黑龙江省齐齐哈尔市高中物理第一章静电场1.3电场强度导学案无答案新人教版选修3_120171215237
高中物理第一章静电场13电场强度学案新人教版选修31
第3节电场强度高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1.理想变压器原、副线圈的匝数比为9:5,原线圈接交流电源,副线圈的电路结构如图甲所示,已知R1= R2= R3,开关S断开时R2两端电压按如图乙所示规律变化。
若闭合开关S,电表均为理想电表,下列说法正确的是A.电流表示数变小B.电压表V1示数为180VC.变压器的输入功率减小D.电压表V2示数为100V2.下列关于功和能的说法正确的是A.作用力做正功,反作用力一定做负功B.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化C.若物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒D.竖直向上运动的物体重力势能一定增加,动能一定减少3.北京时间2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片面世。
该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。
黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度不小于光速。
若某黑洞质量M和半径R的关系満足: (其中c为光速,G为引力常量),且观测到距黑洞中心距离为r的天体以速度v绕该黑洞做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )A.光年是时间的单位 B.该黑洞质量为C.该黑润的半径为D.该黑洞表面的重力加速度为4.如图,倾角为α的固定斜面上,一光滑物块在一与斜面也成α角的拉力F作用下保持静止状态。
若仅将F的方向变为水平向右,则A.物块对斜面的压力不变B.物块对斜面的压力变大C.物块将沿斜面向上做匀加速直线运动D.物块将沿斜面向下做匀加速直线运动5.如图所示,平行且等间距的一组实线可能是电场线也可能是等势线,虚线是一电子在电场中以一定的初速度只在电场力的作用下由a点运动到b点的轨迹.则下列说法中一定正确的是A.a点的电势比b点高B.电子从a点到b点动能减小,电势能增加C.电子从a点到b点做匀变速曲线运动D.电子在a点的动能和电势能之和大于电子在b点动能和电势能之和6.如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态。
黑龙江省齐齐哈尔市高中物理 第一章 静电场 1.5 电势差导学案(无答案)新人教版选修3-1
1.5 《电势差》学习目标1.理解电势差的概念;2.知道电势和电势差的关系;3.会计算点电荷在电场力作用下,从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功。
学习疑问学习建议【知识链接】1.静电力做功与电势能变化的关系?2.电势的定义式?【预学能掌握的内容】(查阅教材p20-21页完成下列问题)一、1、电势差:(又叫电压)(1)定义:;(2)定义式:ABU;(3)单位:符号:。
(4)矢标性:。
【合作探究一】电势差与电势的关系问题1:电势差UAB 与UBA相同吗?问题2:电势差的正负表示什么意义?3.电势差和电势的区别与联系是什么?电势φ电势差UAB =φA-φB区别(1)(电场中某点的)电势与零电势点的选取关(一般取无限远处或地球表面的电势为零电势)(2)电势由电场本身决定,反映电场的能的性质(3) 量(填相对、绝对)(4)标量,可正可负,正负号(1)(电场中两点间的)电势差与零电势点的选取关(2)电势差由电场和这两点间的位置决定(3) 量(4)标量,可正可负,正负号反映联系(1)电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差(2)电势与电势差的单位相同,皆为伏特(V)【合作探究二】静电力做功与电势差的关系1、电荷q从电场中A点移到B点,试推导静电力做功与电势差的关系。
A.2.0×108 J B.-2.0×108 JC.1.60×107 J D.-4.0×108 J4.如图所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B点电场力做功为W1,以OA为半径画弧交OB于C,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2;由C点移到B点电场力做功为W3,则三次电场力做功的大小关系为( )A.W1=W2=W3<0B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0D.W3>W1=W2=05.如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为3.0 J,电场力做的功为2.0 J.则下列说法正确的是( )A.粒子带负电B.粒子在A点的电势能比在B点少2.0 JC.粒子在A点的机械能比在B点少1.0 JD.粒子在A点的动能比在B点多1.0 J6.一个带正电的质点,电荷量q=2×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力做功外,其他外力对质点做功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8×10-5J,求a、b两点的电势差Uab.【层次一】D.两点间电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比6.(多选)如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab =Ubc,实线为一带正电的质点,仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知( )A.三个等势面中,a的电势最高B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大7.(多选)如图所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直,下列说法正确的是( )A.A、D两点间电势差UAD 与A、A′两点间电势差UAA′相等B 带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,静电力做正功C 带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电势能减小D 带电粒子从A点移到C′点,沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′静电力做功相同【层次二】8.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV,它的动能应为( )A.8 eV B.13 eVC.20 eV D.34 eV9.如图所示,为一组未知方向的匀强电场的电场线,把电荷量为1×10-6 C的负电荷从A点沿水平线移至B点,静电力做了2×10-6 J的功,A、B间的距离为2 cm,求:(1)匀强电场场强是多大?方向如何?(2)A、B两点间的电势差是多大?若B点电势为1 V,则A点电势是多大?电子处于B 点时,具有多少电势能?10.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、带电荷量-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为3gh.求:(1)小球由A到B的过程中静电力做的功.(2)AC两点的电势差.。
高中物理第一章静电场1.3电场电场强度教案新人教版选修
1.3电场强度0.1m分析:点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2,它们大小相等,方向如图所示,合场强E在E1和E2的夹角的平分线上,此平分线跟Q1和Q2的连线平行.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的均匀球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点和电场强度一样即:E=kQ/r2◎组织学生讨论课本中的【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的特点:①处于静电平衡状态的导体,内部的场强处处为零(注意:这时的场强是合场强,即外电场和感应电场的叠加)②处于静电平衡状态的导体,电荷只分布在导体的外表面上。
4、电场线(1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
(2)电场线的基本性质①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.②电场线的疏密反映电场强度的大小(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的分布情况。
【演示】模拟电场线指出:电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。
5、匀强电场(1)定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.(2)匀强电场的电场线:是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.常见电场的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的、等间距的、同向的直线(三)【小结】对本节内容做简要的小结◎巩固练习1.下列说法中正确的是: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,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用2.下列说法中正确的是:A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的场强等于F/q,但与检验电荷的受力大小及带电量无关C.电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向D.公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的3.下列说法中正确的是:(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。
高中物理第一章静电场第三节电场强度学案新人教版选修
第三节电场强度(1)【学习目标】本节重点讲述电场及描述电场性质的物理量――电场强度和电场的叠加原理。
【新知预习】1.电荷的周围存在,带电体间的相互作用是通过产生的。
电场是一种特殊形态的,电场的基本性质是,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。
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相同。
电场强度的单位是或。
4.E=F/q是电场强度的,适用于电场;公式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。
【导析探究】导析一:电场强度概念的理解例1 下列说法中,正确的是( )A.由公式E=F/q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E=F/q知,电场中某点的场强方向,就是置于该点的电荷所受电场力的方向C.在公式E=F/q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例2 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/Q B.F/q C .kq/r2 D.kQ/r2例3如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为x轴上三点.放在A、B两点的检验电荷受到点电荷Q的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图乙所示.以x轴的正方向为电场力的正方向,则( )A.点电荷Q一定为正电荷B.点电荷Q在AB之间C.A点的电场强度大小为2×103 N/CD.同一电荷在A点所受的电场力比B点的大导析二:电场强度的叠加例4如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O 点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移到P点,则O点的场强大小变为E2,E1与E2之比为( )A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.4∶ 3例5在X轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电Q2。
高中物理 第1章 静电场 1.3 电场强度导学案新人教版选修
高中物理第1章静电场 1.3 电场强度导学案新人教版选修【学法指导】1、认真阅读教科书,努力完成“基础导学”部分的内容;2、探究部分内容可借助资料,但是必须谈出自己的理解;不能独立解决的问题,用红笔做好标记;3、课堂上通过合作交流研讨,认真听取同学讲解及教师点拨,排除疑难;4、全力以赴,相信自己!学习目标知识与技能过程与方法情感态度与价值观1、理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算2、知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。
培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
学习重点电场强度的概念及定义式、电场的叠加原理、电场线、匀强电场学习难点对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算【学习过程】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:、匀强电场是电场强度的大小______,方向________的电场、匀强电场的电场线是________相等的________线、7、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__________、8、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、【探究案】1、两个场强公式和的比较项目意义适用条件Q或q的意义公式中各量的关系E=E=k(注:最后一列填写各量是否存在正反比关系,如果存在,请详细填写)2、检验电荷的作用是什么?3、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?4、电场线能不能相交?为什么?总结:场强大小和方向的判断方法大小:1 、定义:方向:大小:2、电场线:方向:我的(反思、收获、问题):参考答案1、物质电荷电场2、静止3、是否存在强弱场源电荷4、静电力电荷量牛顿每库仑 N/C 矢正电荷5、k 由Q指向P 由P指向Q6、大小和方向7、各个点电荷单独矢量和8、有方向的曲线切线方向 (1)正电荷负电荷无穷远 (2)不相交 (3)大小1、项目意义适用条件Q或q的意义公式中各量的关系E=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∝2、检验电场是否存在及其强弱分布情况、3、引入了“电场强度”这一物理量来描述、。
黑龙江高中物理第一章静电场1.3电场强度导学案无解答新人教选修
1.两个场强公式 和 的比较
项目
意义
适用条件
Q或q的意义
公式中各量的关系
E=
E=k
(注:最后一列填写各量是否存在正反比关系,如果存在,请详细填写)
2.检验电荷的作用是什么?
3.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?
【典题探究一】
1、关于电场强度的叙述正确的是( )
5. 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EA、EB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EA=EB
C.电场线从A指向B,所以EA>EB
D.不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定
1.3 电场强度
学习
目标
1.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算
2.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算
3.会用电场线描述电场,理解电场线的概念、特点。
4.学会处理带电粒子在电场中的运动问题
学习
疑问
学习
建议
【预学能掌握的内容】
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.
A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力
B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比
C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向
D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关
2、在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力向右,以下说法中正确的是( )
黑龙江省齐齐哈尔市高中物理 第一章 静电场 1.4 电势能与电势(一)导学案(无答案)新人教版选修31
AB NA B MABMθ1.4《电势能与电势》一学习目标1.理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
2.理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
3.通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。
4.尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。
学习疑问学习建议【知识链接】1、功的计算公式:____________________2、重力做功的特点:重力做功与_________无关,只与____________________有关3、静电力:F=____________【预学能掌握的内容】(查阅教材p15-18页完成下列问题)一、静电力做功的特点【问题1】结合课本图(如图(1)),求出试探电荷+q在场强为E的匀强电场中沿不同路径从A 运动到B静电力所做功。
①试探电荷q在匀强电场E中沿直线从A到B,求解静电力做功。
(答:。
)②q沿折线AMB从A到B。
其中AM与电场线平行,BM与电场线垂直。
求解静电力做功。
(答:。
)③q沿任意曲线ANB从A到B,求解静电力做功。
(答:。
)通过○1○2○3中的计算你能总结出的结论是:静电力做功与电荷经过的路径关,(填有、无),与前面学习的力做功相似。
例1.在场强为4×105 V/m的匀强电场中,一质子从A点移动到B点,如图所示.已知AB间距离为20 cm,AB连线与电场线成30°角,求电场力做的功.知识点二电势能(与重力势能类比学习)(1)定义:电荷在中具有的势能叫电势能。
(2)静电力做功与电势能变化的关系:①静电力做正功时,电荷的电势能;静电力做负功时,电荷的电势能;静电力做的功等于电势能的。
若电荷在电场中从A点运动到B点,则W AB=。
②静电力做的功只能决定电势能的变化量,而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值。
黑龙江省齐齐哈尔市高中物理 第一章 静电场 1.5 电势差导学案(无答案)新人教版选修31
1.5 《电势差》【合作探究一】电势差与电势的关系,两等势面之间的电势差大小点沿不规则曲线路径移到B点,电场力点,在这过程中,除电场力b两点的电势差7.(多选)如图所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直,下列说法正确的是( )A.A、D两点间电势差U AD与A、A′两点间电势差U AA′相等B 带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,静电力做正功C 带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电势能减小D 带电粒子从A点移到C′点,沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′静电力做功相同【层次二】8.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV,它的动能应为( )A.8 eV B.13 eVC.20 eV D.34 eV9.如图所示,为一组未知方向的匀强电场的电场线,把电荷量为1×10-6 C的负电荷从A点沿水平线移至B点,静电力做了2×10-6 J的功,A、B间的距离为2 cm,求:(1)匀强电场场强是多大?方向如何?(2)A、B两点间的电势差是多大?若B点电势为1 V,则A点电势是多大?电子处于B点时,具有多少电势能?10.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、带电荷量-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为3gh.求:(1)小球由A到B的过程中静电力做的功.(2)AC两点的电势差.。
高中物理第一章静电场13电场强度学案新人教版选修31
第3节电场强度2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,符号是C ,静电力常量k=9.0×109 N·m 1 /C 1.关于电荷量与库仑力,下列说法不正确的是A .两个电荷量为1 C 的点电荷在真空中相距1 m 时,相互作用力相当于地球上一百万吨的物体所受的重力B .我们几乎不可能做到使相距1 m 的两个物体都带1C 的电荷量C .在微观带电粒子的相互作用中,库仑力比万有引力强得多D .库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上很相似,所以它们是性质相同的两种力2.在“油膜法”估测分子大小的实验中,认为油酸分子在水面上形成的单分子层,这体现的物理思想方法是( )A .等效替代法B .控制变量法C .理想模型法D .累积法3.如图甲所示,在匀强磁场中有一个N=10匝的闭合矩形线圈绕轴匀速转动,转轴O 1O 2直于磁场方向,线圈电阻为5Ω。
从图甲所示位置开始计时,通过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图乙所示,则( )A .线圈转动一圈的过程中产生的焦耳热210Q π=B .在0.2s t =时,线圈中的感应电动势为零,且电流方向发生改变C .所产生的交变电流感应电动势的瞬时表达式为10cos(5)e t ππ=D .线圈从图示位置转过90º时穿过线圈的磁通量变化率最大4.如图所示,橡皮筋的一端固定在O 点,另一端拴一个可以看做质点的物体,O 点的正下方A 处有一垂直于纸面的光滑细杆。
已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比,现用水平拉力F 使物体在粗糙的水平面上从B 点沿水平方向匀速向右运动至C 点,已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内且物体对水平地面有压力,下列说法正确的是( )A .如果橡皮筋的自然长度等于OA ,物体所受地面的摩擦力变大B.如果橡皮筋的自然长度等于OA,物体所受地面的支持力变小C.如果橡皮筋的自然长度小于OA,物体所受地面的摩擦力变大D.如果橡皮筋的自然长度小于OA,物体所受地面的支持力变小5.一定质量的理想气体,其状态变化的P-T图像如图所示。
高中物理 第一章 静电场 1.3 电场强度知识导航学案 新人教版选修31
3 电场强度课标解读1.初步了解场是物质存在的形式之一,知道电荷间的相互作用是通过电场来实现的.2.理解电场强度的概念,会用定义式进行有关运算,知道电场强度是矢量及方向是怎样规定的.3.会利用库仑定律和电场强度的定义推导点电荷的场强公式,并能用此公式进行有关运算.4.知道电场的叠加原理,并能用这个原理进行简单运算.5.知道电场线描述电场的方法,会用电场线描述电场,会画常用的点电荷的电场线,知道电场线是虚拟的.课前思考1.天体之间的万有引力被看成是超距作用,它们是通过什么来完成这种超距作用的呢? 答案:引力场2.举例说明场的存在.答案:手机、收音机、电视机都能接收电磁波,电磁波就是电磁场的传播,电磁场是存在的. 自主研学1.电荷周围存在着一种特殊的物质,这种物质看不见摸不着,法拉第首先提出,我们把它叫做__________.静止的电荷产生的场称为静电场.它的分布不随时间而改变.2.电场最明显的特征就是对置入的电荷有__________的作用,激发电场的电荷被称为__________,检验电场是否存在或强弱分布的电荷称为__________或__________.3.放入电场中某点的检验电荷所受的静电力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的__________.电场强度是用来描述电场__________的物理量.它是矢量,方向与__________在该点受的静电力的方向相同.4.点电荷在某点所激发的电场强度与场源电荷的电荷量成__________,跟该点到场源电荷的距离的__________成反比.真空中点电荷的电场强度公式为E=__________.5.若场源电荷不唯一,空间某点的电场强度我们可以这样处理,各点电荷__________在该点产生的电场强度的__________和,这种关系叫做电场强度的叠加,它遵循__________定则.6.电场线是从__________电荷(或无限远)出发到(无限远或)负电荷终止的一系列曲线,是用来形象直观地表示电场的物理模型.它的疏密程度表示电场强度的__________,各点的切线方向都跟该点电场强度的__________一致.7.如果电场中各点电场强度的大小相等,方向相同,这个电场就叫__________.8.电荷在电场中受到的静电力又叫电场力,公式为:__________.三点剖析一、关于电场强度的几个问题1.对电场强度定义的理解电场中某点的电场强度E 是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的.虽然E=qF ,但场强E 绝不是试探电荷所受的电场力,也不是单位正试探电荷所受的电场力,因为电场强度不是电场力,电场中某点的电场强度,既与试探电荷的电荷量q 无关,也与试探电荷的有无无关.因为即使无试探电荷存在,该点的电场强度依然是原有的值.2.两个场强公式E=q F 和E=2rkQ 的比较(1)E=2r Q k 适用于真空中点电荷产生的电场,式中的Q 是场源电荷的电荷量,E 与场源电荷Q 密切相关;E=q F 是场强的定义式,适用于任何电场,式中的q 是试探电荷的电荷量,E 与试探电荷q 无关.(2)在点电荷Q 的电场中不存在E 相同的两个点,r 相等时,E 的大小相等但方向不同;两点在以Q 为圆心的同一半径上时,E 的方向相同而大小不等.3.电场的叠加当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和.“叠加电场”一经形成,电场中某点的场强也就唯一确定了.但由于场强是矢量,可以依矢量法则根据需要进行分解.二、对电场线应注意以下几点1.电场中的电场线不相交电场中某点的电场强度的大小和方向,根据其客观性是唯一确定的,若电场线能相交,由于交点的切线不唯一,根据画电场线的规定,交点处的电场强度失去了上述的唯一性,所以电场中的电场线在空间是不能相交的.2.实验能显示电场线的形状,为什么说电场线不是客观存在的因为电场是一种特殊的物质,无形无体,充满它所在的空间.正因为它是没有形状的,而实验之所以能显示电场线的形状,是因为在引入电场线时,抓住“电场力”这一根本属性.实验显示的正是带电物体在电场中受到电场力所表现出来的位置改变,因此我们应该注意,虽然我们可以用实验来显示电场线的形状,但并不说明电场线是客观存在的.电场线是假想的,电场才是客观存在的.3.电场线和运动轨迹电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线,规定电场上每点的切线方向为该点的场强方向,也是正电荷在该点受力产生加速度的方向(与负电荷受力方向相反).运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹,径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向.在力学的学习中我们就已经知道,物体运动速度的方向和它的加速度的方向是两回事,不一定相同,因此,电场线与运动轨迹不能混为一谈,不能认为电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹,只有当电场线是直线,且带电粒子初速度为零或初速度方向在这条直线上,运动轨迹才和电场线重合,这只是一种特殊的情况.4.电场线的疏密与场强的比较按照电场线画法的规定,场强大处画电场线密,场强小处画电场线疏,因此根据电场线的密疏就可以比较场强的大小.例如,图1-3-1(a )中由于A 点处比B 点处的电场线密,可知E A >E B .但若只给一条直电场线,如图1-3-1(b ),试比较判断A 、B 两点的场强的大小,则无法由疏密程度来确定.对此种情况可有多种推理判断:①若是正点电荷电场中的一根电场线,由点电荷场强公式可知E A >E B ;②若是负点电荷电场中的一根电场线,则有E B >E A ;③若是匀强电场中的一根电场线,则有E A =E B .当然,对它还可以有其他的推理判断.图1-3-1精题精讲例1 一检验电荷q=+4×10-9 C,在电场中P 点受到的电场力F=6×10-7 N.求:(1)P 点的场强;(2)没有检验电荷时,P 点的场强;(3)放一电荷量为q=1.2×10-6 C 的电荷在P 点,受到的电场力F ′是多大?思路解析只要记住场强定义式和理解场强的含义,求解此题是相当容易的. (1)E=q F =CN 97104106--⨯⨯=1.5×102 N/C. (2)场强是描述电场的物理量,跟检验电荷无关,所以场强仍是1.5×102 N/C.(3)F ′=q ′E=1.2×10-6×1.5×102 N=1.8×10-4 N.答案:(1)E=1.5×102 N/C(2)E=1.5×102 N/C(3)F ′=1.8×10-4 N绿色通道加深对公式的记忆和理解,公式E=qF 适用于任何电场,并且E 与q 无关.理解电场最明显的特征就是对置入其中的电荷有力的作用.例2 如图1-3-2,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q 1;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q 2,q 1>q 2.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( )图1-3-2 图1-3-3A.E 1B.E 2C.E 3D.E 4思路解析作出a 、c 、b 、d 四个点电荷在O 点的场强方向如图1-3-3中E a 、E c 、E b 、E d ,由几何知识得E a 、E c 的夹角为120°,故E a 、E c 的矢量和大小E +=E a =E c ,方向如图1-3-3.E b 、E d 的夹角也为120°,E b 、E d 的矢量和大小为E -=E b =E d ,方向如图1-3-3.又由点电荷形成的电场的场强公式E=2rq k 和q 1>q 2,得E +>E -,所以E +与E -矢量和的方向只能是图中E 2的方向,故选项B 正确. 答案:B绿色通道场强是矢量,几个点电荷在空间某点的电场强度,就是这几个点电荷单独在该点的电场强度的矢量叠加.图1-3-4例3 如图1-3-4所示,在x 轴上有两个点电荷A 、B,带电荷量分别为+Q 1与-Q 2,且Q 1=2|Q 2|,用E 1和E 2分别表示两个点电荷所产生的场强的大小,则在x 轴上应有( )A.E 1=E 2的点只有一处,该处合场强为零B.E 1=E 2的点共有两处,一处合场强为零,另一处合场强为2E 2C.E 1=E 2的点共有三处,其中两处合场强为零,另一处合场强为2E 2D.E 1=E 2的点共有三处,其中一处合场强为零,另两处合场强为2E 2思路解析E 1=E 2的结果有两种可能:一种是合场强为零,另一种是合场强为2E 1或2E 2.由图可知,在A 、B 之间的x 轴上,A 、B 两电荷的场强方向相同,不存在合场强为零的点,但合场强为2E 2的点可能存在(只有一处);在A 点左侧的x 轴上,由E=2rkQ 可以判断得知,也不存在合场强为零的点,因这一区间内距A 近,而距B 远,但A 点处的电荷量大于B 点处的电荷量,故不可能出现E 1=E 2的位置,自然也就没有合场强为零的点,这样符合合场强为零的位置只有在B 点右侧的x 轴上,且是唯一确定的位置.设A 、B 相距a,合场强为零的点在B 点右侧距B 为x 远处,则2x kQ =2)(2a x Q k +∙,所以x=(1+2)a.同理E 1=E,且合场强为2E 2的位置在A 、B 之间的x 轴上,并有唯一确定解,即在B 点左侧距B 为(2-1)a 处,正确选项应选B.答案:B绿色通道本题巩固电场叠加和点电荷的场强两个重要知识点,对公式E=2r Q k的认识要从场源电荷出发,要了解场源电荷周围的电场强度与哪些因素有关.。
黑龙江省齐齐哈尔市高中物理 第一章 静电场 1.1 电荷
(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)两种比较典型的摩擦起电现象:一是用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带电;
二是用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带电。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,符合定律,可以推断:与玻璃棒摩擦过的丝绸要带电,与橡胶棒摩擦过的毛皮要带电。
D.元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
3 M、N是两个原来都不带电的物体,它们相互摩擦后M带正电荷1.60×10-10C,且它们与外界无电荷的转移,则下列判断中正确的是()。
A.在摩擦前M和N的内部均无任何电荷
B.摩擦过程中电子从M转移到N
C.N在摩擦后一定带负电荷1.60×10-10C
1.1电荷及其守恒定律
学习
目标
1.知道自然界存在两种电荷,并且只存在两种电荷。知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.经历摩擦起电和感应起电的实验过程,了解使物体带电的方法,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
3.理解电荷守恒定律。
4.知道电荷量的概念及其国际单位。
5.关注存在元电荷的事实,知道元电荷的概念,知道电荷量不能连续变化。
A.物体所带的电荷量可以是任意实数
B.不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷
C.摩擦起电的过程,是一个物体失去电子另一个物体得到电子的过程
D.玻璃棒与任何物体摩擦均会带上正电荷
2对于元电荷的理解,下列说法正确的是()。
A.元电荷就是指电子或质子本身
B.所有的带电体的带电荷量一定等于元电荷的整数倍
C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19C
思考:有人说电子或质子是元电荷,对吗?质子或电子的比荷相同吗?
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C.该点的场强方向一定向右D.该点的场强方向可能向右,也可能向左
3、场电荷Q=2×10-4C,是正点电荷;检验电荷q=2×10-5C,是负电荷,它们相距r=2m,而且都静止在真空中,如图所示。求:(1)q受的电场力。
(2)Q在的B点所产生的场强EB。
(3)只将q换为q´=4×10-5C的正点电荷,再求q´受力及B点的场强。
1.3电场强度
学习
目标
1.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算
2.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算
3.会用电场线描述电场,理解电场线的概念、特点。
4.学会处理带电粒子在电场中的运动问题学习源自疑问学习建议
【预学能掌握的内容】
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.
7.如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,若带电粒子q(|Q|>>|q|)由a运动到b,电场力做正功。已知在a、b两点粒子所受电场力分别为Fa、Fb,则下列判断正确的是()
A.若Q为正电荷,则q带正电,Fa>Fb
B.若Q为正电荷,则q带正电,Fa<Fb
C.若Q为负电荷,则q带正电,Fa>Fb
A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力
B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比
C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向
D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关
2、在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力向右,以下说法中正确的是( )
A.当在该点放正电荷时,该点场强向右B.当在该点放负电荷时,该点场强向左
D.匀强电场的电场线一定是一簇等间距的直线
4.以下关于电场和电场线的说法中正确的是()
A.电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅在空间相交,也能相切
B.在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线的区域内的点场强为零
C.同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大
D.电场线是人们假想的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在
D.若Q为负电荷,则q带正电,Fa< Fb
【自我检测】
1、下列说法中正确的是( )
A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B.电场没有质量,因此不是物质C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的
D.电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用
2、将电量为3×10-6C的负电荷放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10-3N,方向水平向右,则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点,受到的电场力为()
8.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.
几种常见电场的电场线画法
匀强电场:电场中各点场强的____________都相同的电场.电场线为直线。
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:.匀强电场是电场强度的大小______,方向________的电场.匀强电场的电场线是________相等的________线.
7.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__________.
【探究点一】
1.两个场强公式 和 的比较
项目
意义
适用条件
Q或q的意义
公式中各量的关系
E=
E=k
(注:最后一列填写各量是否存在正反比关系,如果存在,请详细填写)
2.检验电荷的作用是什么?
3.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?
【典题探究一】
1、关于电场强度的叙述正确的是( )
大小:
1 .定义:
方向:
大小:
2.电场线:
方向:
【典题探究二】
5、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
6.在如图所示的4种电场中,A、B两点电场强度相同的是()
A.1.2×10-2N,方向水平向右B.1.2×10-2N,方向水平向左
C.1.2×102N,方向水平向右D.1.2×102N,方向水平向左
3、关于匀强电场,下列说法正确的是( )
A.如果某空间中,有两处电场强度相同,那么这个电场一定是匀强电场
B.在匀强电场中,任意两点的电场强度一定相同
C.如果某空间中的电场线是直线,那么该空间电场一定是匀强电场
(4)将受力电荷拿去后B点场强。
4、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的电场强度的大小为:( )
A.0 B.2kq/r2C.4k/r2D.8kq/r2
【探究点二】
4.根据几种常见电场线的画法,归纳一下电场线的方向有什么特点?
6.电场线是真实存在的吗?
归纳总结:场强大小和方向的判断方法
5.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EA、EB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EA=EB
C.电场线从A指向B,所以EA>EB
D.不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定