地影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷D ．一切带电体都可以看成点电荷●作业1．复习本节课文．2．思考与讨论：引导学生完成课本P 5问题与练习1-4说明：1、两种电荷及其相互作用、电荷量地概念、摩擦起电地知识，这些在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象．要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象．在此基础上，使学生知道，感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中地正负电荷分开，使电荷从物体地一部分转移到另一部分．本节只说明静电感应现象.2．在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象地基础上，说明起电地过程是使物体中正负电荷分开地过程，进而说明电荷守恒定律．3．要求学生知道元电荷地概念，而密立根实验作为专题，有条件地学校可以组织学生选学．教后记：1、学生对三种起电方式展开了激烈地讨论，还例举了生活中地静电现象.对点电荷、元电荷、质子电量、电子电量之间关系下节课还要复习.1.2库仑定律教学三维目标（一）知识与技能1．掌握库仑定律，要求知道点电荷地概念，理解库仑定律地含义及其公式表达，知道静电力常量．2．会用库仑定律地公式进行有关地计算．3．知道库仑扭秤地实验原理．（二）过程与方法通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力地因素，再得出库仑定律（三）情感态度与价值观培养学生地观察和探索能力重点：掌握库仑定律难点：会用库仑定律地公式进行有关地计算教学过程：（一）复习上课时相关知识（二）新课教学【板书】----第2节、库仑定律提出问题：电荷之间地相互作用力跟什么因素有关？【演示】：带正电地物体和带正电地小球之间地相互作用力地大小和方向．使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2－1)．【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力地因素：1．距离．2．电量．2、库仑定律内容表述：力地大小跟两个点电荷地电荷量地乘积成正比，跟它们地距离地二次方成反比．作用力地方向在两个点电荷地连线上公式：221rq q k F 静电力常量k =9.0×109N ·m 2/C 2适用条件：真空中，点电荷——理想化模型【介绍】：（1）．关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言地，只要带电体本身地大小跟它们之间地距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在地．这里可以引导学生回顾力学中地质点地概念．容易出现地错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正．（2）．要强调说明课本中表述地库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力地影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为了排除其他介质地影响，将实验和定律约束在真空地条件下．扩展：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成地．任意两点电荷之间地作用力都遵守库仑定律．用矢量求和法求合力．利用微积分计算得：带电小球可等效看成电量都集中在球心上地点电荷．静电力同样具有力地共性，遵循牛顿第三定律，遵循力地平行四边形定则．【板书】：3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）【演示】：库仑扭秤(模型或挂图)介绍：物理简史及库仑地实验技巧．实验技巧：（1）．小量放大．（2）．电量地确定．【例题1】：试比较电子和质子间地静电引力和万有引力．已知电子地质量m 1=9.10×10-31kg ，质子地质量m2=1.67×10-27kg．电子和质子地电荷量都是1.60×10-19C．分析：这个问题不用分别计算电子和质子间地静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解．解：电子和质子间地静电引力和万有引力分别是FQrFmrFFQGm mF F 122222122121 21919113127160160910167=kQ=Gm=kQ=9.01010106.67101010=2.310 111939，，·×××××××××××....-----可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述地都是力，这是相同之处；它们地实质区别是：首先万有引力公式计算出地力只能是相互吸引地力，绝没有相排斥地力．其次，由计算结果看出，电子和质子间地万有引力比它们之间地静电引力小地很多，因此在研究微观带电粒子间地相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计．【例题2】：详见课本P9【小结】对本节内容做简要地小结（三）巩固练习复习本节课文及阅读科学漫步引导学生完成问题与练习，练习1、2、4，作业纸.参考题1．真空中有两个相同地带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力地大小为F．有一个不带电地金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间地作用力地大小可为：[ ]A．3F/64 B．0C．3F/82 D．3F/162．如图14－1所示，A、B、C三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等．A、B两处为正电荷，C处为负电荷，且BC=2AB．那么A、B、C三个点电荷所受库仑力地大小之比为________．×10-2C，3．真空中有两个点电荷，分别带电q1=5×10-3C，q2=－2它们相距15cm，现引入第三个点电荷，它应带电量为________，放在________位置才能使三个点电荷都处于静止状态．4．把一电荷Q分为电量为q和(Q－q)地两部分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大地斥力，则q和Q地关系是________．说明：1．点电荷是一种理想化地物理模型，这一点应该使学生有明确地认识．2．通过本书地例题，应该使学生明确地知道，在研究微观带电粒子地相互作用时为什么可以忽略万有引力不计．3．在用库仑定律进行计算时，要用电荷量地绝对值代入公式进行计算，然后根据是同种电荷，还是异种电荷来判断电荷间地相互作用是引力还是斥力．4．库仑扭秤地实验原理是选学内容，但考虑到库仑定律是基本物理定律，库仑扭秤地实验对检验库仑定律具有重要意义，所以希望教师介绍给学生，可利用模型或挂图来介绍．教后记：1、学生对点电荷地认识不够明确，没有判断意识.对库仑扭秤地实验很感兴趣，还能在生活中寻找将微小形变放大地例子.1.3.1电场强度教学三维目标（一）知识与技能1．知道电荷间地相互作用是通过电场发生地，知道电场是客观存在地一种特殊物质形态．2．理解电场强度地概念及其定义式，会根据电场强度地定义式进行有关地计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度地方向是怎样规定地．3．能根据库仑定律和电场强度地定义式推导点电荷场强地计算式，并能用此公式进行有关地计算．4．知道电场地叠加原理，并应用这个原理进行简单地计算．（二）过程与方法通过分析在电场中地不同点，电场力F与电荷电量q地比例关系，使学生理解比值F/q反映地是电场地强弱，即电场强度地概念；知道电场叠加地一般方法.（三）情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题地一般方法.重点：电场强度地概念及其定义式难点：对电场概念地理解、应用电场地叠加原理进行简单地计算教学过程（一）引入新课问题引入：电荷间地相互作用力是怎样产生地？（二）新课教学-----第3节电场电场强度1、电场：启发学生从哲学角度认识电场，理解电场地客观存在性，不以人地意识为转移，但能为人地意识所认识地物质属性．利用课本图14－5说明：电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用．电荷A对电荷B地作用，实际上是电荷A地电场对电荷B地作用；电荷B对电荷A地作用，实际上是电荷B地电场对电荷A地作用．（1）电荷之间地相互作用是通过特殊形式地物质——电场发生地，电荷地周围都存在电场.特殊性：不同于生活中常见地物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.物质性：是客观存在地，具有物质地基本属性——质量和能量.（2）基本性质：主要表现在以下几方面①引入电场中地任何带电体都将受到电场力地作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到地电场力地大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中地导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量.可见，电场具有力和能地特征提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到地电场力地方向和大小一般不同，这是什么因素造成地？引出电场强度地概念：因为电场具有方向性以及各点强弱不同，所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到地电场力地方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场地强弱和方向．2、电场强度(E)：由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场.且从小球受力情况可知，电场地强弱与小球带电和位置有关.引出试探电荷和场源电荷----（1）关于试探电荷和场源电荷-（详见P12）注意：检验电荷是一种理想化模型，它是电量很小地点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响指出：虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F地大小来比较各点地电场强弱，但是电场力F地大小还和电荷q地电量有关，所以不能直接用电场力地大小表示电场地强弱．实验表明：在电场中地同一点，电场力F与电荷电量q成正比，比值F/q由电荷q在电场中地位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质地物理量，所以我们用这个比值F/q来表示电场地强弱．（2）电场强度①定义：电场中某一点地电荷受到地电场力F跟它地电荷量q地比值，叫做该点地电场强度，简称场强．用E表示.公式（大小）：E=F/q （适用于所有电场）单位：N/C意义P13提出问题：电场强度是矢量，怎样表示电场地方向呢？②方向性：物理学中规定，电场中某点地场强方向跟正电荷在该点所受地电场力地方向相同．指出：负电荷在电场中某点所受地电场力地方向跟该点地场强方向相反．带领学生讨论真空中点电荷周围地电场，说明研究方法：将检验电荷放入点电荷周围地电场中某点，判断其所受地电场力地大小和方向，从而得出该点场强．．◎唯一性和固定性电场中某一点处地电场强度E是唯一地，它地大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场地源电荷及空间位置，电场中每一点对应着地电场强度与是否放入电荷无关.带领学生总结出真空中点电荷周围电场地大小和方向．在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q 和E=kQ/r2地区别及联系．3、（真空中）点电荷周围地电场、电场强度地叠加（1）点电荷周围地电场①大小：E=kQ/r2 （只适用于点电荷地电场）②方向：如果是正电荷，E地方向就是沿着PQ地连线并背离Q；如果是负电荷：E地方向就是沿着PQ地连线并指向Q．(参见课本图14－7)说明：公式E=kQ/r2中地Q是场源电荷地电量，r是场中某点到场源电荷地距离．从而使学生理解：空间某点地场强是由产生电场地场源电荷和该点距场源电荷地距离决定地，与检验电荷无关．提出问题：如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点地场强是怎样地呢？带领学生由检验电荷所受电场力具有地叠加性，分析出电场地叠加原理．（2）电场强度地叠加原理：某点地场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生地场强地矢量和．先分析方法（P13-14）后举例：先在同一直线再不在同一直线.例如：课本图1.3-3中P点地场强，等于＋Q1在该点产生地场强E1和Q2在该点产生地场强E2地矢量和．从而使学生进一步理解到，任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成地．利用点电荷场强地计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强．【例题】（课本P9例题演变）在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场中A点地场强．A点与两个点电荷地距离相等，r=0.1m分析：点电荷Q1和Q2地电场在A点地场强分别为E1和E2，它们大小相等，方向如图所示，合场强E在E1和E2地夹角地平分线上，此平分线跟Q1和Q2地连线平行．解：E=E1cos60°＋E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入数值得 E=2.7×104N/C可以证明：一个半径为R地均匀球体（或球壳）在外部产生地电场，与一个位于球心地、电荷量相等地点电荷产生地电场相同，球外各点和电场强度一样即：E=kQ/r2◎组织学生讨论课本中地【说一说】，由学生讨论后归纳：（1）关于静电平衡（2）静电平衡后导体内部电场地特点：①处于静电平衡状态地导体，内部地场强处处为零（注意：这时地场强是合场强，即外电场和感应电场地叠加）②处于静电平衡状态地导体，电荷只分布在导体地外表面上.4、电场线（1）电场线：电场线是画在电场中地一条条有方向地曲线，曲线上每点地切线方向表示该点地电场强度地方向.（2）电场线地基本性质①电场线上每点地切线方向就是该点电场强度地方向.②电场线地疏密反映电场强度地大小(疏弱密强).③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)介绍各种点电荷电场线地分布情况.【演示】模拟电场线指出：电场线是为了形象描述电场而引入地，电场线不是实际存在地线.5、匀强电场(1)定义：电场中各点场强地大小相等、方向相同地电场就叫匀强电场.(2)匀强电场地电场线：是一组疏密程度相同(等间距)地平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷地平行金属板间地电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图14.3-1.常见电场地电场线电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状匀强电场平行地、等间距地、同向地直线（三）【小结】对本节内容做简要地小结◎巩固练习1．下列说法中正确地是：[ABC ]A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们地感觉而客观存在地东西C．电荷间地相互作用是通过电场而产生地，电场最基本地性质是对处在它里面地电荷有力地作用2．下列说法中正确地是：[BC ]A．电场强度反映了电场地力地性质，因此场中某点地场强与检验电荷在该点所受地电场力成正比B．电场中某点地场强等于F/q，但与检验电荷地受力大小及带电量无关C．电场中某点地场强方向即检验电荷在该点地受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用地3．下列说法中正确地是：[ACD ]A．场强地定义式E=F/q中，F是放入电场中地电荷所受地力，q是放入电场中地电荷地电量B．场强地定义式E=F/q中，F是放入电场中地电荷所受地力，q是产生电场地电荷地电量C．在库仑定律地表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生地电场在点电荷q1处地场强大小，此场对q1作用地电场力F=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生地电场在点电荷q2处地场强地大小，此场对q2作用地电场力F=q2×kq1/r2D．无论定义式E=F/q中地q值(不为零)如何变化，在电场中地同一点，F与q地比值始终不变4．讨论电场力与电场强度地区别于联系物理量比较内容电场力电场强度物理意义电荷在电场中所受力反映电场的力的属性决定因素由电场和电荷共同决定仅由电场自身决定大小F=qE E=F/q方向正电荷受力与E同向负电荷受力与E反向规定E的方向为正电荷在该点的受力方向区别●作业复习本节课文1、思考课本P16问题与练习第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)题．2、作业纸．参考题在电场中某一点，当放入正电荷时受到地电场力向右，当放入负电荷时受到电场力向左，下列说法正确地是：[ ]A．当放入正电荷时，该点地场强向右，当放入负电荷时，该点地场强向左B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强C．该点地场强方向一定向右D．以上说法均不正确真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距r．两点电荷连线中点处地电场强度地大小为：[ ]A．B．2kq/r2C．4k/r2D．8kq/r23．真空中，A，B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N，Q1=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C．则Q2在A处产生地场强大小是________N/C，方向是________；若移开Q2，则Q1在B 处产生地场强地大小是________N/C，方向是________．说明1．电场强度是表示电场强弱地物理量，因而在引入电场强度地概念时，应该使学生了解什么是电场地强弱，同一个电荷在电场中地不同点受到地电场力地大小是不同地，所受电场力大地点，电场强．2．应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度，知道这个比值与电荷q无关，是反映电场性质地物理量．用比值定义一个新地物理量是物理学中常用地方法，应结合学生前面学过地类似地定义方法，让学生领会电场强度地定义．3．应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式地含义，以及它们地区别和联系．4．应用电场地叠加原理进行计算时不应过于复杂，一般只限于两个电场叠加地情形．通过这种计算，使学生理解场强地矢量性5．电场线是为了形象描述电场而引入地，电场线不是实际存在地线.教后记：1、对于两个公式地理解以及电场强度地定义还存在问题，要通过题目去强化.2、对于几种典型问题，学生死记答案，要让他们养成分析题目地习惯.学生对于计算题过于依赖计算器，要让他们养成手算习惯.1.3.2专题：静电平衡【教学三维目标】1．知道静电感应产生地原因，理解什么是静电平衡状态2．理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零3．知道静电屏蔽及其应用【重点难点】静电平衡状态电场中导体地特点【教学方法】推理归纳法、问题解决法、实验法【教具准备】。

教科版高中物理选修3-1全册全套学案

教科版高中物理选修3-1全册学案第一章静电场第1节电荷及其守恒定律摩擦起电感应起电接触起电产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时带电导体和导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子转移导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥实质电荷在物体之间和物体内部的转移接触起电的电荷分配原则两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示．电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分．图1－1－21.“中性”与“中和”之间有联系吗？“中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程．2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？(1)两种表述：①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；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的．(2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的代数和不变，即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾.一、电荷基本性质的理解【例1】绝缘细线上端固定，图1－1－3下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图1－1－3所示．现使a、b分别带正、负电，则()A．b将吸引a，吸引后不放开B．b先吸引a，接触后又与a分开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开答案 B解析因a带正电，b带负电，异种电荷相互吸引，轻质小球a将向b靠拢并与b接触．若a、b原来所带电荷量不相等，则当a与b接触后，两球先中和一部分原来电荷，然后将净余的电荷重新分配，这样就会带上同种电荷(正电或负电)，由于同种电荷相互排斥，两球将会被排斥开．若a、b原来所带电荷量相等，则a、b接触后完全中和而都不带电，a、b自由分开．二、元电荷的理解【例2】关于元电荷的下列说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 CD．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的答案BCD解析元电荷实际上是指电荷量，数值为1.6×10－19 C，不要误以为元电荷是指某具体的带电物质，如电子．元电荷是电荷量值，没有正负电性的区别．宏观上所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍．元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的，测量精度相当高.1.在图1－1－1中的同学的带电方式属于()A．接触起电B．感应起电C．摩擦起电D．以上说法都不对答案 A解析该演示中采用了接触的方法进行带电，属于接触起电．2．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A．正电荷B．负电荷C．接触起电D．感应起电答案AC解析金属箔片的带电性质和相接触的玻璃棒带电性质是相同的．金属箔片的起电方式为接触起电．3．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A．正电荷B．负电荷C．感应起电D．摩擦起电答案AC解析注意该题目和上题的区别．在该题目中，玻璃棒没有接触到金属球，属于感应起电，和玻璃棒靠近的一端(金属球)带电性质和玻璃棒相反，带负电，和玻璃棒相距较远的一端(金属箔片)带电性质和玻璃棒相同，带正电荷．金属箔片的起电方式为感应起电．4．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 CC．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C答案 A解析任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍，元电荷电荷量为e＝1.6×10－19 C．选项A中电荷量为3/2倍，B中电荷量为4倍，C中电荷量为10倍．D中电荷量为250倍．也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍．所以只有选项A是不可能的.题型一常见的带电方式如图1所示，图1有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则()A．金属球A可能不带电B．金属球A可能带负电C．金属球A可能带正电D．金属球A一定带负电思维步步高金属箔片的张角为什么减小？金属箔片上所带电荷的性质和金属球上带电性质有何异同？如果A带正电会怎样？不带电会怎样？带负电会怎样？解析验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相排斥．张开角度的大小决定于它们电荷量的多少．如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔夹角减小．如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球电荷发生极性分布，靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷．A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用．因距离的不同而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小．答案AB拓展探究如果该题中A带负电，和B接触后张角怎么变化？答案张角变小．题型二电荷守恒定律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Q A＝6.4×10－9 C，Q B＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？思维步步高为什么要求两个小球完全相同？当带异种电荷的带电体接触后会产生什么现象？接触后各个小球的带电性质和带电荷量有何特点？转移的电子个数和电荷量有什么关系？解析在接触过程中，由于B球带负电，其上多余的电子转移到A球，这样中和A球上的一部分电荷直至B球为中性不带电，同时，由于A球上有净余正电荷，B球上的电子会继续转移到A球，直至两球带上等量的正电荷．在接触过程中，电子由球B转移到球A.接触后两小球各自的带电荷量：Q A′＝Q B′＝Q A＋Q B2＝6.4×10－9－3.2×10－92 C＝1.6×10－9 C共转移的电子电荷量为ΔQ＝－Q B＋Q B′＝3.2×10－9 C＋1.6×10－9 C ＝4.8×10－9 C转移的电子数n＝ΔQe＝4.8×10－9 C1.6×10－19 C＝3.0×1010个答案电子由球B转移到球A 3.0×1010个拓展探究如果该题中两个电荷的带电性质相同，都为正电荷，其他条件不变，其结论应该是什么？答案电子由球B转移到球A 1.0×1010个解析接触后带电荷量平分，每个小球的带电荷量为3.2×10－9 C＋6.4×10－9 C2＝4.8×10－9C，转移的电荷量为1.6×10－9 C，转移的电子数为1.0×1010个.一、选择题1．有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是()A．接触前，A、B一定带异种电荷B．接触前，A、B可能带异种电荷C．接触前，A球一定不带任何电荷D．接触后，A球一定带电荷答案BD2．如图2所示，图2在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等答案ACD解析由于导体内有大量可以自由移动的电子，当带负电的球P慢慢靠近它时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体离P球距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多．3．下列说法正确的是()A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫做电荷的湮灭答案 B解析在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性．4．为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明()A．水分子是非极性分子B．水分子是极性分子C．水分子是极性分子且带正电D．水分子是极性分子且带负电答案BD解析根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电．5．在上题中，如果将用毛皮摩擦过的橡胶棒接近水流．则()A．水流将向远离橡胶棒的方向偏离B．水流将向靠近橡胶棒的方向偏离C．水流先靠近再远离橡胶棒D．水流不偏转答案 A解析用毛皮摩擦过的橡胶棒和用丝绸摩擦过的玻璃棒的带电性质相反．6．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图3所示．那么，下面的说法正确的是()图3A．三个小球都带电B．只有一个小球带电C．有两个小球带同种电荷D．有两个小球带异种电荷答案 D7．如图4所示，图4a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则关于它们的带电情况()A．仅有两个小球带同种电荷B．仅有三个小球带同种电荷C．c、d两小球带同种电荷D．c、d两小球带异种电荷答案BD解析根据它们之间的相互吸引和排斥的关系可知a、b、c带同种电荷，d和其它三个小球带电性质不同．在解决该题时可以先假设其中一个带电小球的带电性质．二、计算论述题8．如图5所示，图5将两个气球充气后挂起来，让它们碰在一起，用毛织品分别摩擦两个气球相互接触的地方．放开气球后，你可能观察到什么现象？你能解释这个现象吗？答案发现两个气球分开，这是因为两个气球带同种电荷，同种电荷相互排斥，所以会分开．9．有三个完全一样的绝缘金属球，A球所带电荷量为Q，B、C不带电．现要使B球带有3 8Q的电荷量，应该怎么办？答案见解析解析由于两个完全相同的金属球接触时，剩余电荷量平均分配，因此，可由以下四种方法： ①A 与C 接触分开，再让B 与C 接触分开，然后A 与B 接触分开； ②A 与C 接触分开，再让A 与B 接触分开，然后B 与C 接触分开； ③A 与B 接触分开，再让B 与C 接触分开，然后A 与B 接触分开； ④A 与B 接触分开，再让A 与C 接触分开，然后B 与C 接触分开．10．两块不带电的金属导体A 、B 均配有绝缘支架，现有一个带正电的小球C . (1)要使两块金属导体带上等量异种电荷，则应如何操作？哪一块带正电？ (2)要使两块金属导体都带上正电荷，则应如何操作？ (3)要使两块金属导体都带上负电荷，则应如何操作？答案 (1)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 从一端靠近导体，再将两导体分开，最后移走带电体C .远离带电体C 的一块带正电．(2)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 接触导体A (或B )，再将导体C 移走，再将两导体A 、B 分开，则A 、B 都带上了正电．(3)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 从一端靠近导体，用手接触一下A (或B )，再将两导体A 、B 分开，最后移走带电体C ，则A 、B 都带上了负电．第2节库仑定律.要点一点电荷点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷．(1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在．(2)一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定，例如，一个半径为10 cm 的带电圆盘，如果考虑它和相距10 m 处某个电子的作用力，就完全可以把它看作点电荷，而如果这个电子离带电圆盘只有1 mm ，那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面．要点二库仑定律的理解1．适用条件：适用于真空中的点电荷．真空中的电荷若不是点电荷，如图1－2－2所示．同种电荷时，实际距离会增大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距离会减小，如图(b)所示．图1－2－22.对公式122q q F kr =的理解:有人根据公式122q q F k r=,设想当r →0时,得出F →∞的结论．从数学角度这是必然的结论，但从物理的角度分析，这一结论是错误的，其原因是，当r →0时，两电荷已失去了点电荷的前提条件，何况实际的电荷都有一定的大小和形状，根本不会出现r ＝0的情况，也就是说，在r →0时不能再用库仑定律计算两电荷间的相互作用力．3．计算库仑力的大小与判断库仑力的方向分别进行．即用公式计算库仑力的大小时，不必将电荷q 1、q 2的正、负号代入公式中，而只将电荷量的绝对值代入公式中计算出力的大小，力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可．4．式中各量的单位要统一用国际单位，与k ＝9.0×109 N·m 2/C 2统一．5．如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的作用力，可由静电力叠加的原理求出合力．6．两个点电荷间的库仑力为相互作用力，同样满足牛顿第三定律.万有引力定律库仑定律不同点只有引力既有引力又有斥力天体间表现明显微观带电粒子间表现明显都是场力万有引力场电场公式F＝G m1m2r2F＝kq1q2r2条件两质点之间两点电荷之间表达那么简捷，却揭示了自然界中深奥的道理，这就是自然界和谐多样的美．特别提醒(1)库仑力和万有引力是不同性质的力．(2)万有引力定律适用时，库仑定律不一定适用．2．三个点电荷如何在一条直线上平衡？当三个共线的点电荷在库仑力作用下均处于平衡状态时．(1)三个电荷的位置关系是“同性在两边，异性在中间”．如果三个电荷只在库仑力的作用下且在同一直线上能够处于平衡状态，则这三个电荷一定有两个是同性电荷，一个是异性电荷，且两个同性电荷分居在异性电荷的两边．(2)三个电荷中，中间电荷的电荷量最小，两边同性电荷谁的电荷量小，中间异性电荷就距离谁近一些.一、库仑定律的理解【例1】对于库仑定律，下面说法正确的是()A．库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量答案AC解析由库仑定律的适用条件知，选项A正确；两个小球若距离非常近则不能看作点电荷，库仑定律不成立，B项错误；点电荷之间的库仑力属作用力和反作用力，符合牛顿第三定律，故大小一定相等，C项正确；D项中两金属球不能看作点电荷，它们之间的静电力大小不仅与电荷量大小有关，而且与电性有关，若带同种电荷，则在斥力作用下，电荷分布如图(a)所示；若带异种电荷，则在引力作用下电荷分布如图(b)所示，显然带异种电荷时相互作用力大，故D项错误．综上知，选项A、C正确．二、点电荷的理解【例2】下列关于点电荷的说法中，正确的是()A．只有体积很小的带电体才能看成是点电荷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，可将这两个带电体看成点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷答案 C解析本题考查点电荷这一理想模型．能否把一个带电体看成点电荷，关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状．能否把一个带电体看作点电荷，不能以它的体积大小而论，应该根据具体情况而定．若它的体积和形状可不予考虑时，就可以将其看成点电荷．故选C.1.下列关于点电荷的说法正确的是()A．点电荷可以是带电荷量很大的带电体B．带电体体积很大时不能看成点电荷C．点电荷的所带电荷量可能是2.56×10－20 CD．大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷答案AD2．如图1－2－3所示，图1－2－3两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q，两球之间的静电力为()A．等于k Q29r2B．大于kQ29r2C．小于k Q29r2D．等于kQ2r2答案 B3．(1)通过对氢核和核外电子之间的库仑力和万有引力大小的比较，你能得到什么结论？(2)你怎样确定两个或两个以上的点电荷对某一点电荷的作用力？答案(1)微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观带电粒子的相互作用力时，可忽略万有引力．(2)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变．因此，两个或两个以上的点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和．4．关于库仑扭秤图1－2－4问题1：1785年，库仑用自己精心设计的扭秤(如图1－2－4所示)研究了两个点电荷之间的排斥力与它们间距离的关系．通过学习库仑巧妙的探究方法，回答下面的问题．(1)库仑力F与距离r的关系．(2)库仑力F与电荷量的关系．问题2：写出库仑定律的数学表达式，并说明静电力常量k的数值及物理意义．答案问题1：(1)F∝1r2(2)F∝q1q2问题2：F＝k q1q2r2，k＝9×109 N·m2/C2.物理意义：两个电荷量为1 C的点电荷，在真空中相距1 m时，它们之间的库仑力为1 N.题型一库仑定律的应用如图1所示，两个正电荷q 1、q 2的电荷量都是3 C ，静止于真空中，相距r ＝2 m.图1(1)在它们的连线AB 的中点O 放入正电荷Q ，求Q 受的静电力． (2)在O 点放入负电荷Q ，求Q 受的静电力．(3)在连线上A 点左侧的C 点放上负点电荷q 3，q 3＝1 C 且AC ＝1 m ，求q 3所受的静电力．思维步步高库仑定律的表达式是什么？在这个表达式中各个物理量的物理意义是什么？在直线上的各个点如果放入电荷q ，它将受到几个库仑力的作用？这几个力的方向如何？如何将受到的力进行合成？解析在A 、B 连线的中点上，放入正电荷受到两个电荷库仑力的作用，这两个力大小相等，方向相反，所以合力为零．如果在O 点放入负电荷，仍然受到两个大小相等，方向相反的力，合力仍然为零．在连线上A 的左侧放入负电荷，则受到q 1和q 2向右的吸引力，大小分别为F 1＝kq 3q 1x 2和F 2＝kq 3q 2(r ＋x )2，其中x 为AC 之间的距离．C 点受力为二力之和，代入数据为3×1010 N ，方向向右．答案 (1)0 (2)0 (3)3×1010 N ，方向向右拓展探究在第三问中如果把q 3放在B 点右侧距离B 为1 m 处，其他条件不变，求该电荷受到的静电力？答案 3×1010 N 方向向左解析求解的方法和第三问相同，只不过电荷在该点受到两个电荷的库仑力的方向都向左，所以合力方向向左，大小仍然是3×1010 N.在教学过程中，强调不管在O 点放什么性质的电荷，该电荷受到的静电力都为零，为下一节电场强度的叠加做好准备．另外还可以把电荷q 3放在AB 连线的中垂线上进行研究.题型二库仑定律和电荷守恒定律的结合甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16 C 的正电荷，乙球带有3.2×10－16 C 的负电荷，放在真空中相距为10 cm 的地方，甲、乙两球的半径远小于10 cm.(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？思维步步高为什么题目中明确两球的直径远小于10 cm ？在应用库仑定律时带电体所带电荷的正负号怎样进行处理的？当接触后电荷量是否中和？是否平分？解析 (1)因为两球的半径都远小于10 cm ，因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律可求：F ＝k q 1q 2r 2＝9.0×109×4.8×10－16×3.2×10－160.12N ＝1.38×10－19 N 两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．(2)将两个导体球相互接触，首先正负电荷相互中和，还剩余(4.8－3.2)×10－16 C 的正电荷，这些正电荷将重新在两导体球间分配，由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样，因此我们无法求出力的大小，但可以肯定两球放回原处后，它们之间的作用力变为斥力．答案 (1)1.38×10－19 N 引力 (2)不能斥力拓展探究如果两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何？答案 5.76×10－21 N 斥力解析如果两个导体球完全相同，则电荷中和后平分，每个小球的带电荷量为0.8×10－16 C ，代入数据得两个电荷之间的斥力为F ＝5.76×10－21 N.两个导体相互接触后，电荷如何分配，跟球的形状有关，只有完全相同的两金属球，电荷才平均分配.一、选择题1．下列说法正确的是( )A ．点电荷就是体积很小的带电体B ．点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体C 根据F=k q 1q 2r2 可知,当r →0时,有F →∞D ．静电力常量的数值是由实验得出的答案 D解析当r →0时,电荷不能再被看成点电荷,库仑定律不成立.2．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r ，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的( )A.47B.37C.97D.167 答案 CD解析由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比，设原来两小球分别带电荷量为q 1＝q 、q 2＝7q .若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q 1′＝4q ，q 2′＝4q ，则D 正确．若两小球原来带异种电荷，接触后到q 1″＝3q ，q 2″＝3q ，则由库仑定律可知，C 正确．3．如图2所示，图2在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大答案 C解析根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律F ＝k q 1q 2r2知随着距离的增大，库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C 正确．4．如图3所示，图3两个带电金属小球中心距离为r ，所带电荷量相等为Q ，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F 的说法正确的是( )A ．若是同种电荷，F <k Q 2r 2B ．若是异种电荷，F >k Q 2r 2C ．若是同种电荷，F >k Q 2r 2D ．不论是何种电荷，F ＝k Q 2r2。

教科版高中物理选修3-1全册学案

第一章静电场第1节电荷及其守恒定律摩擦起电感应起电接触起电产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时带电导体和导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子转移导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥实质电荷在物体之间和物体内部的转移接触起电的电荷分配原则两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示．电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分．图1－1－21.“中性”与“中和”之间有联系吗“中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程．2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么(1)两种表述：①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；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的．(2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的代数和不变，即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾.一、电荷基本性质的理解【例1】绝缘细线上端固定，图1－1－3下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图1－1－3所示．现使a、b分别带正、负电，则()A．b将吸引a，吸引后不放开B．b先吸引a，接触后又与a分开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开答案B解析因a带正电，b带负电，异种电荷相互吸引，轻质小球a将向b靠拢并与b接触．若a、b原来所带电荷量不相等，则当a与b接触后，两球先中和一部分原来电荷，然后将净余的电荷重新分配，这样就会带上同种电荷(正电或负电)，由于同种电荷相互排斥，两球将会被排斥开．若a、b原来所带电荷量相等，则a、b接触后完全中和而都不带电，a、b自由分开．二、元电荷的理解【例2】关于元电荷的下列说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的数值通常取作e＝×10－19 CD．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的答案BCD解析元电荷实际上是指电荷量，数值为×10－19 C，不要误以为元电荷是指某具体的带电物质，如电子．元电荷是电荷量值，没有正负电性的区别．宏观上所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍．元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的，测量精度相当高.1.在图1－1－1中的同学的带电方式属于()A．接触起电B．感应起电C．摩擦起电D．以上说法都不对答案A解析该演示中采用了接触的方法进行带电，属于接触起电．2．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A．正电荷B．负电荷C．接触起电D．感应起电答案AC解析金属箔片的带电性质和相接触的玻璃棒带电性质是相同的．金属箔片的起电方式为接触起电．3．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A．正电荷B．负电荷C．感应起电D．摩擦起电答案AC解析注意该题目和上题的区别．在该题目中，玻璃棒没有接触到金属球，属于感应起电，和玻璃棒靠近的一端(金属球)带电性质和玻璃棒相反，带负电，和玻璃棒相距较远的一端(金属箔片)带电性质和玻璃棒相同，带正电荷．金属箔片的起电方式为感应起电．4．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．×10－19 C B．－×10－19 CC．－×10－18 C D．×10－17 C答案A解析任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍，元电荷电荷量为e＝×10－19 C．选项A中电荷量为3/2倍，B中电荷量为4倍，C中电荷量为10倍．D中电荷量为250倍．也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍．所以只有选项A是不可能的.题型一常见的带电方式如图1所示，图1有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则()A．金属球A可能不带电B．金属球A可能带负电C．金属球A可能带正电D．金属球A一定带负电思维步步高金属箔片的张角为什么减小金属箔片上所带电荷的性质和金属球上带电性质有何异同如果A带正电会怎样不带电会怎样带负电会怎样解析验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相排斥．张开角度的大小决定于它们电荷量的多少．如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔夹角减小．如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球电荷发生极性分布，靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷．A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用．因距离的不同而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小．答案AB拓展探究如果该题中A带负电，和B接触后张角怎么变化答案张角变小．题型二电荷守恒定律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Q A＝×10－9 C，Q B＝－×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少思维步步高为什么要求两个小球完全相同当带异种电荷的带电体接触后会产生什么现象接触后各个小球的带电性质和带电荷量有何特点转移的电子个数和电荷量有什么关系解析在接触过程中，由于B球带负电，其上多余的电子转移到A球，这样中和A球上的一部分电荷直至B球为中性不带电，同时，由于A球上有净余正电荷，B球上的电子会继续转移到A球，直至两球带上等量的正电荷．在接触过程中，电子由球B转移到球A.接触后两小球各自的带电荷量：Q A′＝Q B′＝Q A＋Q B2＝错误!C＝×10－9 C共转移的电子电荷量为ΔQ＝－Q B＋Q B′＝×10－9 C＋×10－9 C ＝×10－9 C转移的电子数n＝ΔQe＝错误!＝×1010个答案电子由球B转移到球A×1010个拓展探究如果该题中两个电荷的带电性质相同，都为正电荷，其他条件不变，其结论应该是什么答案电子由球B转移到球A×1010个解析接触后带电荷量平分，每个小球的带电荷量为错误!＝×10－9 C，转移的电荷量为×10－9 C，转移的电子数为×1010个.一、选择题1．有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是()A．接触前，A、B一定带异种电荷B．接触前，A、B可能带异种电荷C．接触前，A球一定不带任何电荷D．接触后，A球一定带电荷答案BD2．如图2所示，图2在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等答案ACD解析由于导体内有大量可以自由移动的电子，当带负电的球P慢慢靠近它时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体离P球距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多．3．下列说法正确的是()A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫做电荷的湮灭答案B解析在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性．4．为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明()A．水分子是非极性分子B．水分子是极性分子C．水分子是极性分子且带正电D．水分子是极性分子且带负电答案BD解析根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电．5．在上题中，如果将用毛皮摩擦过的橡胶棒接近水流．则()A．水流将向远离橡胶棒的方向偏离B．水流将向靠近橡胶棒的方向偏离C．水流先靠近再远离橡胶棒D．水流不偏转答案A解析用毛皮摩擦过的橡胶棒和用丝绸摩擦过的玻璃棒的带电性质相反．6．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图3所示．那么，下面的说法正确的是()图3A．三个小球都带电B．只有一个小球带电C．有两个小球带同种电荷D．有两个小球带异种电荷答案D7．如图4所示，图4a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则关于它们的带电情况()A．仅有两个小球带同种电荷B．仅有三个小球带同种电荷C．c、d两小球带同种电荷D．c、d两小球带异种电荷答案BD解析根据它们之间的相互吸引和排斥的关系可知a、b、c带同种电荷，d和其它三个小球带电性质不同．在解决该题时可以先假设其中一个带电小球的带电性质．二、计算论述题8．如图5所示，图5将两个气球充气后挂起来，让它们碰在一起，用毛织品分别摩擦两个气球相互接触的地方．放开气球后，你可能观察到什么现象你能解释这个现象吗答案发现两个气球分开，这是因为两个气球带同种电荷，同种电荷相互排斥，所以会分开．9．有三个完全一样的绝缘金属球，A球所带电荷量为Q，B、C不带电．现要使B球带有3 8Q的电荷量，应该怎么办答案见解析解析由于两个完全相同的金属球接触时，剩余电荷量平均分配，因此，可由以下四种方法：①A与C接触分开，再让B与C接触分开，然后A与B接触分开；②A与C接触分开，再让A与B接触分开，然后B与C接触分开；③A 与B 接触分开，再让B 与C 接触分开，然后A 与B 接触分开； ④A 与B 接触分开，再让A 与C 接触分开，然后B 与C 接触分开．10．两块不带电的金属导体A 、B 均配有绝缘支架，现有一个带正电的小球C . (1)要使两块金属导体带上等量异种电荷，则应如何操作哪一块带正电 (2)要使两块金属导体都带上正电荷，则应如何操作 (3)要使两块金属导体都带上负电荷，则应如何操作答案 (1)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 从一端靠近导体，再将两导体分开，最后移走带电体C .远离带电体C 的一块带正电．(2)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 接触导体A (或B )，再将导体C 移走，再将两导体A 、B 分开，则A 、B 都带上了正电．(3)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 从一端靠近导体，用手接触一下A (或B )，再将两导体A 、B 分开，最后移走带电体C ，则A 、B 都带上了负电．第2节库仑定律.要点一点电荷点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷．(1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在．(2)一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定，例如，一个半径为10 cm 的带电圆盘，如果考虑它和相距10 m 处某个电子的作用力，就完全可以把它看作点电荷，而如果这个电子离带电圆盘只有1 mm ，那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面．要点二库仑定律的理解1．适用条件：适用于真空中的点电荷．真空中的电荷若不是点电荷，如图1－2－2所示．同种电荷时，实际距离会增大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距离会减小，如图(b)所示．图1－2－22.对公式122q q F kr =的理解:有人根据公式122q q F k r =,设想当r →0时,得出F →∞的结论．从数学角度这是必然的结论，但从物理的角度分析，这一结论是错误的，其原因是，当r →0时，两电荷已失去了点电荷的前提条件，何况实际的电荷都有一定的大小和形状，根本不会出现r ＝0的情况，也就是说，在r →0时不能再用库仑定律计算两电荷间的相互作用力．3．计算库仑力的大小与判断库仑力的方向分别进行．即用公式计算库仑力的大小时，不必将电荷q 1、q 2的正、负号代入公式中，而只将电荷量的绝对值代入公式中计算出力的大小，力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可．4．式中各量的单位要统一用国际单位，与k ＝×109 N·m 2/C 2统一．5．如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的作用力，可由静电力叠加的原理求出合力．6．两个点电荷间的库仑力为相互作用力，同样满足牛顿第三定律.万有引力定律库仑定律不同点只有引力既有引力又有斥力天体间表现明显微观带电粒子间表现明显都是场力万有引力场电场公式F＝G m1m2r2F＝kq1q2r2条件两质点之间两点电荷之间表达那么简捷，却揭示了自然界中深奥的道理，这就是自然界和谐多样的美．特别提醒(1)库仑力和万有引力是不同性质的力．(2)万有引力定律适用时，库仑定律不一定适用．2．三个点电荷如何在一条直线上平衡当三个共线的点电荷在库仑力作用下均处于平衡状态时．(1)三个电荷的位置关系是“同性在两边，异性在中间”．如果三个电荷只在库仑力的作用下且在同一直线上能够处于平衡状态，则这三个电荷一定有两个是同性电荷，一个是异性电荷，且两个同性电荷分居在异性电荷的两边．(2)三个电荷中，中间电荷的电荷量最小，两边同性电荷谁的电荷量小，中间异性电荷就距离谁近一些.一、库仑定律的理解【例1】对于库仑定律，下面说法正确的是()A．库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量答案AC解析由库仑定律的适用条件知，选项A正确；两个小球若距离非常近则不能看作点电荷，库仑定律不成立，B项错误；点电荷之间的库仑力属作用力和反作用力，符合牛顿第三定律，故大小一定相等，C项正确；D项中两金属球不能看作点电荷，它们之间的静电力大小不仅与电荷量大小有关，而且与电性有关，若带同种电荷，则在斥力作用下，电荷分布如图(a)所示；若带异种电荷，则在引力作用下电荷分布如图(b)所示，显然带异种电荷时相互作用力大，故D项错误．综上知，选项A、C正确．二、点电荷的理解【例2】下列关于点电荷的说法中，正确的是()A．只有体积很小的带电体才能看成是点电荷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，可将这两个带电体看成点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷答案C解析本题考查点电荷这一理想模型．能否把一个带电体看成点电荷，关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状．能否把一个带电体看作点电荷，不能以它的体积大小而论，应该根据具体情况而定．若它的体积和形状可不予考虑时，就可以将其看成点电荷．故选C.1.下列关于点电荷的说法正确的是()A．点电荷可以是带电荷量很大的带电体B．带电体体积很大时不能看成点电荷C．点电荷的所带电荷量可能是×10－20 CD．大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷答案AD2．如图1－2－3所示，图1－2－3两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q，两球之间的静电力为()A．等于k Q29r2B．大于kQ29r2C．小于k Q29r2D．等于kQ2r2答案B3．(1)通过对氢核和核外电子之间的库仑力和万有引力大小的比较，你能得到什么结论(2)你怎样确定两个或两个以上的点电荷对某一点电荷的作用力答案(1)微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观带电粒子的相互作用力时，可忽略万有引力．(2)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变．因此，两个或两个以上的点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和．4．关于库仑扭秤图1－2－4问题1：1785年，库仑用自己精心设计的扭秤(如图1－2－4所示)研究了两个点电荷之间的排斥力与它们间距离的关系．通过学习库仑巧妙的探究方法，回答下面的问题．(1)库仑力F与距离r的关系．(2)库仑力F与电荷量的关系．问题2：写出库仑定律的数学表达式，并说明静电力常量k的数值及物理意义．答案问题1：(1)F∝1r2(2)F∝q1q2问题2：F＝k q1q2r2，k＝9×109 N·m2/C2.物理意义：两个电荷量为1 C的点电荷，在真空中相距1 m时，它们之间的库仑力为1 N.题型一库仑定律的应用如图1所示，两个正电荷q1、q2的电荷量都是3 C，静止于真空中，相距r＝2 m.图1(1)在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受的静电力．(2)在O点放入负电荷Q，求Q受的静电力．(3)在连线上A点左侧的C点放上负点电荷q3，q3＝1 C且AC＝1 m，求q3所受的静电力．思维步步高库仑定律的表达式是什么在这个表达式中各个物理量的物理意义是什么在直线上的各个点如果放入电荷q，它将受到几个库仑力的作用这几个力的方向如何如何将受到的力进行合成解析在A、B连线的中点上，放入正电荷受到两个电荷库仑力的作用，这两个力大小相等，方向相反，所以合力为零．如果在O点放入负电荷，仍然受到两个大小相等，方向相反的力，合力仍然为零．在连线上A的左侧放入负电荷，则受到q1和q2向右的吸引力，大小分别为F1＝kq3q1x2和F2＝kq3q2(r＋x)2，其中x为AC之间的距离．C点受力为二力之和，代入数据为3×1010 N，方向向右．答案(1)0(2)0(3)3×1010 N，方向向右拓展探究在第三问中如果把q3放在B点右侧距离B为1 m处，其他条件不变，求该电荷受到的静电力答案3×1010 N方向向左解析求解的方法和第三问相同，只不过电荷在该点受到两个电荷的库仑力的方向都向左，所以合力方向向左，大小仍然是3×1010 N.在教学过程中，强调不管在O点放什么性质的电荷，该电荷受到的静电力都为零，为下一节电场强度的叠加做好准备．另外还可以把电荷q3放在AB连线的中垂线上进行研究.题型二库仑定律和电荷守恒定律的结合甲、乙两导体球，甲球带有×10－16 C的正电荷，乙球带有×10－16 C的负电荷，放在真空中相距为10 cm的地方，甲、乙两球的半径远小于10 cm.(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗是斥力还是引力思维步步高为什么题目中明确两球的直径远小于10 cm在应用库仑定律时带电体所带电荷的正负号怎样进行处理的当接触后电荷量是否中和是否平分解析(1)因为两球的半径都远小于10 cm，因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律可求：F＝k q1q2r2＝×109×错误!N＝×10－19 N两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．(2)将两个导体球相互接触，首先正负电荷相互中和，还剩余－×10－16 C的正电荷，这些正电荷将重新在两导体球间分配，由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样，因此我们无法求出力的大小，但可以肯定两球放回原处后，它们之间的作用力变为斥力．答案(1)×10－19 N引力(2)不能斥力拓展探究如果两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何答案×10－21 N斥力解析如果两个导体球完全相同，则电荷中和后平分，每个小球的带电荷量为×10－16 C，代入数据得两个电荷之间的斥力为F＝×10－21 N.两个导体相互接触后，电荷如何分配，跟球的形状有关，只有完全相同的两金属球，电荷才平均分配.一、选择题1．下列说法正确的是()A．点电荷就是体积很小的带电体B．点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体C 根据F=k q1q2r2可知,当r→0时,有F→∞D．静电力常量的数值是由实验得出的答案D解析当r→0时,电荷不能再被看成点电荷,库仑定律不成立.2．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的()答案CD解析由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比，设原来两小球分别带电荷量为q1＝q、q2＝7q.若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q1′＝4q，q2′＝4q，则D正确．若两小球原来带异种电荷，接触后到q1″＝3q，q2″＝3q，则由库仑定律可知，C正确．3．如图2所示，图2在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大答案C解析根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律F＝k q1q2r2知随着距离的增大，库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C正确．4．如图3所示，图3两个带电金属小球中心距离为r，所带电荷量相等为Q，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F的说法正确的是()A．若是同种电荷，F<k Q2 r2B．若是异种电荷，F>k Q2 r2C．若是同种电荷，F>k Q2 r2D．不论是何种电荷，F＝k Q2 r2。

人教版高中物理选修3-1全册导学案

人教版高中物理选修3-1 全册导学案目录1.1电荷守恒定律1.2 库仑定律1.3 电场强度1.4 电势能和电势1.5 电势差1.6 电势差与场强的关系1.7 静电现象的应用1.8 电容器的电容1.9 带电粒子的运动2.10实验：测定电池的电动势和内阻2.11简单的逻辑电路2.1电源和电流2.2电动势2.3欧姆定律2.4串并联2.5焦耳定律2.6导体的电阻2.7闭合电路的欧姆定律2.8多用电表的原理2.9实验：练习使用多用电表3.1、3.2磁场磁感应强度3.3几种常见的磁场3.4通电导线在磁场中受到的力3.5运动电荷在磁场中受到的力3.6带电粒子在匀强磁场中的运动1.1 《电荷及其守恒定律》导学案【学习目标】1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念。

2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。

3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开。

4．知道电荷守恒定律。

5．知道什么是元电荷。

【重点难点】利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

【学法指导】认真阅读教材，观察实验，体会起电的方式和实质，体会电荷守恒定律的内涵【知识链接】1、初中学过自然界有几种电荷，两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？2、电荷的基本性质是什么呢？【学习过程】一．电荷1.电荷的种类：自然界中有_________种电荷①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫_________电荷；②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫_______电荷。

2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互____________，异种电荷相互_________。

二．使物体带电的三种方法问题一：思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。

【教科版】物理高中选修3-1【全集】学案 (共20套394页)(全书完整版)

[教科版]高中物理选修3-1（全册）学案汇总（共20套394页）第1节电荷__电荷守恒定律1．自然界中有两种电荷, 富兰克林把它们命名为正、负电荷: 同种电荷相互排斥, 异种电荷相互吸引.2．使物体带电的方式有三种: 摩擦起电、感应起电、接触起电, 这三种起电方式的实质都是电子在物体之间或物体内部的转移.3．电荷既不会创生, 也不会消灭, 在电荷的转移过程中,总量保持不变.4．元电荷e＝1.6×10－19 C, 所有带电体的电荷量都等于e的整数倍.5．密立根通过油滴实验确定了电荷量的不连续性, 并测定了元电荷的数值.一、摩擦起电两种电荷 1．摩擦起电通过摩擦使物体带电的方法. 2．两种电荷及作用(1)两种电荷: 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. (2)作用: 同种电荷相互排斥, 异种电荷相互吸引. 3．电荷量(1)定义: 电荷的多少, 简称电量. (2)单位: 国际单位制中是库仑, 符号: C. 常用单位及其换算关系: 1 C ＝106 μC ＝109 nC. 4．原子结构及电性(1)原子⎩⎨⎧电子：带负电原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子：带正电中子：不带电(2)原子的电性⎩⎪⎨⎪⎧中性：核外电子数等于质子数正电：失去电子负电：得到电子5．对摩擦起电的微观解释不同物质的原子核对外层电子的束缚和吸引力不同, 两种不同的物质相互摩擦时, 由于摩擦力做功, 使得束缚能力弱的物体失去电子而带正电, 吸引能力强的物质得到电子而带负电.二、电荷守恒定律 1．元电荷一个电子所带电量的绝对值, 是电荷的最小单元, 记作: e ＝1.6×10－19_C. 任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍.2．电荷守恒定律电荷既不能被创造, 也不能被消灭, 它们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. 也就是说, 在任何自然过程中, 电荷的代数和是守恒的.三、静电感应与感应起电 1．静电感应当带电体靠近不带电的导体时, 由于电荷的相互作用, 使不带电的导体两端出现等量异种电荷的现象.2．感应起电利用静电感应使导体带电的方法.3．感应起电的适用条件感应起电只适用于导体. 绝缘体的电子因不能自由移动而不能感应起电.1．自主思考——判一判(1)丝绸与任何物体摩擦后都带负电. (×)(2)两不带电的物体相互摩擦后, 若一个带正电, 另一个一定带等量的负电. (√)(3)摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子. (×)(4)元电荷实质上是指电子和质子本身. (×)(5)元电荷不是电荷, 而是一个表示电荷量的数值. (√)(6)在摩擦起电过程中两物体均带了电, 违背了电荷守恒定律. (×)2．合作探究——议一议(1)图1-1-1图1-1-1中笑容灿烂的女生为什么又“怒发冲冠”?提示: 图中的女生手扶静电起电机, 身体带上了静电, 头发因带了同种电荷而相互排斥, 所以头发呈辐射状.(2)如图1-1-2所示, 橡胶棒AB向右靠近带电小球时, A、B两端能否出现感应电荷? 为什么?图1-1-2提示: 不能. 因为橡胶棒为绝缘体, 其内部电子不能自由移动, 故其两端不会出现感应电荷.(3)带有等量异种电荷的两金属球接触后发生电荷的中和, 此时电荷消失了吗?提示: 电荷的中和是指等量异种电荷相遇时对外不显电性的现象, 电荷并没有消失.电荷间的相互作用[典例](多选)如图1-1-3所示, a、b、c、d为四个带电小球, 两球之间的作用分别为a 吸引d, c排斥a, b排斥c, d吸引b, 则()图1-1-3A．有两个小球带同种电荷B．有三个小球带同种电荷C．c、d小球带同种电荷D．c、d小球带异种电荷[解析]由d吸引a, d吸引b可知, a与b带同种电荷, 且与d带异种电荷; 由c排斥a, c排斥b可知, c与a、b带同种电荷, c与d带异种电荷, A、C错, B、D对.[答案]BD电荷间的相互作用规律为“同性相斥, 异性相吸”. 判断电荷间的相互作用, 有时也可以用假设法进行分析.1．有一质量较小的小球A, 用绝缘细线悬吊着, 当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时, 看到它们先相互吸引, 接触后又互相排斥, 则以下判断中正确的是() A．接触前, A、B一定带异种电荷B．接触前, A、B可能带异种电荷C．接触前, A球一定不带任何净电荷D．接触后, A球一定带负电荷解析: 选B用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B带负电靠近小球A时, 先相互吸引, 说明接触前A不带电或带正电, 故B对; 而接触后, 二者相互排斥, 说明二者又肯定带了同种电荷, 但是何种电荷无法判断. 故只能选B.2.绝缘细线上端固定, 下端悬挂一轻质小球a, a的表面镀有铝膜, 在a的附近, 有一个绝缘金属球b, 开始时a、b均不带电, 如图1-1-4所示, 现使b带电, 则()图1-1-4A．a、b之间不发生相互作用B．b将吸引a, 吸住后不分开C．b立即把a排斥开D．b先吸引a, 接触后又把a排斥开解析: 选D b球带电后, 吸引a球, 接触后两球带上同种电荷相互排斥又分开.3．有A、B、C三个塑料小球, A和B, B和C, C和A间都是相互吸引的, 如果A带正电, 则()A．B、C球均带负电B．B球带负电, C球带正电C．B、C球中必有一个带负电, 而另一个不带电D．B、C球都不带电解析: 选C A带正电, A吸引C, 则C可能带负电或不带电; A吸引B, 则B可能带负电或不带电; 若B带负电, B又吸引C, 则C此时不带电; 同理, 若C带负电, 则B不带电.三种起电方式的理解1．三种起电方式图1-1-52．三种起电方式对比摩擦起电感应起电接触起电产生及条件通常是两种不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时不带电与带电体接触时现象两物体带上等量异种电导体两端出现等量异种原来不带电的物体上带荷电荷, 且电性与原带电体“近异远同”上与带电体相同电性的电荷原因因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移1．毛皮与橡胶棒摩擦后, 橡胶棒带负电, 这是因为()A．橡胶棒上的正电荷转移到毛皮上去了B．毛皮上的电子转移到橡胶棒上去了C．橡胶棒失去了电子D．毛皮得到了质子解析: 选B毛皮与橡胶棒摩擦后, 橡胶棒带负电, 这是因为毛皮上的电子转移到橡胶棒上去了, 橡胶棒得到电子带负电, 毛皮失去电子带正电, 故选B.2.如图1-1-6所示, 当将带正电的球C移近不带电的枕形绝缘金属导体AB时, 枕形导体上的电荷移动情况是()图1-1-6A．枕形金属导体上的正电荷向B端移动, 负电荷不移动B．枕形金属导体中的带负电的电子向A端移动, 正电荷不移动C．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动解析: 选B金属导体中能够自由移动的是自由电子, 正电荷几乎不能移动, 当带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时, 发生了静电感应现象, 所以自由电子在外电场的作用下向A移动, 而正电荷不移动, 故选项B正确, A、C、D错误.3．(多选)下列关于验电器的说法中正确的是()A．将带负电的硬橡胶棒与验电器的小球接近时, 金属箔片上质子被吸引从而转移到小球上B．将带负电的硬橡胶棒与验电器的小球接近时, 小球上电子被排斥从而转移到金属箔片上C．将带负电的硬橡胶棒与原来不带电的验电器小球接触, 验电器的金属箔片因带负电而张开D．将带负电的硬橡胶棒与原来不带电的验电器小球接近, 验电器的金属箔片因带负电而张开解析: 选BCD同号电荷相互排斥, 异号电荷相互吸引. 当带负电的硬橡胶棒靠近验电器的小球时, 小球中电子受到排斥力而向金属箔片转移, 此时金属小球失去了电子带正电, 金属箔片得到电子带负电, 金属箔片带同号电荷互相排斥而张开. 金属箔片带电荷量越多, 排斥力越大, 其张角越大. 当带负电的硬橡胶棒接触验电器小球时, 在接触前的靠近过程中同样会引起金属小球中的电子向金属箔片转移, 只是接触后硬橡胶棒上的负电子向金属小球再发生转移. 在固体的起电现象中, 能转移的电荷只有电子, 质子不能自由移动.电荷守恒定律的理解及应用怎么理解电荷守恒定律?(1)电荷守恒定律和能量守恒定律一样, 也是自然界中最基本的守恒定律.(2)两种典型的摩擦起电现象: 一是用丝绸摩擦玻璃棒, 玻璃棒带正电; 二是用毛皮摩擦橡胶棒, 橡胶棒带负电. 玻璃棒和橡胶棒上带的电都不是凭空产生的, 而是通过摩擦使物体之间发生了电子得失的现象, 符合电荷守恒定律, 可以推断: 与玻璃棒摩擦过的丝绸要带负电, 与橡胶棒摩擦过的毛皮要带正电.(3)带等量异种电荷的两金属球相接触, 发生电荷中和, 两球都不再带电, 这个过程中两球所带电荷的总量并没有变(为零), 电荷也是守恒的.(4)电荷守恒定律的广泛性: 任何电现象都遵守电荷守恒定律, 涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律. 如: 由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子, 一对正、负电子可同时湮没、转化为光子. 在这种情况下, 带电粒子总是成对产生或湮没, 电荷的代数和不变.[典例]半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量, 相隔一定的距离, 今让第三个半径相同的不带电金属小球C先后与A、B接触后移开.(1)若A、B两球带同种电荷, 接触后两球的电荷量之比为多大?(2)若A、B两球带异种电荷, 接触后两球的电荷量之比为多大?[思路点拨][解析](1)若两球带同种电荷, 设q A＝q B＝Q,C先与A接触后: q A′＝q C＝Q 2C再与B接触后: q B′＝q C′＝Q＋Q22＝34Q则q A′q B′＝2∶3.(2)若两球带异种电荷, 设q A＝Q, q B＝－QC先与A接触后: q A′＝q C＝Q 2C再与B接触后: q B′＝q C′＝－Q＋Q22＝－Q4则: q A′|q B′|＝2∶1.[答案](1)2∶3(2)2∶1两个完全相同的导体球相互接触后的电荷分配规律(1)若只有一个导体球带电, 则接触后电荷平分;(2)若两个导体球带同种电荷, 则总电荷平分;(3)若两个导体球带异种电荷, 则先中和, 剩余电荷再平分.1．(多选)甲、乙、丙三个物体开始都不带电, 现在使甲、乙两个物体相互摩擦后, 乙物体再与丙物体接触, 最后得知甲物体带正电1.6×10－15C, 丙物体带电8.0×10－16 C. 则对于最后乙、丙两物体的带电情况, 下列说法中正确的是()A．乙物体一定带有负电荷8.0×10－16 CB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC．丙物体一定带有正电荷8.0×10－16 CD．丙物体一定带有负电荷8.0×10－16 C解析: 选AD由于甲、乙、丙原来都不带电, 即电荷总量为0. 甲、乙相互摩擦, 导致甲失去的电子的电荷量为1.6×10－15C, 甲带1.6×10－15C的正电, 而乙物体得到电子而带1.6×10－15C的负电荷; 乙物体与不带电的丙物体接触, 从而使一部分负电荷转移到丙物体上, 故可知乙、丙两物体都带负电荷, 由电荷守恒可知, 乙的带电荷量为 1.6×10－15C－8.0×10－16 C＝8.0×10－16 C, 故A、D正确.2．有A 、B 、C 三个用绝缘柱支撑的相同导体球, A 带正电, 电荷量为q , B 和C 不带电. 讨论用什么办法能使:(1)B 、C 都带等量的正电; (2)B 、C 都带负电; (3)B 、C 带等量的异种电荷; (4)B 带38q 正电.解析: (1)B 与A 接触后, 再与C 接触;(2)使A 靠近B 、C , B 、C 用导线接地后, 断开导线; (3)用导线将B 、C 连接, 使A 靠近B , 断开导线;(4)B 与A 接触后, 再与C 接触, 此时A 带电q 2, B 带q 4, 让B 再次与A 接触分开后, B 带38q .答案: 见解析1．(多选)关于元电荷, 下列说法中正确的是( ) A ．元电荷实质上指电子和质子本身B ．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C ．元电荷的数值通常取作e ＝1.6×10－19CD ．元电荷e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的解析: 选BCD 元电荷实际上是指电荷量, 数值是1.6×10－19C, 不要误认为元电荷是指具体的带电体, 元电荷是电荷量值, 没有正负电性的区别, 宏观上所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍, 元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的, 测量精度相当高.2．保护知识产权, 抵制盗版是我们每个公民的责任与义务. 盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患. 小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书, 做练习时, 他发现有一个关键数字看不清, 拿来问老师, 如果你是老师, 你认为可能是下列几个数字中的哪一个( )A ．6.2×10－19 CB ．6.4×10－19C C ．6.6×10－19CD ．6.8×10－19C解析: 选B 因任何带电体所带电量都是元电荷电量1.6×10－19C 的整数倍, 因6.4×10－19 C＝4×1.6×10－19 C, 故选项B正确.3．关于摩擦起电与感应起电, 以下说法正确的是()A．摩擦起电是因为电荷的转移, 感应起电是因为产生电荷B．摩擦起电是因为产生电荷, 感应起电是因为电荷的转移C．不论摩擦起电还是感应起电, 都是电荷的转移D．以上说法均不正确解析: 选C无论哪种起电方式, 其本质都是电子在物体内部或物体间发生转移, 其过程中不会有电荷产生或消失, 故C对, A、B、D错.4．(多选)如图1所示, A、B是被绝缘支架分别架起的两金属球, 并相隔一定距离, 其中A带正电, B不带电, 则以下说法中正确的是()图1A．导体B将带负电B．导体B左端出现负电荷, 右端出现正电荷, 并且电荷量大小相等C．若A不动, 将B沿图中虚线分开, 则两边的电荷量大小可能不等D．只要A与B不接触, B的总电荷量总是为零解析: 选BD由于静电感应, 导体B左端带负电, 右端带正电, 导体总电量为零, 故A 错误, D正确. B的左端感应出负电荷, 右端出现正电荷, 电荷量的大小相等, 故B正确. 若A 不动, 将B沿图中虚线分开, 则两边的电荷量大小相等, 与划分的位置无关, 故C错误.5．(多选)下列判断小球是否带电的说法中正确的是()A．用一个带电体靠近它, 如果能够吸引小球, 则小球一定带电B．用一个带电体靠近它, 如果能够排斥小球, 则小球一定带电C．用验电器的金属球接触它后, 如果验电器的金属箔片能改变角度, 则小球一定带电D．如果小球能吸引小纸屑, 则小球一定带电解析: 选BD用一个带电体靠近它, 如果能够吸引小球, 则小球可能带异号电荷, 也可能不带电; 如果能够排斥小球, 则小球一定带同号电荷. 用验电器的金属球接触它时, 还需要知道验电器金属球的带电情况才能予以判断. 能吸引轻小物体是带电体的性质.6. (多选)如图2所示, 不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔. 当枕形导体的A 端靠近一带正电导体C时()图2A．A端金箔张开, B端金箔闭合B．用手触摸枕形导体后, A端金箔仍张开, B端金箔闭合C．用手触摸枕形导体后, 将手和C依次移开, 两对金箔均张开D．选项A中两对金箔带异种电荷, 选项C中两对金箔带同种电荷解析: 选BCD当带正电的导体C放在枕形导体附近, 在A端感应出负电荷, 在B端感应出正电荷, 这样两端的金箔上带电, 箔片相斥而张开, 选项A错误; 用手摸枕形导体后, A端仍为近端, 但B端不是远端了, 换为地球是远端, 这样B端不再有电荷, 金箔闭合, 选项B正确; 用手触摸导体后, 只有A端带负电, 将手和C依次移开, 不再有静电感应, A端所带负电荷便分布在整个枕形导体上, 两对金箔均张开, 选项C正确; 由以上分析可知, 选项D正确.7．使带电的金属球靠近不带电的验电器, 验电器的箔片张开. 下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况, 正确的是()解析: 选B验电器原来不带电, 当带电金属球靠近它时, 由于静电感应, 在验电器的金属球、金属杆和金属箔片之间将发生电荷的转移, 使靠近带电金属球的部分积累异种电荷, 由电荷守恒定律知另一端将积累等量同种电荷. 根据以上分析, 对照图示的四种情况可判断选项B正确, 其余各项错误.8. (多选)如图3所示, 挂在绝缘细线下的小轻质通草球, 由于电荷的相互作用而靠近或远离, 所以()图3A．甲图中两球一定带异种电荷B．乙图中两球一定带同种电荷C．甲图中两球至少有一个带电D．乙图中两球至少有一个带电解析: 选BC甲图中两球相吸, 则有两种情况: 一种是两球带异种电荷, 根据异性相吸可如题图中所示; 另一种是有一球带电, 另一球不带电, 则由于静电感应, 两球相吸. 所以C对, A不一定. 乙图中两球相斥, 则二球一定带有同种电荷, B对.9.如图4所示的装置叫做“雅各布天梯”, 两个用金属丝弯成的电极A、B分别与起电机的正、负两级相连, 金属丝电极上能够聚焦大量的正、负电荷, 正、负电荷通过电极间的空气放电, 产生明亮的电弧, 电弧随着热空气上升, 就像以色列的祖先雅各布梦中见到的天梯, 在电极放电过程中, 下列说法正确的是()图4A．电极A得到的电荷数多于电极B失去的电荷数B．电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数C．电极A得到的电荷数少于电极B失去的电荷数D．条件不足, 不能判定电极A、B得失电荷间的数量关系解析: 选B根据电荷守恒定律可知, 电荷既不能凭空产生, 也不会凭空消失, 电荷的总量保持不变, 所以在电极放电过程中, 电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数. 故B正确, A、C、D错误.10．(多选)如图5所示, A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体, 起初它们不带电, 在它们的下部贴有金属箔片, C是带正电的小球, 下列说法正确的是()图5A．把C移近导体A时, A、B上的金属箔片都张开B．把C移近导体A, 先把A、B分开, 然后移去C, A、B上的金属箔片仍张开C．先把C移走, 再把A、B分开, A、B上的金属箔片仍张开D．先把A、B分开, 再把C移走, 然后重新让A、B接触, A上的金属箔片张开, 而B 上的金属箔片闭合解析: 选AB(1)C移近A时, 带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用, 使A、B 中的自由电子向左移动, 使得A端积累了负电荷, B端积累了正电荷, 其下部的金属箔片也分别带上了与A、B同种性质的电荷. 由于同种电荷间的斥力, 所以金属箔片都张开, A正确.(2)C靠近后保持不动, 把A、B分开, A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和, 因而A、B仍带等量的异种感应电荷, 此时即使再移走C, 因A、B已经绝缘, 所带电荷量也不会变, 金属箔片仍张开, B正确.(3)若先移走C, 再把A、B分开, 则在移走C后, A、B上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下吸引中和, 不再带电, 所以箔片都不会张开, C错.(4)先把A 、B 分开, 再移走C , A 、B 仍然带电, 但重新让A 、B 接触后, A 、B 上的感应电荷完全中和, 箔片都不会张开, D 错.11．有两个完全相同的带电金属小球A 、B , 分别带有电荷量Q A ＝6.4×10－9 C 、Q B ＝－3.2×10－9 C, 让两金属小球接触, 在接触过程中, 电子如何转移? 转移了多少电荷量?解析: 当两小球接触时, 电荷量少的负电荷先被中和, 剩余的正电荷再重新分配. 由于两小球完全相同, 剩余正电荷必均分, 即接触后两小球带电荷量Q A ′＝Q B ′＝Q A ＋Q B2＝6.4×10－9－3.2×10－92C ＝1.6×10－9 C在接触过程中, 电子由B 球转移到A 球. 转移电子的电荷量为ΔQ ＝Q A ′－Q A ＝(1.6×10－9－6.4×10－9)C ＝－4.8×10－9 C.答案: 电子由B 球转移到A 球, 转移了－4.8×10－9 C12．三个相同的金属球A 、B 、C , 先让A 球带上正电, 靠近相互接触的B 、C 球, 将B 、C 分开, 用手摸一下A 球, 将A 球上的电荷导入大地. 若此时B 球所带电荷量为＋q . 用A 球再去接触B , 然后再接触C , 最后A 所带的电荷量是多少?解析: 由静电感应现象和电荷守恒定律, 带正电的A 球靠近B 、C 球时, B 带电荷量为＋q , 则C 带电为－q . 不带电的A 球接触B , A 带电＋12q , 再接触C , 电荷先中和再平分, 故最后A 带的电荷量为－14q .答案: －14q第2节库_仑_定_律1．点电荷是理想模型, 当带电体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时, 带电体可被看成点电荷.2．库仑定律表达式为F ＝k Q 1Q 2r2, 此式仅适用于真空中的点电荷.3．静电力常量k＝9.0×109 N·m2/ C2.一、探究影响点电荷之间相互作用的因素1．点电荷(1)定义: 在研究带电体与其他带电体的相互作用时, 该带电体的形状、大小及电荷在其上的分布状况均无关紧要, 该带电体可以看做一个带电的点, 即为点电荷.(2)点电荷是一种理想化的物理模型.(3)带电体看成点电荷的条件如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多, 以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小, 就可以忽略形状、大小等次要因素, 带电体就能看成点电荷.2．实验探究实验原理如图所示, F＝mg tan_θ, θ变大, F变大; θ变小, F变小实验方法(控制变量法)保持电荷量不变, 探究电荷间作用力与距离的关系保持两带电小球间的距离不变, 探究电荷间作用力与电荷量的关系实验操作改变悬点位置, 从而改变小球间距r, 观察夹角θ变化情况改变小球带电荷量q, 观察夹角θ变化情况实验现象r变大, θ变小r变小, θ变大q变大, θ变大q变小, θ变小实验结论电荷之间的相互作用力随电荷量的增大而增大, 随它们之间距离的增大而减小1．内容真空中两个静止点电荷之间的作用力(斥力或引力)与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比, 与它们之间距离的平方成反比, 作用力的方向沿着这两个点电荷的连线.2．公式: F ＝k Q 1Q 2r2.3．静电力常量: k ＝9.0×109_N·m 2/C 2.4．适用条件: 真空中的点电荷, 对空气中的点电荷近似适用.1．自主思考——判一判(1)点电荷是一个带有电荷的几何点, 它是实际带电体的抽象, 是一种理想化模型. (√) (2)任何体积很小的带电体都可以看成点电荷. (×) (3)电荷间的相互作用力大小与电荷的正负无关. (√) (4)点电荷就是元电荷. (×)(5)两个带电小球间的库仑力一定能用库仑定律求解. (×) 2．合作探究——议一议 (1)点电荷与元电荷有什么区别?提示: ①元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值, 是电荷的最小单元. ②点电荷只是不考虑带电体的大小和形状, 其带电荷量可能很大也可能很小, 但一定是元电荷的整数倍.(2)库仑定律的适用条件是什么? 在空气中库仑定律成立吗? 提示: 库仑定律的适用条件是: ①真空; ②点电荷. 在空气中库仑定律也近似成立.(3)有人根据F ＝k Q 1Q 2r 2推出, 当r →0时F →∞, 这种分析是否正确? r →0时库仑定律还适用吗? 为什么?提示: ①不正确.②当r →0时库仑定律F ＝k Q 1Q 2r 2就不适用了.③因为当r →0时, 两带电体已不能看做点电荷.库仑定律的理解及应用1．库仑定律的理解 (1)库仑定律中的三个关键词真空真空中, 库仑定律的表达式是F ＝kQ 1Q 2r 2, 在其他介质中不是没有库仑力, 而是库仑力不是kQ 1Q 2r2静止两个电荷都静止或者一个运动一个静止, 库仑定律均可用, 但两个电荷都运动时, 可能会因为电荷运动形成电流, 产生磁场, 电荷受到其他力点电荷非点电荷间也存在库仑力, 只是公式中的距离无法确定2．库仑力的理解(1)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.(2)两点电荷之间的作用力是相互的, 其大小相等, 方向相反, 不要认为电荷量大的对电荷量小的电荷作用力大.(3)在实际应用时, 与其他力一样, 受力分析时不能漏掉, 在计算时可以先计算大小, 再根据电荷电性判断方向.3．库仑力的叠加原理对于两个以上的点电荷, 其中每一个点电荷所受的总的库仑力等于其他点电荷分别单独存在时对该电荷的作用力的矢量和.[典例] (多选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球, 其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍, 它们间的库仑力大小是F , 现将两球接触后再放回原处, 它们间库仑力的大小可能是( )A ．5F /9B ．4F /5C ．5F /4D ．9F /5[思路点拨](1)先写出两小球接触前库仑力F 的表达式。

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（共23套65页）人教版高中物理选修3-1（全册）学案汇总第一章静电场第一节电荷及其守恒定律课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．知道自然界中只有两种电荷, 认识各种起电方式及实质．2．理解电荷守恒定律的内容．3．知道什么是元电荷, 知道电荷量的概念及单位, 知道比荷的概念．【知识储备】1．初中关于静电现象方面的知识．2．知道守恒的概念．【自主预习】1．自然界中只存在两种电荷：同种电荷互相 , 异种电荷互相．2．电子和质子带有等量的异种电荷, 电荷量e＝ C．实验指出, 所有带电体的电荷量都是电荷量e的．所以, 电荷量e称为．电荷量e的数值最早是由美国物理学家通过实验测得的．3．使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫．常见的起电方式有、和等．例如：一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后, 两者必定带上等量同种电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷, 用丝绸摩擦过的玻璃棒带电；不带电的导体在靠近带电体时, 导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布, 使导体的两端出现电荷．4．电荷守恒定律：电荷既不能 , 也不会 , 只能从一个物体到另一个物体, 或者从物体的一部分到另一部分；在的过程中, 电荷量的总量保持．电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一．在发生正负电荷湮没的过程中, 电荷的代数和仍然不变, 所以电荷守恒定律也常常表述为：一个与外界没有电荷交换的系统, 电荷的代数和保持不变．5．原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量 , 所以整个原子表现为电中性．6．不同物质的微观结构不同, 核外电子的多少和运动情况也不同．在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动, 这种电子叫做．失去这种电子的原子便成为带正电的离子, 离子都在自己的平衡位置上振动而不移动, 只有自由电子穿梭其中．所以金属导电时只有在移动．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】1．电荷及其起电方式2．电荷守恒定律3．元电荷【典例剖析】【例1】图1-1-1所示, A 、B 、C 是三个安装在绝缘支架上的金属体, 其中C 球带正电, A 、B 两个完全相同的枕形导体不带电．试问：（1）如何使A 、B 都带等量正电？（2）如何使A 带负电B 带等量的正电？【例2】绝缘细线上端固定, 下端挂一轻质小球a, a 的表面镀有铝膜．在a 的近旁有一绝缘金属球b, 开始时, a 、b 都不带电, 如图1-1-2所示, 现使b 带正电, 则( ) A ．b 将吸引a, 吸住后不放开B ．b 先吸引a, 接触后又把a 排斥开C ．a 、b 之间不发生相互作用D ．b 立即把a 排斥开【例3】两个完全相同的金属球, 一个带8106-⨯+C 的电量, 另一个带8102-⨯-C 的电量．把两球接触后再分开, 两球分别带电多少？【达标检测】1．关于元电荷的理解, 下列说法正确的是( ) A ．元电荷就是电子B ．元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量C ．元电荷就是质子D ．物体所带电量只能是元电荷的整数倍2．关于摩擦起电和感应起电的实质, 下列说法中正确的是( )A ．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能, 也说明通过做功可以创造出电荷B ．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C ．感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分BA C 图1-1-1 a b 图1-1-2D ．感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体3．如图所示, 原来不带电的绝缘金属导体MN, 在其两端下面都悬挂着金属验电箔．若使带负电的绝缘金属球A 靠近导体的M 端, 可能看到的现象是（） A ．只有M 端验电箔张开, 且M 端带正电 B ．只有N 端验电箔张开, 且N 端带负电C ．两端的验电箔都张开, 且左端带负电, 右端带正电D ．两端的验电箔都张开, 且左端带正电, 右端带负电４．M 和N 是原来都不带电的物体, 它们互相摩擦后M 带正电荷1．6×10-10C, 下列判断中正确的是（）A ．在摩擦前M 和N 的内部没有任何电荷B ．摩擦的过程中电子从N 转移到了MC ．N 在摩擦后一定带负电荷1．6×10-10CD ．M 在摩擦过程中失去了1．6×10-10个电子5．a 、b 、c 、d 为四个带电小球, 两球之间的作用分别为a 吸d 、b 斥c, c 斥a, d 吸b, 则( )A ．仅有两个小球带同种电荷B ．有三个小球带同种电荷C ．c 、d 小球带同种电荷D ．c 、d 小球带异种电荷6．如图, 有一带正电的验电器, 当一金属球A 靠近验电器的小球B(不接触)时, 验电器的金箔张角减小, 则（） A ．金属球A 可能不带电B ．金属球A 可能带负电C ．金属球A 可能带正电D ．金属球A 一定带正电课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．关于物体的带电荷量, 以下说法中正确的是（） A ．物体所带的电荷量可以为任意实数 B ．物体所带的电荷量只能是某些特定值C ．物体带电＋1．60×10-9C, 这是因为该物体失去了1．0×1010个电子D ．物体带电荷量的最小值为1．6×10-19C2．如图所示, 将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘, 下述几种方法中能使两球都带电的是 ( )A ．先把两球分开, 再移走棒B ．先移走棒, 再把两球分开C ．先将棒接触一下其中的一个球, 再把两球分开D ．棒的带电荷量不变, 两导体球不能带电3．如图所示, 小球质量分别为m 1、m 2, 带同种电荷, 电量分别为q 1、q 2, 将它们用等长的绝缘细线悬于同一点O, 此时两细线与竖BA直方向的夹角相等, 则必有（）A．m1=m2 B．q1=q2C．m1=m2 q1=q2D．不能确定4．如图所示, 当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时, 枕形导体上电荷的移动情况是( )A．枕形金属导体上的正电荷向B端移动, 负电荷不移动B．枕形金属导体中的负电荷向A端移动, 正电荷不移动C．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动5．多少个电子的电荷量等于 -32．0 μC？（电子电荷量e=1．6×10-19C）6．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C, 其中小球A带有2．0×10-5C的正电荷, 小球B、C 不带电．现在让小球C先与球A接触后取走, 再让小球B与球A接触后分开, 最后让小球B 与小球C接触后分开, 最终三球的带电荷量分别是多少？第二节库仑定律课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．知道点电荷, 体会科学研究中的理想模型方法．2．掌握库仑定律的内容及公式, 会用库仑定律求解有关问题．3．通过静电力和万有引力的对比, 体会自然规律的多样性与统一性．【知识储备】1．质点的概念．2．万有引力定律的内容及适用条件．【自主预习】1．电荷间的相互作用力大小与两个因素有关：一是与有关, 二是与有关．2．当带电体之间的比它们自身的大小大得多时, 带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计, 这时的带电体可以看作．3．库仑定律：真空中两个间相互作用的静电力跟它们的成正比, 跟它们的成反比, 作用力的方向在上．公式：F= , 式中k叫做．如果公式中的各个物理量都采用国际单位, 即电量的单位用 , 力的单位用 , 距离的单位用 , 则由实验得出k=9×109．使用上述公式时, 电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算．如果其它条件不变, 让两点电荷在介质中, 其作用力将比它们在真空中的作用力小．4．库仑的实验中用了怎样的物理方法去研究“A和C之问的作用力与它们距离r的关系”？在库仑那个年代, 还不知道怎样测量物体所带的电荷量, 甚至连电荷量的单位都没有．库仑用了怎样的方法解决了电荷量问题？5．库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式, 但是任一带电体都有可以看作是由许许多多点电荷组成的．只要知道了带电体上的电荷分布情况, 根据库仑定律和力的合成法则, 就可以求出任意带电体之间的静电力．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】1．点电荷2．库仑定律3．库仑的实验【典例剖析】【例1】教材P7【例2】教材P8【达标检测】1．关于点电荷的说法, 正确的是（）A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时, 这两个带电体可看作点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷2．关于库仑定律的公式221 r QQkF , 下列说法中正确的是( )A．当真空中两个电荷间距离r→∞时, 它们间的静电力F→0B．当真空中两个电荷间距离r→0时, 它们间的静电力F→∞C．当两个电荷间的距离r→∞时, 库仑定律的公式就不适用了D．当两个电荷间的距离r→0时, 电荷不能看成是点电荷, 库仑定律的公式就不适用了2、3．真空中有两个点电荷, 它们之间的静电力为F, 如果保持它们所带的电量不变, 将它们之间的距离增大到原来的3倍, 它们之间作用力的大小等于（）A．F B．3F C．F/3 D．F/94． A、B两点电荷间的距离恒定, 当其他电荷移到A、B附近时, A、B间相互作用的库仑力将( )A ．可能变大B ．可能变小C ．一定不变D ．无法确定5．真空中两个相同的金属小球A 和B, 带电荷量分别为Q A =2×10-8C 和Q B =4×10-8C, 相互作用力为F ．若将两球接触后再放回原处, 则它们之间的作用力将变为( ) A ．F 89 B ．F C ．F 89 D ．F 32 6．要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍, 下列方法中可行的是 A ．每个点电荷的带电荷量都增大到原来的2倍, 电荷间的距离不变B ．保持点电荷的带电荷量不变, 使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍C ．使一个点电荷的带电荷量加倍, 另一个点电荷电荷量保持不变, 同时将两点电荷间的距离减小为原来的21 D ．保持点电荷的带电荷量不变, 将两点电荷间的距离减小为原来的21 7．两个完全相同的金属小球A 、B, A 球带电量为＋5．0×10－9C, B 球带电量为－7．0×10－9C, 两球相距1ｍ．问：它们之间的库仑力有多大？若把它们接触后放回原处, 它们之间的相互作用力为多大？8．相距L 的固定点电荷A 、B 的带电量分别为+4Q 和-Q, 要引入第三个点电荷C, 使点电荷C 处于平衡状态, 求电荷C 的电量和放置的位置．拓展:若A 、B 为同号点电荷, 引入第三个电荷C, 使三个点电荷均平衡, 则C 应放在何处？C 的电性和电量如何？9．如图所示, 一个挂在丝线下端的带正电的小球B, 静止在图示位置；若固定的带正电的小球A 电荷量为Q, B 球的质量为m, 带电荷量q, θ=30°, A 和B 在同一水平线上, 整个装置处于真空中, 求A 、B 两球之间的距离为多少?课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．如图所示, 质量分别是m 1和m 2带电量分别为q 1和q 2的小球, 用长度不等的轻丝线悬挂起来, 两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β（α＞β）, 两小球恰在同一水平线上, 那么（） A ．两球一定带异种电荷 B ．q 1一定大于q 2 C ．m 1一定小于m 2D ．m 1所受库仑力一定大于m 2所受的库仑力2．两点电荷A 、B 带电量q A ＞q B , 在真空中相距为L 0, 现将检验电荷q 置于某一位置时所受库仑力恰好为零, 则此位置当A 、B 为： A ．同种电荷时, 在A 、B 连线上靠近B 一侧 B ．同种电荷时, 在A 、B 连线上靠近A 一侧C ．异种电荷时, 在BA 连线的延长线上靠近A 一侧D ．异种电荷时, 在AB 连线的延长线上靠近B 一侧 3．如图图所示, 有大小相同的A 、B 、C 三个金属球, A 、B 带等量异种电荷, 中间连接一个轻质绝缘的弹簧, 放在光滑的绝缘水平面上, 平衡时弹簧压缩量为X 0, 现将不带电的C 球和A 球接触一下, 然后拿走, 则产生新平衡时弹簧的压缩量X 为（） A ．X=21X 0 B ．X ＞21X 0 C ．X ＜21X 0 D ．X=X 0 4．真空中有甲、乙两个点电荷相距为r, 它们间的静电引力为F ．若甲的电荷量变为原来的2倍, 乙的电荷量变为原来的1/3, 它们间的距离变为2r, 则它们之间的静电引力将变为( ) A ．F 83 B ．F 61 C ．F 38 D ．F 32 5．两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内, 两棒与水平面间均成45°角, 棒上各穿有一个质量为m 、带电荷量为Q 的相同小球, 如图所示．现让两球同时从同一高度由静止开始下滑,则当两球相距多大时, 小球的速度达到最大值?6．两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a 和b, 分别带有等量异种电荷, 被固定在绝缘水平面上, 这时两球间静电引力的大小为F ．现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球C 先与a 球接触, 再与b 球接触后移去, 则a 、b 两球间静电力大小变为( ) A ．F 21 B ．F 83C ．F 41 D ．F 81第三节电场强度课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的, 电场是客观存在的一种特殊的形态．2．理解电场强度的概念及其定义, 会根据电场强度的定义进行有关的计算．3．知道场强的叠加原理, 并能应用这一原理进行简单的计算．4．知道电场线的定义和特点, 会用电场线描述电场强度的大小、方向．【知识储备】1．库仑定律内容及表达式2．矢量叠加法则——平行四边形定则【自主预习】1．英国物理学家、化学家首先提出场的概念．他指出：电荷的周围存在 , 带电体间的相互作用是通过它们各自产生的传递的．电场是一种特殊形态的 , 电场最基本的特征是 , 这也是检验空间是否存在电场的依据之一．2．为研究电场而放进电场的电荷称为；产生电场的电荷称为．3．电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量．电场中某处的电场强度大小定义为放在该处的电荷受到的电场力跟该电荷的电量的．电场强度的大小表示电场的 , 电场强度的方向就是电场的 , 且物理学中规定：电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的电场力的方向．电场强度的单位是或．4．E=F/q是电场强度的 , 适用于电场；仅适用于真空中点电荷的电场．5．如果有几个点电荷同时存在, 它们的电场就互相 , 形成合电场．这时某点的场强等于各个点电荷存在时在该点产生的场强的．6．如果在电场中画出一些曲线, 使曲线上每一点的方向都跟该点的方向一致, 这样的曲线就叫做电场线．电场线起始于电荷, 终止于电荷；电场线不也不；任意两条电场线不；电场线密集的地方电场, 电场线稀疏的地方电场．7．在电场的某一区域内, 如果各点的场强都相同, 这个区域的电场就叫做匀强电场．匀强电场中的电场线是分布的直线．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】1．电场2．电场强度3．点电荷电场电场强度的叠加4．电场线5．匀强电场【典例剖析】【例1】在点电荷Q 的电场中的p 点, 放一点电荷, 其电量为＋q ．设p 点距Q 为r, +q 受电场力为F, 则p 点的电场强度为（）A ．F/QB ．F/qC ．kq/r 2D ．kQ/r2【例2】场源电荷C Q 4102-⨯=的正点电荷；检验电荷C q 5102-⨯-=,它们相距m r 2=而静止, 且都在真空中, 如图所示．求：（1） q 受的电场力；（2） q 所在的B 点的场强；（3）只将q 换为C q 5,104-⨯=的正点电荷, 求,q 受力及B 点的场强；（4）将检验电荷拿去后B 点场强． Q q【例3】如图所示, 相距为2d 的A 和B 两点上固定着等量异种的两个点电荷, 电荷量分别为+Q 和-Q ．在AB 连线的中垂线上取一点P, 垂足为O, ∠PAO=α, 求:(1)P 点的场强的大小和方向；(2) α为何值时, 场强最大?拓展：能不能归纳出在通过OP 的直线上各点的电场强度的方向？【例4】画出点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷、匀强电场的电场线小组讨论：（１）仔细观察课本图1．3-6和1．3-7, 指出哪些电场中的电场线都是直线？哪些电场中的电场线有直线？（２）在什么条件下电荷的运动轨迹和电场线是重合的？【例5】下列关于电场线的说法中, 不正确的是( ) A ．电场线是电场中实际存在的线B ．在复杂电场中的电场线是可以相交的C ．沿电场线方向, 场强必定越来越小D ．电场线越密的地方．同一试探电荷所受的电场力越大【例6】如图, 考察电场中的A 、B 、C 三个点的电场强度．先画出单位正电荷在这三个点所受的力的方向；然后从大到小, 排列力的大小．拓展：根据两等量正点电荷的电场线分布图, 试判断两等量正点电荷的连线的垂直平分线上的电场强度的方向如何？【达标检测】1．下列说法中, 正确的是( ) A ．由公式q FE =知, 电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受电场力的大小成正比, 与电荷的电荷量成反比 B ．由公式qFE =知, 电场中某点场强方向, 就是置于该点的电荷所受电场力的方向 C ．在公式qFE =中, F 是电荷q 所受的电场力, E 是电荷q 产生的电场的场强 D ．由F=qE 可知, 电荷q 所受电场力的大小, 与电荷的电荷量成正比, 与电荷所在处的场强大小成正比2．下列关于点电荷的场强公式2r QkE =的几种不同的理解, 不正确的是( )A ．在点电荷Q 的电场中, 某点的场强大小与Q 成正比, 与r 2成反比 B ．当r→0时, E→∞；当r→∞时, E→0C ．点电荷Q 产生的电场中, 各点的场强方向一定是背向点电荷QD ．以点电荷Q 为中心, r 为半径的球面上各处的场强相等3．电场中a 、b 、c 三点的电场强度分别为N/C 1N/C 4N/C 5c b a -==-=E ,E ,E , 那么这三点的电场强度由强到弱的顺序是( )A ．a 、b 、cB ．b 、c 、aC ．c 、a 、bD ．a 、c 、b4．在电场中某点放人电荷量为q 的正电荷时, 测得该点的场强为E, 若在同一点放入电荷量q′=-2q 的负电荷时, 测得场强为E′, 则有( )A ．E′=E , 方向与E 相反B ．E′=2E , 方向与E 相同C ．E 21E =', 方向与E 相同 D ．E′=E , 方向与E 相同5．真空中两个相距r 的异种点电荷电荷量的数值均为q, 两点电荷连线中点处场强为 A ．0B ．2r 2kqC ．2r 4kqD ．2r 8kq6．在真空中有一匀强电场, 电场中有一质量m=0．01g, 带电荷量q=-2×10-8C 的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动, g=10m ／s 2, 则( )A．场强的方向一定沿水平方向B．场强的方向一定竖直向下C．场强的方向一定竖直向上D．场强的大小一定为E=5×103N／C7．如图所示的各电场中, A、B两点场强相同的是( )8．在如图所示的电场中的P点放置一正电荷,使其从静止开始运动, 其中加速度逐渐增大的是图中的( )9．如图所示, 带箭头的直线是某一电场中的一条电场线, 在这条电场线上有A、B两点, 用E A、E B表示A、B两点的场强, 则( )A．A、B两点的场强方向相同B．因为电场线从A指向B, 所以E A>E BC．A、B在一条电场线上, 且电场线是直线, 所以E A=E BD．不知A、B附近的电场线分布状况, E A、E B的大小关系不能确定课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．如图甲所示, AB是一点电荷电场中的电场线, 图乙是放在电场线上a、b处的检验电荷所受电场力大小与所带电荷量大小间的函数关系图象, 由此可判定( )A．如果场源是正电荷, 位置在A侧B．如果场源是正电荷, 位置在B侧C．如果场源是负电荷, 位置在A侧D．如果场源是负电荷, 位置在B侧2．把质量为m的正点电荷q从电场中某点静止释放, 不计重力, 下列说法正确的是( )A．该电荷一定由电场线疏处向电场线密处运动B．点电荷的运动轨迹必定与电场线重合C．点电荷的速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致D．点电荷的加速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致3．如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线, 若一带负电的粒子从B点运动到A点时, 加速度增大而速度减小, 则可判定( )A．点电荷一定带正电B．点电荷一定带负电C．点电荷一定在A的左侧D．点电荷一定在B的右侧4．如图是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象, 那么下列叙述正确的是A．这个电场是匀强电场B．a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E cC．a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E c>E b>E dD．a、b、d三点的场强方向相同5．一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F, 以及这点的电场强度为E, 在图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )6．电荷量为q的点电荷, 在与它距离r的P点产生的电场的方向如图所示今把一带正电的金属球放在该电荷附近某处, 则该点电荷在P点产生的电场的场强( )A．大小与方向都没有变化B．强度增大, 方向偏向金属球C．强度变小, 方向偏向金属球D．由于金属球的位置未确定, 因而无法判断7．在X轴上有两个点电荷, 一个带正电Q1, 一个带负电Q2．且Q1=2Q2．用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小, 则在X轴上：A．E1=E2之点只有一处；该点合场强为0B．E1=E2之点共有两处；一处合场强为0, 另一处合场强为2E2C．E1=E2之点共有三处；其中两处合场强为0, 另一处合场强为2E2D．E1=E2之点共有三处；其中一处合场强为0, 另两处合场强为2E28．一带电粒子从电场中的A点运动到B点, 径迹如图中虚线所示, 不计粒子所受重力, 则( )A．粒子带正电 B．粒子加速度逐渐减小C．A点的场强大于B点场强 D．粒子的速度不断减小9．如图所示, 一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速运动, 电子重力不计, 则电子除受电场力外, 所受的另一个力的大小和方向变化情况是（）A．先变大后变小, 方向水平向左B．先变大后变小, 方向水平向右C．先变小后变大, 方向水平向左D．先变小后变大, 方向水平向右10．如图所示, 用30cm的细线将质量为kg3104-⨯的带电小球P悬挂在O点下, 当空中有方向为水平向右, 大小为CN/1014-⨯的匀强电场是, 小球偏转37后处于静止状态．（kgNg/10=）（1）分析小球的带电性质；（2）求小球所带的电荷量；（3）分析若把细线剪断, 小球做什么性质的运动．37第四节电势能和电势课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．知道电场力做功的特点, 理解电场力做功与电势能变化的关系．2．理解电势能、电势的概念及相互关系．3．理解等势面的概念及等势面和电场线的关系．【知识储备】1．重力做功的特点：．2．比值定义法的含义：．【自主预习】1．静电力做功的特点．2．电势能概念：．3．电势定义：定义式：单位：4．等势面定义：．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】1．静电力做功的特点2．电势能3．电势4．等势面【典例剖析】【例1】如图所示, a、b为某电场线上的两点, 那么以下结论正确的是( )A．把正电荷从a移到b, 静电力做正功, 电荷的电势能减小B．把负电荷从a移到b, 静电力做负功, 电荷的电势能增加C．把负电荷从a移到b, 静电力做正功, 电荷的电势能增加D．不论正电荷还是负电荷, 从a到b电势能逐渐降低【例2】将带电荷量为1×10－8 C的电荷, 从无限远处移到电场中的A点, 要克服静电力做功1×10－6 J, (取无限远处电势为零)问：(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？(2)A点的电势是多少？【例3】将一个电荷量为1．0×10－8C的负电荷, 从无穷远处移到电场中的A点, 克服电场力做功2．0×10－8 J, 现将该电荷从A点移到B点, 电场力做功1．0×10－8J．试求电荷在A、B两点的电势．(取无穷远处为零电势能点)【例4】如图所示, 虚线同心圆是一簇某静电场中的等势面, 其电势分别是φa、φb和φc, 一带正电粒子射入电场中, 运动轨迹如图中实线KLMN所示．由图可知( )A．粒子从K到L的过程中, 静电力做负功, 电势能增加B．粒子从L到M的过程中, 静电力做负功, 电势能增加C．φa>φb>φcD．φa<φb<φc【达标检测】1．关于同一电场的电场线, 下列表述正确的是( )A．电场线是客观存在的B．电场线越密, 电场强度越小C．沿着电场线方向, 电势越来越低D．电荷在沿电场线方向移动时, 电势能减小2．如图所示, 在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点, 先把＋q的试探电荷依次放在三点上, 然后把－q的试探电荷依次放在三点上, 关于电荷的电势能的说法正确的是( )A．放上＋q时, E p A>E p B>E p CB．放上＋q时, E p A<E p B<E p CC．放上－q时, E p A>E p B>E p CD．无论放＋q, 还是－q, E p A<E p B<E p C3．在电场中, 把电荷量为4×10－9 C的正点电荷从A点移到B点, 克服静电力做功6×10－8 J, 以下说法中正确的是( )A．电荷在B点具有的电势能是6×10－8 JB．B点的电势是15 V。

物理选修31文科班导学案

E R s2.7闭合电路欧姆定律【考试要求】测试内容测试要求闭合电路欧姆电路 A教学重点闭合电路欧姆定律的理解和应用，推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论；路端电压与负载的关系教学难点1、对电动势概念的理解；2、路端电压随负载的变化规律【教学过程】（一）复习回顾1、什么是电源?2、电源电动势的概念?物理意义?3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能?电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。

只有用导线将电源、用电器连成闭合电路，电路中才有电流。

那么电路中的电流大小与哪些因素有关?电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢?【新课教学】一．闭合电路1.闭合电路的结构：用导线把电源、用电器连成闭合电路.外电路: 内电路:2.闭合电路中的电流在内、外电路中电流是怎样的？在外电路中，电流方向由流向，沿电流方向电势。

在内电路中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由移到，所以电流方向为流向。

内电路与外电路中的电流强度。

3.闭合电路中的电动势与电流电阻关系闭合电路中的电流I与哪些因素有关呢？讨论1、合上开关，在时间t内，电路中有电流的同时伴随能量的转化，整个电路中电能转化为什么能？各是多少？2、电路中的电能又是什么能转化来的？在电源内部是如何实现的？3、若外电路中的用电器都是纯电阻R，在时间t内,外电路中有多少电能转化为内能?4、内电路也有电阻r，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能是多少?5、电流流经电源时，在时间t内非静电力做多少功?二闭合电路欧姆定律1.公式: 或2.内容：R 1 R 2 A 1 2 E r S U I O 1 2 3.适用条件：说明：1、2、3、三．路端电压U 与负载R 的关系路端电压U 与外电阻R 的关系式：两个特例：(1)电源内阻为0式，I= ，外U =(2)外电路断路时，电流，外电压，内电压为多大？R →∞时，I= ，Ir= ，外U =（3）外电路短路时，电流，外电压，内电压为多大？R=0，I= （称为短路电流），外U =四．路端电压U 随电流I 变化的图象(1)图象的函数表达 U ＝E －Ir(2)图象的物理意义 ①在纵轴上的截距表示 ②在横轴上的截距表示电源的短路电流I 短＝③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害．【典型例题】【例1】例1、如图所示电路，电源电动势为1.5V ，内阻为0.12Ω ，外电路的电阻为1.38Ω ，求电路中的电流和路端电压。

人教版高中物理选修3-1教案全册

电势能电势和电势差1．静电力做功的特点结合（右图）分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。

q 沿直线从A 到Bq 沿折线从A 到M 、再从M 到B q 沿任意曲线线A 到B结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos θ 【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。

2．电势能电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。

可用E P 表示。

静电力做的功等于电势能的减少量。

写成式子为：PB PA E E W A B -=注意：①．电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加 ②在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。

在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。

③求电荷在电场中某点具有的电势能电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势零点电场力所做的功W 的。

即E P =W AB④求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。

⑤电势能零点的规定 :若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。

⑥零势能面的选择:通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。

所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。

如上式若取B 为电势能零点，则A 点的电势能为：AB AB PA qEL W E ==3．电势（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能P E 与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。

人教版物理选修3-1《电势差》导学案(含答案)

1.5 （一）《电势差》导学案【提振信心】学而不思则罔，思而不学则殆;要学思恰当结合，才能掌握到位。

【上节目标检测】1、将带电量为1×10-8C的正电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功1×10-6J，问：⑴电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？⑵A点的电势是多少？⑶若电场力可以把带电量为2×10-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电？电场力做了多少功？（取无限远处为电势零点）【本节目标展示】1、理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。

2、掌握两点间电势差的表达公式，知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。

3、知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。

【本节目标探究及释疑】1、电势差（1）电势差是电场中两点间的电势的差值，即：U AB= 或U BA=显然U AB=-U BA（2）电场中某一点的电势，与选取的电势零点有关；而电场中两点间的电势差，与选取的电势零点。

（3）电势和电势差单位都是，符号，都有正负值，但都是量a. 电势的正负表示该点比电势零点的电势高或低；b. 电势差的正负表示电场中两点电势的高低。

说明：电势差也叫电压，在很多场合下电压不带正负号。

2 、电势差与电场力做功的关系（1）推导：电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功W AB与两点间电势差U AB关系：（2）关系式：或［思考］U AB由什么决定？由W AB、q决定吗？所以电势差反映了.3、应用AB AB qU W =计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：AB W ＞0，电场力做功；AB W ＜0，电场力做功（也可以说成物体克服电场力做功）；AB U ＞0，表示A ϕB ϕ；AB U ＜0，表示A ϕB ϕ（比较A ϕ和B ϕ的高低）【本节目标训练及检测】（提示：应用AB AB qU W =计算时，注意各物理量用正负值代入。

人教版高中物理选修3-1全册基础导学案

111076.1⨯=em e 第一章静电场 1.1电荷及其守恒定律知识点：一、电荷 1、使物体带电的三种方式物体带电方式带电原因带电实质结果摩擦起电不同物质的原子核束缚电子的能力不同电子的转移两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷接触带电一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一个导体电荷会转移到这个导体上，使物体带电电子的转移接触的带电两个物体带同种电荷感应起电当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使靠近带电体的一端带上异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷电子的转移电子的转移（电子从物体的一部分转移到另一部分）练习：二、电荷守恒定电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，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三、元电荷电荷的多少叫做电荷量．符号：Q 或q 单位：库仑符号：C 1、元电荷:电子所带的电荷量（最小的电荷量），用e 表示.注意：所有带电体的电荷量或者等于e ，或者等于e 的整数倍。

2、电荷量e 的值：e =1.60×10-19C3、比荷（荷质比）：电子的电荷量e 和电子的质量m e 的比值,为C/㎏1.2库仑定律知识点：一、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，与他们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上1.1电荷及其守恒定律1．自然界中只存在两种电荷：______电荷和________电荷．电荷间的作用规律是：同种电荷相互______，异种电荷相互________．2．用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒带____________电荷，毛皮带__________电荷．用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带______电荷，丝绸带______电荷． 3．原子核的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为________．金属中距离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做________________．失去这种电子的原子便成为带____电的离子．离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中．所以金属导电时只有________在移动．4．把带电体移近不带电的导体，可以使导体靠近带电体的一端带________，远离的一端带________这种现象叫静电感应．利用静电感应使物体带电叫________起电．常见的起电方式还有________和________等．5．电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体______到另一物体，或者从物体的一部分____________到另一部分．6．最小的电荷量叫________，用e 表示，e ＝________.所有带电体的电荷量都等于e 的____________．电子的电荷量与电子的质量之比叫做电子的________．7．摩擦起电的原因：在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____电，失去电子的物体则带____电． 8．感应起电的原因：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引和排斥，导体中的自由电子便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带____电荷，远离的一端带____电荷．9.如图所示，不带电的枕形导体的A 、B 两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A 端靠近一带电导体C 时( ) A ．A 端金箔张开，B 端金箔闭合B ．用手触摸枕形导体后，A 端金箔仍张开，B 端金箔闭合C ．用手触摸枕形导体后，将手和C 都移走，两对金箔均张开D ．选项A 中两对金箔分别带异种电荷，选项C 中两对金箔带同种电荷10.如图所示，A 、B 、C 是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C 球带正电，A 、B 两个完全相同的枕形导体不带电．试问： (1)如何使A 、B 都带等量正电？ (2)如何使A 、B 都带等量负电？ (3)如何使A 带负电B 带等量的正电？11．关于元电荷的理解，下列说法正确的是( ) A ．元电荷就是电子 B ．元电荷就是质子C ．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D ．元电荷就是自由电荷的简称12．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是( ) A ．摩擦起电说明电荷可以被创造B ．摩擦起电是由于电荷从一个物体转移到另一个物体上C ．感应起电是由于电荷从带电物体转移到另一个物体上D ．感应起电是电荷在同一物体上的转移13.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的( )A ．2.4×10－19 CB ．－6.4×10－19CC ．－1.6×10－18 CD ．4.0×10－17C 14、如图所示是点电荷Q 周围的电场线，图中A 到Q 的距离小于B 到Q 的距离．以下判断正确的是( )A ．Q 是正电荷，A 点的电场强度大于B 点的电场强度 B ．Q 是正电荷，A 点的电场强度小于B 点的电场强度C ．Q 是负电荷，A 点的电场强度大于B 点的电场强度D ．Q 是负电荷，A 点的电场强度小于B 点的电场强度14. 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6.4×10－9C和－3.2×10－9C ，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？15.有三个相同的金属小球A 、B 、C ，其中小球A 带有2.0×10－5 C 的正电荷，小球B 、C 不带电，现在让小球C 先与球A 接触后取走，再让小球B 与球A 接触后分开，最后让小球B 与小球C 接触后分开，最终三球的带电荷量分别为q A ＝________ C ，q B ＝________ C ，q C ＝________ C.1.2库仑定律1．探究电荷间作用力的大小跟距离的关系：保持电荷的电荷量不变，距离增大时，作用力________；距离减小时，作用力________．2．探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系：保持两个电荷之间的距离不变，电荷量增大时，作用力________；电荷量减小时，作用力________．3．静电力：________间的相互作用力，也叫________．它的大小与带电体的________及________有关．4．库仑定律：真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小，与它们电荷量的乘积成____________，与它们距离的二次方成________，作用力的方向在它们的________． 5．库仑定律的公式F ＝________，式中k 叫做静电力常量，k 的数值是________．两个半径为R 的带电球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R 时，相互作用的静电力大小为( )A ．F ＝k q1q23R 2B ．F ＞k q1q23R 2C ．F ＜k q1q23R 2D ．无法确定6.下列关于点电荷的说法正确的是( ) A ．点电荷可以是带电荷量很多的带电体 B ．带电体体积很大时不能看成点电荷C ．点电荷的带电荷量可能是2.56×10－20 CD ．一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定 7．下列关于点电荷的说法中，正确的是( ) A ．体积大的带电体一定不是点电荷 B ．当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷C ．点电荷就是体积足够小的电荷D ．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 8．关于库仑定律，以下说法中正确的是( )A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体B ．库仑定律是实验定律C ．库仑定律仅适用于静止电荷间的相互作用D ．当两个点电荷间的距离趋近于零时，则库仑力趋近于无穷大9.两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F ，两小球相互接触后将其固定距离表达式：221r q q kF （适用条件：真空中，点电荷——理想化模型）2静电力常量k = 9.0×109N ·m2/C2 二、库仑的实验库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）1.3电场强度知识点：一、电场：1、产生：电荷的周围都存在电场A 、电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的B 、物质性：是客观存在的 2、基本性质：A 、对放入其中的电荷有力的作用引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样. B 、有能的性质当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量. 可见，电场具有力和能的特征二、电场强度1.物理意义：描述电场强弱的物理量2.定义：电荷在电场中某点所受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．用E 表示。

[精品]新人教版选修3-1高中物理第8章第2课时导学案

第2课时磁场对运动电荷的作用导目标 1会计算带电粒子在磁场中运动时受的洛伦兹力，并能判断其方向2掌握带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动，确定其圆心、半径、运动轨迹、运动时间等问题．一、洛伦兹力的大小和方向[基础导引]在图1所示的各图中，匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，带电荷量均为q试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小，并指出洛伦兹力的方向．图1[知识梳]1．洛伦兹力的定义：磁场对____________的作用力．2．洛伦兹力的大小F＝____________，θ为v与B的夹角．如图2所示．(1)当v∥B时，θ＝0°或180°，洛伦兹力F＝______图2(2)当v ⊥B 时，θ＝90°，洛伦兹力F ＝________(3)静止电荷不受洛伦兹力作用．3．洛伦兹力的方向(1)左手定则错误！未定义书签。

(2)方向特点：F 垂直于________决定的平面，即F 始终与速度方向垂直，故洛伦兹力__________．错误！未定义书签。

1．怎样用左手定则判断负电荷所受洛伦兹力的方向？2．洛伦兹力与安培力有怎样的联系？二、带电粒子在匀强磁场中的运动[基础导引]试画出图3中几种情况下带电粒子的运动轨迹．图3[知识梳]1．若v ∥B ，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做____________运动．2．若v ⊥B ，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v 做____________运动．(1)向心力由洛伦兹力提供：qvB ＝__________＝__________；(2)轨道半径公式：R ＝错误！未定义书签。

；(3)周期：T ＝错误！未定义书签。

＝错误！未定义书签。

(周期T与速度v、轨道半径R无关)；(4)频率：f＝错误！未定义书签。

＝错误！未定义书签。

；(5)角速度：ω＝错误！未定义书签。

＝__________错误！未定义书签。

：根据公式T＝错误！未定义书签。

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1.8电容器电容
【考试要求】
重点：掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。

难点：电容器的电容的计算与应用
【教学过程】
（一）复习前面相关知识
场强、电势能、电势、电势差等。

（二）新课教学：
第七节、电容器与电容
今天我们来学习一种能容纳电荷的容器——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容
1、电容器
（1）构造：______________________________________________________.
（2）电容器的充电、放电
充电操作：结合图1.8-1把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。

这个过程叫做充电。

现象：从灵敏电流计可以观察到________________。

充电后,切断与电源的联系,两个极板间有______存在,充电过程中______能向______能转化.
放电操作：结合图1.8-2把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电.
现象：从灵敏电流计可以观察到________________.放电后,两极板间不存在电场, ______能向______能转化.
【板书】充电——带电量Q______,板间电压U______,板间场强E______.
放电——带电量Q______,板间电压U______,板间场强E______.
2、电容(与水容器类比后得出)
（1）定义：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电
容器的电容。

（2）公式：______
（3）单位：__________________ 1F=______ F=______pF
（4）电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器
本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的,与电容器是不是带
电无关.
3、平行板电容器的电容
（1）[演示]感应起电机给静电计带电（详参阅P28图1.8-4）
说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.
现象:可以看到:
保持Q和d不变， S越小,静电计的偏转角度越大, U_______,电容C_______；
保持Q和S不变，d越大，偏转角度越小，U_______,电容C_______；
保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小, U_______,电容C_______；
（2）结论:平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.
平行板电容器的决定式：真空C=_______ 介质C=_______
【典例分析】
【例1】平行板电容器所带的电荷量为Q ＝4×10-8C ，电容器两板间的电压为U ＝2V ，则该电容器的电容为；如果将其放电，使其所带电荷量为原来的一半，则两板间的电压为，两板间电场强度变为原来的倍，此时平行板电容器的电容为。

【例2】一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。

两
板间有一个正电荷固定在P 点，如图所示，以E 表示两板间
的场强，U 表示电容器两板间的电压，W 表示正电荷在P 点
的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线
位置则：（）
A 、U 变小，E 不变
B 、E 变小，W 不变
C 、U 变小，W 不变
D 、U 不变，W 不变
【基础练习】
一、选择题：
1、关于电容器，下列中说法正确的是：（）
A 、由Q C U
=可知，一只电容器带电量越大，它的电容就越大 B 、对一固定的电容器，它的带电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
C 、电容器的带电量Q 为两极板所带电荷量的总和
D 、两个相互靠近又彼此绝缘的导体就构成一个电容器
2、如图所示，平行板电容器经开关S 与电源连接，在a 处有一个
带电量非常小的点电荷，S 是闭合的，a ϕ为a 点的电势，F 表示
点电荷受到的电场力。

现将电容器的B 板向下稍微移动，使两板
间的距离增大则：（）
A 、a ϕ变大，F 变大
B 、a ϕ变大，F 变小
C 、a ϕ不变，F 不变
D 、a ϕ不变，F 变小
3、如图所示，若将平行板电容器的A 、B 两板稍微错开些，使正
对面积减小的过程中，电阻R 中将：（）
A 、会有瞬时向右的电流
B 、会有瞬时向左的电流
C 、不会有电流通过R
D 、无法判断电流方向
4、如图所示，对一个给定的
电容器充电时，下列的图像
中能正确反映电容器的带电
量Q 、电压U 和电容器电容
C 之间关系的是：（）
5、理想平行板电容器充电后
与电源断开，能使两板间电势差增大的方法是：（）
A 、在两板间插入玻璃板
B 、使两板靠近些
C 、保持两板的间距不变，使两板错开些
D 、使两板分开些
6、在图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A
与一灵敏静电计相接，极板B 接地，若极板B 稍向
上移动一点，由静电计指针变化作出平行板电容器
电容变小的结论的依据是：（）
A 、两极板的电压不变，极板上的电荷量变小
B 、两极板的电压不变，极板上的电荷量变大
C 、极板上的电荷量几乎不变，两板间的电压变小
D 、极板上的电荷量几乎不变，两板间的电压变大。