高中物理选修3-1 第一章导学案

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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。

高中物理选修3-1第一章第一节

高中物理选修3-1第一章第一节-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN1.1 电荷及其守恒定律导学案【教学目标】（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．（三）情感态度与价值观【自主预习】1．自然界中存在两种电荷，即电荷和电荷．2．原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对表现为电中性．3．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，这种电子叫做自由电子。

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．4．物体的带电方式：（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带电，获得电子的带电．（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相的电荷，而另一端带上与带电体相的电荷．5．电荷守恒定律：电荷既不能，也不会，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，电荷量的总量保持不变．6．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测得的。

7．下列叙述正确的是（） A．摩擦起电是创造电荷的过程B．带等量异种电荷的两个导体接触后电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没C．接触起电是电荷转移的过程 D．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电8．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．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量C．元电荷就是质子 D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍【互动交流】思考问题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？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。

高中物理选修3-1教案(精品)

广德三中2013——2014学年第一学期高二物理组集体备课材料之教案（选修3-1）刘海军张宗友宴雷徐庆辉2013年9月目录及分工表第一章静电场1.1电荷及其守恒定律1.2库仑定律1.3.1电场强度1.3.2专题：静电平衡1.4电势能电势1.5电势差1.6电势差与电势强度的关系1. 7静电现象的应用1.8电容器与电容1.9带电粒子在电场中的运动第二章、恒定电流2.1、电源和电流2.2、电动势2.3、欧姆定律2.4、串联电路和并联电路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2. 10实验：测定电池的电动势和内阻2. 11简单的逻辑电路第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场3.2 、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）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点：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的相关问题。

教学过程：（一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。

库伦定律导学案

高二物理选修3-1 库仑定律．．．．导学案（一）●教学目标知识与技能1、掌握库仑定律，知道点电荷的概念，并理解真空中的库仑定律．2、会用库仑定律进行有关的计算．过程与方法1、渗透理想化方法，培养学生由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力．2、渗透控制度量的科学研究方法情感、态度与价值观通过元电荷的教学，渗透物质无限可分的辩证唯物主义观点．●教学重难点：库仑定律和库仑力●预习导学一、库仑定律：1、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

提问：那么电荷之间的相互作用力和什么有关系呢？（阅读教材p5）结论：电荷之间存在着相互作用力，力的大小与、有关，电量越大，距离越近，作用力就越；反之电量越小，距离越远，作用力就越。

作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。

2、库仑定律内容：3、库仑定律表达式：4、库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。

5、点电荷：（二）典型例题分析例题1：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的质量m1=9.10×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg．电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C．例题2:真空中有三个点电荷,它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上,每个点电荷都是+2×10-6C,求它们所受的库仑力.（三）达标提升1、关于点电荷的下列说法中正确的是：（）A 、只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B 、点电荷是客观存在的．C 、点电荷一定是电量很小的电荷D 、一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2．库仑定律的适用范围是（）A ．真空中两个带电球体间的相互作用B ．真空中任意带电体间的相互作用C ．真空中两个点电荷间的相互作用D ．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律3．A 、B 两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到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4、对于库仑定律，下列说法正确的是（）A .凡计算两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式221r Q Q KF B .两个带电小球相距非常近时，也能用库仑定律C .相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相同，所受的库仑力大小一定相等D .两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的一半5、如图所示,三个完全相同斩金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是( )A.F1B.F2C.F3D.F46.大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定距离时，两球间的库仑引力大小为F，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A、B两个小球接触后再移开，这时A、B两球间的库仑力大小（）A.一定是F/8B.一定是F/4C.可能是3F/8D.可能是3F/47．两个点电荷甲和乙同处于真空中．（1）甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍．（2）若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；（3）保持原电荷电量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍；（4）保持其中一电荷的电量不变，另一个电荷的电量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的______倍．（5）把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的______倍，才能使其间的相互作用力不变．8．如图所示，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的大小之比为________．9、在真空中有两个相距0.18m的点电荷，Q1电量为十1.8×10-12C。

高一物理人教版选修3-1导学案：2.5 焦耳定律(2篇)

2-5 焦耳定律[学习目标]1.知道并理解电功、电功率的概念，并能利用公式进行有关计算2.清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系3.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别 [学习过程]任务一：阅读课本，并回答下面两个问题。

1.如图1所示，电路中电流为I ，通电时间为t ，那么在这段时间内通过这段电路的电荷量是多少？如果电路左、右两端的电势差是U ，在电荷q 从左端移到右端的过程中．静电力做的功是多少？2.电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同，两者间有何关系？1.电功的实质：电流通过一段电路所做的功，实质是电场力在这段电路中所做的功．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少量．2.电功的计算公式：W ＝IUt . 电功的单位：焦耳，符号为J.常用的单位还有：千瓦时(kW ·h)，也称“度”，1 kW ·h ＝3.6×106J ． 3.电功率：单位时间内电流所做的功．它表示电流做功的快慢．电功率的计算公式：P ＝Wt＝IU,_ 电功率的单位：瓦特，符号为W.任务二：某一电路中只含有某一电器元件，即白炽灯、电动机、电炉、电容器、电熨斗、电饭锅、电解槽其中的一种，分析哪些属于纯电阻电路，哪些属于非纯电阻电路．任务三：阅读课本，写出焦耳定律的表达式，并说出适用条件。

1.焦耳定律(1)电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)公式：Q ＝I 2Rt . 2.热功率(1)电阻通电所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值，叫做热功率． (2)表达式：P ＝Q t＝I 2R .3.纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能．此时电功等于电热W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2R t, 电功率等于热功率P ＝P 热＝UI ＝I 2R ＝U 2R.4.非纯电阻电路：含有电动机或电解槽的电路称为非纯电阻电路．在非纯电阻电路中，电流做的功一部分转化为机械能或化学能，还有一小部分转化为内能．此时电功大于电热： W ＝UIt ＝Q ＋E 其他>Q ＝I 2Rt ，电功率大于热功率：P ＝UI ＝P 热＋P 其他>P 热＝I 2R .任务四：完成以下练习，检测本节课学习效果。

人教版高中物理选修3-1学案：第一章第8节电容器的电容含答案

第8节电容器的电容1.电容反映了电容器容纳电荷本领的大小，定义式为C＝QU，电容的大小决定于电容器本身，与Q和U无关。

2．平行板电容器的电容决定式为C＝εr S4πkd，即C由εr、S、d共同来决定。

3．平行板电容器保持电荷量不变的情况下，若只改变板间距离，则电场强度不变。

一、电容器和电容1．电容器的组成两个彼此绝缘的导体，当靠得很近且之间存有电介质时，就组成一电容器。

2．电容器的充放电过程充电过程放电过程定义使电容器带电的过程中和掉电容器所带电荷的过程方法将电容器的两极板与电源两极相连用导线将电容器的两极板接通场强变化极板间的场强增强极板间的场强减小能量转化其他能转化为电能电能转化为其他能3．电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，公式为C＝Q U 。

(2)物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。

(3)单位：1 F＝106μF＝1012 pF。

二、平行板电容器及常见电容器1．平行板电容器(1)构成：由两个彼此绝缘的平行金属板。

(2)电容的决定因素：两板间距离d ，两板的正对面积S ，两板间电介质的相对介电常数εr 。

(3)关系式：C ＝εr S4πkd。

2．常见电容器分类⎩⎪⎨⎪⎧按电介质分：聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、电解电容器等按电容是否可变分：固定电容器、可变电容器3．电容器的额定电压和击穿电压(1)额定电压：电容器能够长期正常工作时的电压。

(2)击穿电压：电介质被击穿时在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，则电容器就会损坏。

1．自主思考——判一判(1)电容大的电容器带电量一定多。

(×)(2)电容为C 的电容器所带电荷量为Q ，若电荷量增大为2Q ，则电容变为2C 。

(×) (3)电容器所带的电荷量Q 是指电容器的一个极板上所带电荷量的绝对值。

(√) (4)电容器外壳上标的是额定电压。

(√)(5)电解电容器使用时，正、负极不能接反。

物理：2.3《欧姆定律》导学案(新人教版选修3-1)

三．欧姆定律[要点导学]1．电阻：表征导体对电流阻碍作用的物理量。

符号常用R表示，电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是Ω，1Ω＝1V/A，常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω。

2．欧姆定律的内容：导体中的电流I跟导体________________，跟导体中的_____________。

公式表示：I=______。

欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用。

3．导体的伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U 变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图12－3－1所示。

图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即tanα=I/U=1/R4．测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，可采用安培表外接法，教师要引导学生讨论，选安培表外接法还是内接法？为什么选外接法？让学生学到的知识、方法在新情景中运用，提高学生运用知识解决问题的能力。

本实验教材中滑动变阻器采用限流接法，电阻R串联在电路中，即使把R的值调到最大，电路中还有一定的电流，因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据。

若要求小灯泡的电压变化范围较大（从零开始逐渐增大到接近额定电压），则滑动变阻器可采用分压接法。

教师要引导学生进行分析，让学生知道电压如何变化，并知道接通电路前，滑动触点应放在何处。

滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图12—3—2所示。

5．实验电路的连接：这是学生进入高中第一次做恒定电流实验，在连接电路上要给予学生适当的帮助。

接线顺序为“先串后并”。

电表量程选择的原则是：使测量值不超过量程的情况下，指针尽量偏转至3/4量程处。

电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，使开始实验时，小灯泡两端的电压为最小。

6．数据的收集与处理合上电键后，移动滑动变阻器的滑动触点，改变小灯泡两端的电压，每改变一次，读出电压值和相应的电流值。

可以引导学生设计记录数据的表格。

高中物理选修3-1教案

第一章静电场第一节电荷及其守恒定律一电荷及原子结构1．两种电荷(1)两种电荷：自然界中只存在两种电荷．①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷．②负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷．(2)相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．2．物质的电结构原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，电子绕原子核高速旋转．原子核正电荷的数量跟核外电子负电荷的数量相等，所以整个原子对外界较远位置表现为电中性．金属原子中离原子核较远的电子，往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种能自由活动的电子叫做自由电子，失去电子的原子便成了带正电的离子．3．物体带电物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说它带了电，或有了电荷．当物体内的正电荷数量多于负电荷数量时，物体带正电，反之，带负电．正电荷数量与负电荷数量相等时，物体不带电．二起电的三种方式1．摩擦起电(1)摩擦起电的过程由于两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电．如玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒容易失去电子而带正电；硬橡胶棒与毛皮摩擦时，硬橡胶棒容易得到电子而带负电．(2)摩擦起电的本质摩擦起电时，电荷并没有凭空产生，其本质是发生了电子的转移，所以两个相互摩擦的物体一定是同时带上性质不同的电荷，且电荷量相等．2．感应起电(1)静电感应：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，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷的现象．(2)感应起电：利用静电感应使导体带电的过程．(3)感应起电的操作步骤：①如图甲所示，使带电体C(如带正电)靠近相互接触的两导体A、B．②保持C不动，用绝缘工具分开A、B．③如图乙所示，移走C，则A带负电，B带正电．感应起电的判断方法(1)当一个带电体靠近导体时，产生静电感应现象，导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷．(2)凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端物体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷．3．接触起电(1)定义：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，使这个导体也带电，这种带电方式称为接触起电．(2)本质：接触起电的本质是电荷的转移．（3）接触起电过程中电子转移的规律①带正电荷的物体与带负电荷的物体接触，电子由带负电荷的物体转移到带正电荷的物体上．②带正电荷的物体与不带电的中性物体接触，电子由中性物体转移到带正电荷的物体上．③带负电荷的物体与不带电的中性物体接触，电子由带负电荷的物体转移到中性物体上．4．验电器的结构和工作原理(1)当带电的物体与验电器的金属球接触时，有一部分电荷转移到验电器上，与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开．物体带电越多，电荷转移的越多，两金属箔片的斥力越大，张开的角度也越大．(2)当带电体靠近但不接触验电器的金属球时，金属箔片也可张开．因为带电体会使近端金属球上感应出异种电荷，而远端箔片上会感应出同种电荷(感应起电)，在斥力作用下箔片张开．三电荷守恒定律1．内容电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变．这个结论叫做电荷守恒定律．2．电荷守恒定律的另一种表述一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变．3．对电荷守恒定律的理解(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：任何电现象都不违背电荷守恒定律，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．四元电荷1．电荷量：电荷的多少叫电荷量，简称电量．其国际单位为库仑，符号是C．2．元电荷：科学实验发现的最小电荷量，就是电子所带的电荷量，这个最小的电荷量叫元电荷，用e表示，这是电荷的最小单位．3．元电荷的数值：e＝1.60×10－19 C．元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的．4．比荷：电子的电荷量e和电子的质量me之比叫电子的比荷．电子的比荷也是一个常用的物理量，电子的比荷为eme＝1.60×10－190.91×10－30C/kg＝1.76×1110C/kg.题型一、电荷间相互作用规律的理解和应用例1、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 排斥开变式一、(2014·枣庄一模)现有丝绸、玻璃、塑料薄膜三种材料，通过实验发现，当被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近被丝绸摩擦过的塑料薄膜时，两者相互吸引．据此排出三种材料的顺序，使前面的材料跟后面的材料摩擦后，前者总是带负电，这个顺序是( ) A ．丝绸、玻璃、塑料薄膜 B ．塑料薄膜、玻璃、丝绸C ．塑料薄膜、丝绸、玻璃D ．丝绸、塑料薄膜、玻璃题型二、感应起电问题例2、如图所示，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( ) A ．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 上的金属箔片闭合变式训练 2-1如图所示是一个带正电的验电器，当一个金属球A 靠近验电器上的金属小球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则( ) A ．金属球A 可能不带电 B ．金属球A 一定带正电 C ．金属球A 可能带负电 D ．金属球A 一定带负电题型三、电荷守恒定律的理解及应用例3、两个完全相同的带电绝缘金属小球A 、B ，分别带有电荷量QA ＝6.4×910-C ，QB ＝－3.2×910- C ，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移？转移了多少？【方法总结】(1)金属导体内能自由移动的电荷是电子，所以两个金属导体接触起电的实质是电子的转移． (2)相同金属球相互接触时电荷量的分配规律将带电荷量Q1与带电荷量Q2的金属球接触后，小球的带电量分配规律如下：①若两球带同种电荷，则每个小球所带的电荷量均为总电荷量的一半，即1Q ′＝2Q ′＝221QQ，电性与两球原来所带电荷的电性相同．②若两球带异种电荷，接触后先中和等量的异种电荷，剩余电荷量平均分配，电性与接触前带电荷量大的金属球的电性相同．变式训练3-1(2014·江苏模拟)A、B两物体均不带电，相互摩擦后A带负电荷，电荷量大小为Q，则B的带电情况是()A．带正电荷，电荷量大于QB．带正电荷，电荷量等于QC．带负电荷，电荷量大于QD．带负电荷，电荷量等于Q课后强化演练一、选择题1．对于一个已经带电的物体，下列说法中正确的是( )A．物体上一定有多余的电子B．物体上一定缺少电子C．物体的带电量一定是e＝1.6×10－19 C的整数倍D．物体的带电量可以是任意的一个值2．导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电量为( )A．－q B．qC．2q D．4q3．(2015·常德汇文中学期中)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 C B．16.4×10－19 CC．6.6×10－19 C D．6.8×10－19 C4．(2015·深圳中学期中)对物体带电现象的叙述，正确的是( )A．不带电的物体一定没有电荷B．带电物体一定具有多余的电子C．一根带电的导体棒放在潮湿的房间，过了一段时间后，发现导体棒不带电了，这过程中电荷不守恒D．摩擦起电实际上是电荷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物体的另一部分的过程5．如图所示使物体A、B带电的实验为( )A．摩擦起电B．传导起电C．感应起电D．以上都不对6．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是( )A．摩擦使笔套带电B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和二、非选择题7．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是两个完全相同的枕形导体且不带电．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？8．多少个电子的电荷量等于－32.0 μC？干燥的天气一个人脱了鞋在地毯上走，身上聚集了－48.0 μC的净电荷．此人身上有多少个净剩余电子？他的质量增加了多少？(电子质量m e＝9.1×10－31 kg，电子电荷量e＝－1.6×10－19 C,1 μC＝10－6 C)．第2节库仑定律一库仑定律 1．点电荷(1)定义：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷．(2)对点电荷的理解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，实际上并不存在．②一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定． 2．库仑定律(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．电荷之间的这种作用力称为静电力，又叫做库仑力．(2)表达式：F ＝k q1q2r2式中k 叫做静电力常量，k ＝9.0×109 N ·m2/C2，表示两个电荷量均为1 C 的点电荷在真空中相距1 m 时，相互作用力为9.0×109 N. (3)适用条件①真空中；②点电荷．3．应用库仑定律解题应注意的问题(1)真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两电荷的电荷量及间距有关，跟它们的周围是否有其他电荷等无关．(2)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律，即两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力．不要认为电荷量大的电荷对电荷量小的电荷作用力大．(3)库仑力也称为静电力，它具有力的共性．它与学过的重力、弹力、摩擦力是并列的．它具有力的一切性质，它是矢量，合成分解时遵循平行四边形定则，能与其他的力平衡，使物体发生形变，产生加速度．(4)可将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向两者分别进行．即用公式计算库仑力大小时，不必将表示电荷Q1、Q2的带电性质的正、负号代入公式中，只将其电荷量的绝对值代入公式中从而算出力的大小；力的方向再根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引加以判别．也可将Q1、Q2带符号运算，F 为“＋”表示斥力，F 为“－”表示引力．二、库仑力的综合应用 1．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点电荷的作用力的矢量和．库仑力的合成和分解仍满足力的平行四边形定则．任一带电体都可以看成是由许多点电荷组成的，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和力的合成法则，可以求出带电体间的静电力的大小和方向．2．三个自由点电荷的共线平衡问题若要使三个自由点电荷均处于平衡状态，三个电荷的电荷量大小、电性关系及相对位置关系有如下特点：(1)三自由点电荷电性必为“两同一异”．若三者均带同种电荷，无论怎么放，外侧点电荷都不可能平衡．(2)异种电荷必放中间．若异种电荷B 放外侧，它本身就不可能平衡．(3)放在内侧的异种电荷B 电荷量最小．因为若QB ＞QC ，则FBA ＞FCA ，A 不能平衡；若QB ＞QA ，则FBC ＞FAC ，C 不能平衡．可形象地概括为“三点共线、两同夹异，两大夹小，近小远大”．即三个电荷必须在同一直线上，且中间近的电荷量小，与旁边两个为异种电荷，两边电荷靠近中间近的电荷量较小，远的电荷量较大．题型一、库仑定律及其适用条件例1、如图所示，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，电荷量为Q ，关于两球之间的静电力，下列选项中正确的是( )A ．等于k Q29r2B ．大于k Q29r2C ．小于k Q29r2D ．等于k Q2r2变式训练1-1(2015·北京六十七中期中)真空中有两个静止的点电荷，若它们的电荷量保持不变，而把它们之间的距离变为原来的3倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的( )A ．9倍B ．3倍C ．13D ．19题型二、库仑定律与电荷守恒定律的结合例2、有三个完全相同的金属小球A 、B 、C ，A 带电荷量为7Q ，B 带电荷量为－Q ，C 不带电．将A 、B 固定起来，然后让C 球反复与A 、B 接触，最后移去C 球，试问A 、B 间的库仑力变为原来的多少？变式训练 2-1如图所示，半径相同的两个金属小球M 、N 带有电荷量相等的电荷(可视为点电荷)，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是 F.现让第三个半径相同的不带电的金属小球P 先后与M 、N 两球接触后移开，这时M 、N 两球之间的相互作用力为( )A ．吸引力，18FB ．吸引力，14FC ．排斥力，38FD ．排斥力，34F题型三、库仑定律与力的平衡的综合应用例3、(2014·河北区模拟)如图所示，A 、B 两个点电荷的电量分别为＋Q 和＋q ，放在光滑绝缘水平面上，A 、B 之间用绝缘的轻弹簧连接．当系统平衡时，弹簧的伸长量为0x .若弹簧发生的均是弹性形变，则( )A ．保持Q 不变，将q 变为2q ，平衡时弹簧的伸长量等于20xB ．保持q 不变，将Q 变为2Q ，平衡时弹簧的伸长量小于20xC ．保持Q 不变，将q 变为－q ，平衡时弹簧的缩短量等于0xD ．保持q 不变，将Q 变为－Q ，平衡时弹簧的缩短量小于0x变式训练 3-1如图所示，大小可以不计的带有同种电荷的小球A 和B 互相排斥，静止时两球位于同一水平面，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α<β，由此可知( )A ．B 球带的电荷量较多 B ．B 球质量较大C ．B 球受的拉力较大D ．两球接触后，再静止下来，两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′，则仍有α′<β′题型四、与库仑力相关的学科内综合问题例4、(2014·闸北区二模)如图所示，A 、B 为用两个绝缘细线悬挂起来的带电绝缘小球，质量A m ＜B m ．当在A 球左边如图位置放一个带电球C 时，两悬线都保持竖直方向(两悬线长度相同，三个球位于同一水平线上)．若把C 球移走，A 、B 两球没有发生接触，则选项中(图中α＞β)能正确表示A 、B 两球位置的图是( )变式训练 4-1一根置于水平面上的光滑玻璃管(绝缘体)，内部有两个完全相同的弹性金属球A 、B ，带电量分别为9Q 和－Q ，从图中所示位置由静止开始释放，一切摩擦均不计．问：两球再次经过图中位置时，两球的加速度是释放时的多少倍？课后强化演练一、选择题1．(2014·北京模拟)真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F .如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的4倍，那么它们之间静电力的大小变为( )A ．F16B ．F4 C ．4FD ．16F2．(2015·南平市松溪一中期中)关于点电荷以下说法正确的是( )A．足够小的电荷就是点电荷B．一个电子，不论在任何情况下都可视为点电荷C．点电荷不是一种理想化的模型D．一个带电体能否看成点电荷，不是看尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计3．两点电荷相距为d，相互作用力为F，保持两点电荷电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力的大小变为4F，则两电荷之间的距离应变为( )A．4d B．2dC．d/2 D．不能确定4．两个半径为0.3 m的金属球，球心相距1.0 m放置，当它们都带1.5×10－5 C的正电时，相互作用力为F1，当它们分别带＋1.5×10－5 C和－1.5×10－5 C的电量时，相互作用力为F2，则( )A．F1＝F2B．F1＜F2C．F1＞F2D．无法判断5．A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷．当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的静电力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受静电力为( )A．－F/2 B．F/2C．－F D．F6．两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是( )A．若m1>m2，则θ1>θ 2 B．若m1＝m2，则θ1＝θ2C．若m1<m2，则θ1>θ 2 D．若q1＝q2，则θ1＝θ2二、非选择题7．有两个带正电的小球，电荷量分别为Q和9Q，在真空中相距l.如果引入第三个小球，恰好使得3个小球只在它们相互的静电力作用下都处于平衡状态，第三个小球应带何种电荷，应放在何处，电荷量又是多少？8．(2015·成都模拟)如图所示，电荷量Q＝2×10－7C的正点电荷A固定在空间中O点，将质量m＝2×10－4 kg、电荷量q＝1×10－7 C的另一正点电荷B从O点正上方高于0.5 m的某处由静止释放，B运动过程中速度最大位置在P.若静电力常量k＝9×109N·m2/C2，重力加速度g＝10 m/s2.求(1)B运动到距O点l＝0.5 m处的加速度大小；(2)P、O间的距离L.第3节电场强度第1课时电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加一电场1．电场：电荷周围存在的一种特殊物质，它是物质存在的一种形式．电荷间的相互作用是通过它们的电场发生的．2．电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用．3．电场力：电场对电荷的作用力．4．静电场：静止电荷周围产生的电场．二电场强度1．试探电荷与场源电荷(1)试探电荷：如图所示，带电小球是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷．(2)场源电荷：被检验的电场是电荷Q所激发的，电荷Q称为场源电荷，或源电荷．2．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度．(2)定义式：E＝Fq.(3)单位：牛/库(N/C)，伏/米(V/m).1 N/C＝1 V/m.(4)方向：电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同． (5)物理意义：电场强度是描述电场力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小无关． (6)由E ＝Fq 变形为F ＝qE ，表明：如果已知电场中某点的电场强E ，便可计算在电场中该点放任何电荷量的带电体所受的静电力的大小．三点电荷的电场、电场强度的叠加 1．点电荷的电场如图所示，场源电荷Q 与试探电荷q 相距为r ，则它们的库仑力F ＝k Qq r2＝qk Qr2，所以电荷q 处的电场强度E ＝F q ＝k Qr2. (1)公式：E ＝kQr2.(2)方向：若Q 为正电荷，场强方向沿Q 和该点的连线背离Q ；若Q 为负电荷，场强方向沿Q 和该点的连线指向Q. 2．对点电荷场强公式的理解(1)E ＝kQr2的适用条件是：①真空中的点电荷；②真空中的均匀带电球体．(2)由E ＝kQr2知，真空中某点电场强度的大小由场源电荷电荷量的大小Q 与该点到场源电荷的距离r 共同决定，与其他量无关． 4.电场强度的叠加(1)叠加原理：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．例如：图中P 点的电场强度，等于＋Q1在该点产生的电场强度E1与－Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和．(2)比较大的带电体的电场，可把带电体分成若干小块，每小块看成点电荷，用点电荷电场叠加的方法计算．(3)均匀带电球体(或球壳)外各点的电场强度：E ＝k Qr2，如图所示．式中r 是球心到该点的距离(r ≫R)，Q 为整个球体所带的电荷量．题型一、对电场强度的理解和点电荷场强的计算例1、在真空中O 点放一个点电荷Q ＝＋1.0×910- C ，直线MN 通过O 点，OM 的距离r ＝30 cm ，M 点放一个试探电荷q ＝－1.0×1010-C ，如图所示．求：(1)q 在M 点受到的作用力； (2)M 点的电场强度；(3)拿走q 后M 点的电场强度； (4)M 、N 两点的电场强度哪点大？变式训练 1-1点电荷Q 产生的电场中有一A 点，现在在A 点放上一电荷量为q ＝＋2×810- C 的试探电荷，它受到的静电力为7.2×510-N ，方向水平向左，则： (1)点电荷Q 在A 点产生的场强大小为E ＝________，方向________．(2)若在A 点换上另一电荷量为q ′＝－4×810-C 的试探电荷，此时点电荷Q 在A 点产生的场强大小为E ＝________.该试探电荷受到的静电力大小为________，方向________．题型二、电场强度的叠加问题例二、AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为＋q 和－q 的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB 对称且距离等于圆的半径，如图所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q ，则该点电荷( ) A ．应放在A 点，Q ＝2q B ．应放在B 点，Q ＝－2q C ．应放在C 点，Q ＝－q D ．应放在D 点，Q ＝q变式训练 2-1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 ，求： (1)两点电荷连线的中点O 处的场强；(2)在两点电荷连线的中垂线上距A 、B 两点都为r 的O ′点处的场强．题型三、对称法巧解电场强度例3、如图所示，一半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有＋Q 的电荷，球心O 上场强为零．现在球壳上M 处挖去半径为r(r ≪R)的一个小圆孔，则此时球心O 上的场强大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k)变式训练 3-1(2014·漳州模拟)均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的点电荷电场．如图所示，在23球面上均匀分布正电荷，总电荷量为q ，球面半径为R ，球心为O ，CD 为23球面AB 的对称轴，在轴线上有M 、N 两点，且OM ＝ON ＝2R ，A1A ∥B1B ∥CD ，已知球面A1B1在M 点的场强大小为E ，静电力常量为k ，则N 点的场强大小为( )。

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.的表达那么简捷，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 Q 29r 2B ．大于k Q 29r 2C ．小于k Q 29r 2D ．等于k Q 2r2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 ∝q 1q 2问题2：F ＝k q 1q 2r2，k ＝9×109 N·m 2/C 2.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0.8×10－16C ，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答案 AB 解析净电荷只能分布在金属球的外表面，若是同种电荷则互相排斥，电荷间的距离大于r ，如图所示，根据库仑定律F=k q 1q 2r 2，它们之间的相互作用力小于k Q 2r2.若是异种电荷则相互吸引，电荷间的距离小于r ，则相互作用力大于k Q2r2.故选项A 、B 正确．5．如图4所示，图4悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A .在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B ，当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2，θ分别为30°和45°，则q 2/q 1为( )A ．2B ．3C ．2 3D ．3 3 答案 C解析 A 处于平衡状态，则库仑力F ＝mg tan θ.当θ1＝30°时，有kq 1qr 21＝mg tan 30°，r 1＝l sin30°；当θ2＝45°时，有k q 2q r 22＝mg tan 45°，r 2＝l sin 45°，联立得q 2q 1＝2 3.6．如图5所示，图5把一个带电小球A 固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B .现给B 一个沿垂直AB 方向的水平速度v 0，B 球将( )A ．若A 、B 为异种电性的电荷，B 球一定做圆周运动B ．若A 、B 为异种电性的电荷，B 球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C ．若A 、B 为同种电性的电荷，B 球一定做远离A 球的变加速曲线运动D ．若A 、B 为同种电性的电荷，B 球的动能一定会减小答案 BC解析 (1)若两个小球所带电荷为异种电荷，则B 球受到A 球的库仑引力，方向指向A .因v 0⊥AB ，当B 受到A 的库仑力恰好等于向心力，即k q 1q 2r 2＝m v 20r时，解得初速度满足v 0＝kq 1q 2mr，B 球做匀速圆周运动；当v >v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动；当v <v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的向心运动．(2)若两个小球所带电荷为同种电荷，B 球受A 球的库仑斥力而做远离A 的变加速曲线运动(因为A 、B 距离增大，故斥力变小，加速度变小，速度增加)．7．如图6所示，。

2019-2020学年高中物理沪科版选修3-1学案：第1章 1.1 静电现象与电荷守恒 Word版含答案

1．1静电现象与电荷守恒1.知道两种电荷及电荷间的相互作用规律．2.了解元电荷的含义．3.知道使物体带电的方式及带电本质．(重点)4．掌握电荷守恒定律并能解答问题．(重点、难点)一、电荷的相互作用1．物体带电：用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小物体，我们就说它们带了电或有了电荷．2．电性规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷．3．自然界中两种电荷的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．二、物体起电的原因1．摩擦起电的原因：原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成，两个不同物体相互摩擦时，自由电子从一个物体转移到另一个物体上．一个物体失去电子带正电；另一个物体得到电子带负电．2．感应起电的原因：一个带电的物体靠近一个导体时，导体上的电荷分布会发生变化，显示出带电现象，物理学中把这种现象叫做静电感应．3．验电器：物体是否带电，我们可以用验电器进行检验．验电器如图所示，金属球通过金属杆跟可转动的金属指针相连，当带电的玻璃棒接触金属球时，指针就会转过一定角度．4．电荷量：物体所带电荷的多少叫电荷量，简称电荷或电量，常用符号Q或q表示．在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，用C表示．1．(1)丝绸与任何物体摩擦都带负电．()(2)两物体摩擦后，一定带等量异种电荷．()(3)将带电体靠近验电器金属球和带电体与验电器金属球接触，验电器箔片都会张开，二者本质不同．()提示：(1)×(2)×(3)√三、电荷守恒1．电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一个部分转移到另一个部分．在任何转移的过程中，电荷的总量不变．2．元电荷：自然界中最小的电荷单元．元电荷值e＝1.6×10－19C．2．(1)元电荷不是电荷，而是一个数值．()(2)元电荷实质上是指电子或质子本身．()(3)一个带电体的带电量可以是5.0×10－19 C．()提示：(1)√(2)×(3)×常见三种起电方式的比较学案导引1．三种起电方式中产生新电荷了吗？2．摩擦起电与感应起电方式一样吗？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导体与带电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”导体上带上与带电导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)电荷之间的相互作用实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移电，成功的关键是先分开两物体，再移走带电体．(2)接触带电时，若完全相同两物体都带电则有两种情况：①都带同种电荷时，将平分总电荷量．②若带异种电荷，则要先中和后平分剩余电荷．如图所示，用起电机使金属球A带正电，靠近验电器B，则()A．验电器的金属箔片不张开，因为球A没有和B接触B．验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了正电C．验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了负电D．验电器的金属箔片张开，因为验电器下部的两金属箔片都带上了正电[解析]带正电的A球靠近验电器B，据电荷“同性斥、异性吸”的特点知，验电器金属杆下端箔片中的电子会被A球上的正电荷吸引到验电器上端，则金属杆下端的箔片就会因带正电荷而相斥，使箔片张开，故选D．[答案] D感应起电的两个重要特点(1)近异远同：用带电体靠近不带电的导体时，会在靠近带电体的一端感应出与带电体电性相反的电荷，远离端感应出与带电体电性相同的电荷．(2)等量异性：用带电体靠近不带电的导体(或两不带电的相互接触的导体)时，会在原不带电的导体两端(或两不带电的相互接触的导体上)感应出等量异性的电荷．1.下列说法正确的是()A．摩擦起电和感应起电都是使物体的正负电荷分开B．用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上C．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷D．物体不带电，表明物体中没有电荷解析：选A．摩擦起电的实质是一个物体失去电子，另一个物体得到电子；感应起电的实质是自由电子从物体的一端运动到另一端；选项A正确．在摩擦起电的过程中，是得失电子的缘故使两个物体带上不同的电荷，并不是正电荷在转移，选项B、C错误．物体不带电，表明物体是电中性的，物体中有等量的异种电荷，D项错误．电荷守恒定律的理解学案导引1．正、负电荷的中和过程，电荷守恒吗？2．平时说的物体呈中性的“中性”与“中和”是一回事吗？1．“中性”“中和”的本质：电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为0，对外不显电性是一个状态量；电荷的中和是指两个物体接触后电荷的种类、数量达到异号、等量时，正负电荷代数和为0，是一个过程量．2．“总量”含义：指电荷的代数和．3．起电过程：不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷．本质都是电荷发生转移，也就是说物体所带电荷的重新分配．4．守恒的广泛性：电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒规律，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．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大小之比为多大？(2)若A 、B 两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？[解题探究] (1)不带电小球C 与A 接触后，A 、C 电量如何分配？(2)带电小球A 、B 最终所带电性是否相同？[解析] (1)设A 、B 带同种电荷为q ，则A 、C 接触后，A 、C 带电量为q ′A ＝q ′C ＝12q . C 与B 球接触后，B 、C 带电量为 q B′＝q C ″＝q ＋12q 2＝34q . 故A 、B 带电荷量大小之比为q ′A q ′B ＝12q 34q ＝23. (2)设q A ＝＋q ，q B ＝－q ，则C 与A 接触后，A 、C 带电量为q A ′＝q C ′＝＋12q . C 与B 接触后，B 、C 带电量为q B ′＝q C ″＝12q －q 2＝－14q ，故A 、B 带电荷量大小之比为q A ′q B ′＝12q 14q ＝21. [答案] (1)2∶3 (2)2∶1用电荷量分配原则解题时的注意事项(1)电荷均分的前提条件是两导体完全相同．(2)不同的导体接触后再分开，每个导体上所带电荷量不满足平均分配规律．2.两个电中性的物体甲和乙相互摩擦，没有其他物体参与电荷的交换，发现甲物体带了9.6×10－16 C 的正电荷．则乙是失去电子，还是得到电子？失去或得到电子个数为多少？解析：甲带了正电荷，乙应带等量的负电荷．甲失去电子，则乙得到电子，乙得到电子的个数n ＝Q e ＝9.6×10－16 C 1.6×10－19 C＝6×103 个．答案：乙得到电子，得到电子的个数为6×103个典型问题——感应起电中的导体接地问题感应起电中，带电体靠近导体时，导体靠近带电体的一端(近端)带上异种电荷，远离带电体的一端(远端)带上同种电荷．当导体接地时，导体与大地组成一个大导体，不论导体的远端还是近端接地，这时大地都变成远端，而导体只能是近端，导体上只能感应出异种电荷，不会再出现同种电荷，也就是说原来导体远端所感应出的同种电荷转移到了大地．用手接触导体和导体接地一样．如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a 、b 两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是( )A ．闭合开关S 1，有电子从枕形导体流向大地B ．闭合开关S 2，有电子从枕形导体流向大地C ．闭合开关S 1，有电子从大地流向枕形导体D ．闭合开关S 2，没有电子通过开关S 2[解析] 在S 1、S 2都闭合前，对枕形导体，它的电荷是守恒的，a 、b 出现等量负、正电荷．当闭合开关S 1、S 2中的任何一个以后，便把大地与导体连通，使大地也参与了电荷转移，因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒，由于静电感应，a 端仍为负电荷，大地远处应感应出正电荷，因此无论闭合开关S 1还是开关S 2，都应有电子从大地流向导体，故C 选项正确．[答案] C(多选)如图所示，把架在绝缘支架上的不带电的枕形导体放在带负电的导体C 附近，导体的A 端感应出正电荷，B 端感应出负电荷，关于使导体带电的以下说法中正确的是( ) A ．如果让手摸一下导体的B 端，B 端负电荷将经人体流入大地，手指离开，移去带电体C ，导体将带正电B ．如果让手摸一下导体的A 端，大地的自由电子将经人体流入导体与A 端的正电荷中和，手指离开，移去带电体C ，导体带负电C ．如果用手摸一下导体的中间，由于中间无电荷，手指离开，移去带电体C ，导体不带电D ．无论用手指摸一下导体的什么位置，导体上的自由电子都经人体流入大地，手指离开，移去带电体C，导体带正电解析：选AD．无论用手摸一下导体的什么位置，都会使枕形导体通过人体与大地相连，由于静电感应，导体上的自由电子将经人体流入大地，使得导体带正电，手指离开，移去带电体C，导体所带正电不变．[随堂检测]1．关于摩擦起电与感应起电，下列说法正确的是()A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生了电荷B．摩擦起电是因为产生了电荷，感应起电是因为电荷的转移C．不论是摩擦起电还是感应起电都是因为电荷的转移D．以上说法均不正确解析：选C．根据电荷守恒定律可知，不论是摩擦起电、接触起电，还是感应起电，一切使物体带电的方法本质上都是电荷转移的结果，电荷既不会创生，也不会消灭．故正确选项为C．2．如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触．现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触)，然后先将A、B分开，再将C移走．关于A、B 的带电情况，下列判断正确的是()A．A带正电，B带负电B．A带负电，B带正电C．A、B均不带电D．A带负电，B带负电解析：选A．把导体A和B分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以此时A带正电，B带负电．故选A．3．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片会张开．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．带电的金属球靠近不带电的验电器时，在验电器上感应出电荷，验电器的顶端带上了与金属球相异的电荷，金属箔片带上了与金属球相同的电荷，选项B正确．4．两个完全相同的金属球，一个带＋6×10－8 C的电量，另一个带－2×10－8 C的电量．把两球接触后再分开，两球带电情况是()A．均为＋4×10－8 CB．均为＋2×10－8 CC．均为－2×10－8 CD．均为－4×10－8 C解析：选B．两个完全相同的金属球接触后，电荷总是相同，根据电荷守恒定律，电荷应该先中和，再平分，故q＝q1＋q22＝6×10－8－2×10－82C＝2×10－8 C，故选B．5．如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把开关先合上再断开，再移走A，则导体B()A．不带电B．带正电C．带负电D．不能确定解析：选C．开关S合上时，导体B与地球变为一个整体，导体B为近端物体，地球为远端物体，故导体B带上负电，开关S断开，导体所带负电荷无法与地球上的电荷中和，所以移走A后，导体B上仍然带负电，选项C正确．[课时作业]一、单项选择题1．下列说法中正确的是()A．用丝绸摩擦玻璃棒可以创造正电荷，故玻璃棒带正电B．用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒和丝绸带等量异种电荷C．用丝绸摩擦玻璃棒可使玻璃棒和丝绸都带正电D．不带电的物体不具有任何电荷解析：选B．由电荷守恒定律可得，电荷不会产生也不能消灭，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．用丝绸摩擦玻璃棒带正电荷，是由于玻璃棒的电子转移到了丝绸上，从而使玻璃棒带了正电荷，丝绸带了负电荷，并不是玻璃棒创造了正电荷，所以B正确．2．关于起电，下列说法正确的是()A．摩擦起电是电荷的转移B．接触起电可能是产生电荷的过程C．感应起电时，由于带电体和被感应导体不接触，所以一定是产生了电荷D．摩擦起电和感应起电都可能是创造了电荷解析：选A．摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体上，而感应起电是电荷从物体的一端移动到了另外一端，两者都不是产生了电荷，故选项A正确．3．下列叙述正确的是()A．起电的实质是改变原来的物质结构，产生新电荷B．元电荷是指带电量为1.6×10－19 C的电子或质子C．库仑测定了电子所带电量的值，为了纪念他，所以电量单位是库仑D．在任何情况下，只要系统与外界没有电荷交换，电荷的代数和就不变解析：选D．起电的实质是电荷的转移，但不改变原来的物质结构，选项A错误；元电荷是最小的电荷量，选项B错误；密立根最早通过油滴实验，比较准确的测定了电子的电量，选项C错误；在任何情况下，只要系统与外界没有电荷交换，电荷的代数和就不变，即电荷守恒，选项D正确．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．枕形金属导体中的正电荷向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端移动解析：选B．金属导体中能够移动的自由电荷是电子，自由电子的移动导致A、B端带不同的电荷，B正确，A、C、D错误．5.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旁有一绝缘金属球b，开始a、b都不带电，如图所示，现使b带电，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排斥开解析：选B．b球带电后，使a产生静电感应，感应的结果是a靠近b的一侧出现与b异种的感应电荷，远离b的一侧出现与b同种的感应电荷．虽然a上的感应电荷等量异号，但因为异种电荷离b更近，所以b对a有吸引力，当b吸引a使两者接触后，由于接触带电，b、a又带上同种电荷，有斥力作用，因而又把a排斥开，所以B正确．6．如图是伏打起电盘示意图，其起电原理是()A．摩擦起电B．感应起电C．接触起电D．以上三种方式都不是解析：选B．导电平板靠近带电的绝缘板并接地时，导体与大地发生静电感应，使导电平板带上负电荷，故选项B正确．二、多项选择题7．如图所示，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()A．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．乙图中两球只有一个带电解析：选BC．若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷．当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，物体内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋于远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力．综合上述，B、C选项正确．8.用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是()A．摩擦使笔套带电B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和解析：选ABC．笔套与头发摩擦后，能够吸引圆环，说明笔套上带了电荷，即摩擦使笔套带电，选项A正确；笔套靠近圆环时，由于静电感应，会使圆环上、下部感应出异号电荷，选项B正确；圆环被吸引到笔套的过程中，是由于圆环所受静电力的合力大于圆环所受的重力，故选项C 正确；笔套接触到圆环后，笔套上的部分电荷转移到圆环上，使圆环带上相同性质的电荷，选项D 错误．9．如图所示，在真空中，把一个中性的绝缘导体M 向带负电的球P 慢慢靠近的过程中，下列说法中正确的是( )A ．M 两端的感应电荷越来越多B ．M 两端的感应电荷是同种电荷C ．M 两端的感应电荷是异种电荷D ．M 两端的感应电荷的电荷量相等解析：选ACD ．绝缘导体向球P 靠得越近，绝缘导体中的自由电子受到P 的排斥力越大，两端的感应电荷越多，根据电荷守恒定律，导体两端将出现等量的异种电荷．所以选项B 错误．选项A 、C 、D 都是正确的．10．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 ．金属球可能不带电B ．金属球可能带负电C ．金属球可能带正电D ．金属球一定带负电解析：选AB ．若A 球不带电，则A 靠近B 时，发生感应起电，A 靠近B 的一侧带负电，会吸引验电器金箔上的正电荷向B 转移，张角变小，故A 正确，D 错误；若A 带负电，则也能使验电器金箔上的正电荷向B 转移，故B 正确；若A 带正电，则与B 上的正电荷相互排斥，使B 上的正电荷向验电器金箔上转移，则张角变大，故C 错误．三、非选择题11．如图所示，通过调节控制电子枪产生的电子束，使其每秒有1×104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－8×10－12 C 的电荷量，求：(1)金属瓶上收集到多少个电子？(2)实验的时间为多长？解析：(1)金属瓶上收集的电子数目为：N ＝Q e ＝－8×10－12 C －1.6×10－19 C＝5×107(个)． (2)实验的时间：t ＝5×107104s ＝5 000 s. 答案：(1)5×107个 (2)5 000 s12.如图所示，大球A 原来的电荷量为Q ，小球B 原来不带电，现在让小球与大球接触，达到静电平衡时，小球获得的电荷量为q ；现给A 球补充电荷，使其电荷量为Q ，再次让小球接触大球，每次都给大球补充到电荷量为Q ，问：经过反复多次接触后，小球的带电荷量为多少？解析：由于两个球的形状和大小不等，所以在接触过程中，两球的电荷量分配比例不是1∶1，但应该是一个确定的值．根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷关系可知，此比例为(Q －q )∶q经过多次接触后，从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少，最终将为零，设最终B 球带电荷量为q ′，则有Q －q q ＝Q q ′，解得q ′＝Qq Q －q. 答案：Qq Q －q。

高中物理选修3-1第1,2节学案

§1.1电荷及其守恒定律，1.2库仑定律【自主预习】1电荷及其守恒定律自然界中存在种电荷，电荷和电荷，同种电荷相互，异种电荷相互。

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。

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。

使物体带电有方法：、、，其实质都是。

2.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Q 1、Q 2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。

【典型例题】例1：如图所示，有两个带电小球，电量分别为+Q 和+9Q ，在真空中相距0.4m 。

如果引进第三个带电小球，正好使三个小球都处于平衡状态，第三个小球带的是哪种电荷？应放在什么地方？电量是Q 的几倍？A C B例2：如图1-2所示，初速度为υ的带电粒子，从A 点射入电场，沿虚线运动到B 点，判断：（1）粒子带什么电？（2）粒子加速度如何变化？（3）画出A 、B 两点的加速度方向。

【针对训练】1.两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。

两小球相互接触后将其固定距离变为1/2r,则两球间库仑力的大小为（）A.1/12FB.4/3 FC.3/4 FD.12F2.如图所示，真空中A、B两处各有一个正电电荷，若放入第三个点电荷C，只在电场力的作用下三个电荷都处于平衡状态，则C的电性及位置是（）A．正电；在A、B之间B．正电；在A的左侧C．负电；在A、B之间D．负电；在B的右侧3.1913年美国科学家密立根通过油滴实验（）A．发现了中子 B．发现了电子 C．测出了中子的质量 D．测出了电子的电荷量4.两个带电小球，质量都是1kg，带电量都是2X10-5C，相隔100 m，假设小球可以看成点电荷，则：（1）求两个小球见的万有引力。

2020届人教版高中物理选修3-1学案：第一章第7节静电现象的应用含答案

第7节静电现象的应用1.静电平衡状态是指处在电场中的导体内的自由电子不再发生定向移动的状态。

2．处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面是等势面，其内部电场强度处处为零。

3．尖端放电现象是导体尖端失去电荷的现象。

4．金属壳达到静电平衡时，其内部不受外部电场影响，金属壳的这种作用叫静电屏蔽。

一、静电平衡状态、导体上电荷的分布1．静电平衡状态导体中(包括表面)自由电子不再发生定向移动，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，内部电场处处为零。

(2)处于静电平衡状态的整个导体是一个等势体，它的表面是一个等势面。

(3)表面处的电场强度不为零，方向跟导体表面垂直。

3．导体上电荷的分布(1)处于静电平衡状态的导体，内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面。

(2)在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有电荷。

二、尖端放电和静电屏蔽尖端放电静电屏蔽原理导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷当金属外壳达到静电平衡时，内部没有电场，因而金属的外壳会对其内部起保护作用，使它内部不受外部电场的影响应用或防止应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施应用：电学仪器外面有金属壳，野外高压线上方还有两条导线与大地相连防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失1．自主思考——判一判(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零。

(√)(2)静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，导体的电势也为零。

(×)(3)因为外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合电场为0，所以处于静电平衡的导体内部电场处处为0。

(√)(4)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地。

(×)(5)用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开。

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。

271导学案.高中物理.3-1.选修.配R版

第一章静电场017 017 017 018 019 019 019 020021 021 021 022023 023 023 024 025 025 026 028029 029 029 029 030 031031 031 032033 034第4节串联电路和并联电路035………………预习案035………………………………………探究案035………………………………………训练案036………………………………………第5节焦耳定律037……………………………预习案037………………………………………探究案037………………………………………训练案038………………………………………第6节导体的电阻039…………………………第1课时导体的电阻预习案039………………………………………探究案039………………………………………训练案040………………………………………第2课时实验:测量金属的电阻率预习探究案041…………………………………训练案042………………………………………第7节闭合电路的欧姆定律043………………预习案043………………………………………探究案043………………………………………训练案044………………………………………第8节多用电表的原理045……………………预习案045………………………………………探究案045………………………………………训练案046………………………………………第9节实验:练习使用多用电表047……………预习探究案047…………………………………训练案048………………………………………第10节实验:测定电池的电动势和内阻049…预习探究案049…………………………………训练案050………………………………………电学实验(复习课)051………………………………梳理案051………………………………………探究案052………………………………………训练案054………………………………………第11节简单的逻辑电路055……………………预习案055………………………………………探究案055………………………………………训练案056………………………………………第二章复习学案057…………………………………梳理案057………………………………………探究案058………………………………………训练案059………………………………………第三章磁场第1节磁现象和磁场061………………………第2节磁感应强度061…………………………预习案061………………………………………探究案061………………………………………训练案062………………………………………第3节几种常见的磁场063……………………预习案063………………………………………探究案063………………………………………训练案064………………………………………第4节通电导线在磁场中受到的力065………预习案065………………………………………探究案065………………………………………训练案067………………………………………第5节运动电荷在磁场中受到的力069………预习案069………………………………………探究案069………………………………………训练案070………………………………………第6节带电粒子在匀强磁场中的运动(新授课)071……………………………预习案071………………………………………探究案071………………………………………训练案073………………………………………第6节带电粒子在匀强磁场中的运动(习题课Ⅰ)074…………………………梳理案074………………………………………探究案074………………………………………训练案076………………………………………第6节带电粒子在匀强磁场中的运动(习题课Ⅱ)077…………………………梳理案077………………………………………探究案077………………………………………训练案079………………………………………第三章复习学案081…………………………………梳理案081………………………………………探究案082………………………………………训练案083………………………………………参考答案085………………………………………第三章过关测试101…………………………………第二章过关测试103…………………………………第一章过关测试105…………………………………01静电场第1节电荷及其守恒定律难点:利用电荷守恒定律分析解决摩擦起电和感应起电的相关问题㊂1.先通读教材,初步了解物体带电的本质及电荷守恒定律,结合教材提供的实验方法动手探究,加深对电荷守恒定律的理解,再完成教材助读设置的问题,依据发现的问题,然后再读教材或查阅资料,解决问题㊂ 2.独立完成,限时15分钟㊂Ⅰ.知识准备1.自然界只存在两种电荷,即正电荷与负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引㊂2.通过摩擦可以使物体带电㊂Ⅱ.教材助读1.电荷间的相互作用规律是同种电荷相互,异种电荷相互㊂2.金属成为导体的原因是金属中有㊂3.什么是静电感应?静电感应的实质是什么?4.物体起电的三种方式分别为:,物体带电的实质是㊂5.电荷守恒定律的内容是什么?6.什么是元电荷?比荷的计算公式是什么?电子的比荷是㊂Ⅲ.预习自测1.自然界中只存在两种电荷: 电荷和电荷㊂电荷间的相互作用规律是:同种电荷相互 ,异种电荷相互㊂物体所带电荷的多少叫㊂2.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带电荷,毛皮带电荷㊂当橡胶棒带有2.7ˑ10-9C 的电荷时,有个电子从移到上㊂3.元电荷:e = ,所有带电体的电荷量是㊂4.已知验电器带负电,把一带负电的物体靠近验电器(不接触),并用手指与验电器上的金属球接触一下,然后移去带电体,这时验电器将( )A.带正电B .带负电不带电以上三种情况都有可能Ⅱ.质疑探究质疑解疑㊁合作探究三种起电方式(重难点)问题1:根据初中所学知识和本节内容,你能说出哪些使物体带电的方式?物体带电的本质是什么?问题2:什么是静电感应和感应起电?问题3:如图1-1-1所示的感应起电过能使A ㊁B 都带电?图关于摩擦起电现象,A.B .另一个物体上C .通过摩擦起电的两个原来不带电有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电有同种电荷2.如图1-1-2所示,将带正电的球C 属导体A B 时,导体A B 图1-1-2A.导体中的正电荷向B 端移动,B .导体中的电子向A 端移动,C .导体中的正㊁负电荷同时分别向B 1:通过探究点一的讨论00C .用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是摩擦过程中创造了正电荷物体不带电,表明物体中没有电荷1.物体带电的实质是 ;2.所有带电体的电荷量都只能是㊂电荷量是不能连续变化的物理量;3.元电荷是物体的电荷量,其数值等于,但元电荷㊂Ⅲ.我的知识网络图归纳总结㊁串联整合电荷及其守恒定律三种起电方式:; ; 电荷守恒定律描述一:描述二:ìîíïïïïïïïïïï元电荷比荷:是的比值,电子的比荷是ìîíïïïïïïïïïïïïïïïïïïⅣ.当堂检测有效训练㊁反馈矫正1.人们在晚上脱衣服时,有时会看到火花四溅,并伴有噼啪声,这是因为( )A.衣服由于摩擦而产生了静电B .人体本身是带电体C .空气带电,在衣服上放电所致D.以上说法均不正确2.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的()A.2.4ˑ10-19C B .-6.4ˑ10-19CC .-1.6ˑ10-18C D.4.0ˑ10-17C 3.现有a ㊁b ㊁c ㊁d 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( )A.有两个小球带同种电荷B .有三个小球带同种电荷C .c ㊁d 小球带同种电荷 D.c ㊁d 小球带异种电荷4.如图1-1-3所示,不带电的金属导体的A ㊁B 两端各贴有一对金属箔片㊂当一带正电的小球C 靠近(不接触)金属导体的A 端时,则(图1-1-3A.A 端金属箔片张开,B 端金属箔片闭合B .用手触摸金属导体后,A 端金属箔片仍张开,B 端金属箔片闭合C .用手触摸金属导体后,将手和C 都移走,两对金属箔片均张开选项中两对金属箔片带同种电荷体A 中的质子数( )A.增加B .减少C .不变 D.先增加后减少2.把两个金属球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 ㊁B 两球原来的带电情况可能是( )A.带有等量异种电荷B .带有等量同种电荷C .带有不等量异种电荷D.一个带电,另一个不带电3.导体A 带5Q 的正电荷,另一个相同的导体B 带Q 的负电荷,将两个导体接触一会儿后分开,则B 导体的电荷量为( )A.-Q B .Q C .2Q D.4Q 二㊁综合应用题挑战高手,我能行!4.绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a ,a镀有铝膜,在a 的附近,球b ,开始a ㊁b 都不带电,如图1-1-4所示,现在使a 电,则( )图1-1-4A.a ㊁b 之间不发生相互作用B .b 将吸引a ,吸住后不放C .b 立即把a 排斥开D.b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开5.关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确是( )A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也明通过做功可以创造电荷B .摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一物体C .的另一部分D.的物体上去了6.如图1-1-5所示,A ㊁B 是被绝缘支架分别架起的金球,并相隔一定距离,其中A 带正电,B 不带电,说法中正确的是(图1-1-5A.金属球B 左端出现正电荷,右端出现负电荷,荷量大小相等B .金属球B 左端出现负电荷,右端出现正电荷,荷量大小相等C .金属球B 所带的总电荷量一定大于零D.若A ㊁B 接触一下,A ㊁B 金属球所带总电荷量保不变 D.a03第2节库仑定律难点:库仑定律的理解和应用㊂1.先通读教材,初步了解探究影响电荷间相互作用力的因素实验设计思想和结论,结合库仑的实验 ,理解库仑定律;结合质点构建点电荷这一理想化模型㊂再完成教材助读设置的问题,依据发现的问题,然后再读教材或查阅资料,解决问题㊂2.独立完成,限时15分钟㊂Ⅰ.知识准备1.你能写出电荷守恒定律的内容吗?2.万有引力定律公式及各量的物理意义是什么?3.对质点的理解㊂Ⅱ.教材助读1.类比质点 ,说出带电体在什么条件下可以视为点电荷 ?2.通过阅读课本探究影响电荷间相互作用力的因素演示实验,回答:(1)影响电荷间相互作用力的因素有哪些?(2)电荷间相互作用力与这些因素有什么样的定性关系?3.库仑为了得到电荷间相互作用力的定量关系,设计了库仑扭秤 ,联系以前学过的卡文迪许扭秤 ,尝试分析这两个扭秤利用了什么方法来测量微小的力㊂4.写出库仑定律内容及数学表达式,并指明公式中各符号的意义㊂Ⅲ.预习自测1.当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的㊁及对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成点电荷㊂点电荷是一种理想化模型,实际上并不存在㊂2.真空中两个静止之间的相互作用力,与它们的的乘积成正比,与它们的距离的成反比,作用力的方向在它们的连线上㊂电荷之间的相互作用力称为静电力或库仑力㊂表达式:F= ㊂公式中k叫做静电力常量,其数值是k= ㊂3.两个金属小球带有等量同种电荷q(可视为点电荷),当这两个球相距为5r时,它们之间相互作用的静电力的大小为()A.F=k q225r2B.F=k q25r2C.F=k25q2r2D.条件不足,无法判断Ⅱ.质疑探究质疑解疑㊁合作探究点电荷相互作用力决定因素的探究(重难点)问题1:如图1-2-1所示,用丝线将带正电的小球悬于铁架台上P1㊁P2㊁P3等不同的位置,带正电的球O位置固定不变㊂你会看到什么现象?你能得出什么结论?图1-2-1问题2:将球O放在同一位置,增大其所带电荷量㊂会看到什么现象?你能得出什么结论?问题3:通过对上述实验现象的分析,你能得到什结论?问题4:结合预习和实验探究,表达式㊂1.关于库仑定律的公式F=k q1q2r2,是()A.当真空中的两个点电荷间的距离rңɕ时,间的静电力Fң0B.当真空中的两个点电荷间的距离rң0时,间的静电力FңɕC.当真空中的两个点电荷之间的距离rңɕ时,定律的公式就不适用了D.当真空中的两个点电荷之间的距离rң0时,不能看成是点电荷,2.两个点电荷A和B间的距离恒定,到A㊁B附近时,A㊁B之间的库仑力()问题1:库仑定律适用于真空中静止的点电荷00已知电子的质量m1=9.10ˑ10-31k g ,质子的质量m 2=1.67ˑ10-27k g ㊂电子和质子的电荷量都是1.60ˑ10-19C㊂库仑力也称为,与学过的重力㊁弹力㊁摩擦力是并列的㊂它具有力的一切性质,它是矢量,合成分解时遵从㊂Ⅲ.我的知识网络图归纳总结㊁串联整合库仑定律库仑定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的成正比,与它们的距离的二次方 ,作用力的方向在它们的连线上表达式:ìîíïïïïïïïï点电荷点电荷是一种把带电体视为点电荷的条件: ìîíïïïïïïìîíïïïïïïïïⅣ.当堂检测有效训练㊁反馈矫正1.下列关于点电荷的说法正确的是( )A.只有体积很小的电荷才能视为点电荷B .体积很大的电荷不能视为点电荷C .点电荷一定是带电荷量很小的电荷D.两个带电的金属小球,不一定能将它们视为电荷集中在球心的点电荷2.真空中有相距为r 的两个点电荷A ㊁B ,它们之间相互作用的静电力为F ,如果将A 所带电荷量增加到原来的4倍,B 所带电荷量不变,要使它们之间的静电力变为F 4,则它们之间的距离应当变为( )A.16r B .4r C .22r D.2r 3.两个半径均为1c m 的导体球,分别带上+Q 和-3Q 的电荷量,两球心相距90c m ,相互作用力的大小为F ,现将它们碰一下后,放到两球心相距3c m 处,则它们之间的相互作用力变为( )A.3000F B .1200F C .900F D.无法确定4.如图1-2-3所示,两个金属小球的半径均为a ,两球心相距d ,如果它们带等量同种电荷Q ,则它们之间的相互作用力为( 图1-2-3A.大于k Q 2d 2B .等于k Q 2d 2小于k Q 2d 2无法确定只要是体积很小的带电体之间的静电力计算,就可以使用公式F =k q 1q 2r 2C .两个点电荷之间的静电力,无论是在真空中还是在介质中,一定是大小相等㊁方向相反D.摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑,说明碎纸屑一定带正电2.下面对点电荷的理解正确的是( )A.体积很大的带电体都不能看成点电荷B .只要是体积很小的带电体都能看成点电荷C .只要是均匀的球形带电体,不管球多大,电荷D.以上说法均不对3.(2012,上海)A ㊁B ㊁C 三点在同一直线上,A B ʒB C 1ʒ2,B 点位于A ㊁C 之间,在B 处固定一电荷量为的点电荷㊂当在A 处放一电荷量为+q 的点电荷时所受到的静电力为F ;移去A 处电荷,在C 量为-2q 的点电荷,其所受的静电力为( )A.-F 2B .F 2C .-F D.F 二㊁综合应用题挑战高手,我能行!4.两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上,距离为r ,带等量异种电荷,电荷量大小均为Q ㊂之间的静电力( )A.等于k Q 29r 2B .大于k Q 29r 2C .小于k Q 29r 2 D.等于k Q 2r 25.两个相同的带电小球所带电荷量的比值为1ʒ3,r 时相互作用的库仑力的大小为F ,再分开放到相距为2r 处,则此时库仑力的大小可为( )A.112F B .16F C .14F D.13F 三㊁拓展探究题战胜自我,成就自我!6三个相同的金属小球1㊁2㊁3各球之间的距离远大于小球的直径㊂球1为q ,球2所带电荷量为n q ,球3不带电且离球1很远,此时球1㊁2之间作用力的大小为F ㊂现使球3与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,球1㊁2之间作用力的大小仍为F ,方向不变㊂由此知( )A.n =3B .n =4C .n =5 D.n =67.长为L 的绝缘细线下系一带正电的小球(可视为点荷),其所带电荷量为Q ,悬于O 点,如图1-2-4所当在O 点另外固定一个正电荷时,如果小球静止在处,则细线拉力是小球重力m g 的两倍㊂图中B 处(θ=60ʎ),放开小球让它摆动,问:(1)固定在O 处的正电荷所带电荷量为多少?05 第3节电场强度难点:理解电场的概念,应用电场叠加原理进行计算㊂1.先通读教材,理解电场的物质性,了解怎样利用比值法定义电场强度来描述电场的性质,通过对点电荷的电场的研究,总结出电场强度的叠加规律㊁电场线的特点和匀强电场的特点㊂再完成教材助读设置的问题,依据发现的问题,然后再读教材或查阅资料,解决问题㊂2.独立完成,限时15分钟㊂Ⅰ.知识准备1.你能写出库仑定律的公式吗?2.电荷间的相互作用规律是什么?3.矢量叠加遵守平行四边形定则㊂Ⅱ.教材助读1.电荷没有相互接触彼此间就存在相互作用力,这种相互作用是通过电场这种特殊的物质发生的,那么电场的基本性质是什么?如图1-3-1所示,电荷A 对电荷B 的作用力是的电场对的作用㊂图1-图1-3-22.如图1-3-2所示,回顾对悬挂起来的带电小球受到带电金属球的静电力的实验研究思考:(1)电场的强弱与什么因素有关?(2)什么是试探电荷?实验中哪个是试探电荷?(3)什么是场源电荷?实验中哪个是场源电荷?(4)电场强度的概念是用什么方法定义的?写出表达式㊂3.由电场强度的定义和库仑定律推导点电荷周围的电场强度的表达式,分析点电荷电场强度的分布特点㊂4.画出正点电荷㊁负点电荷㊁带电平行金属板㊁等量同种电荷㊁等量异种电荷电场线的分布㊂并说出有何特点?Ⅲ.预习自测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D.电场是人们设想出来的,其实并不存在2.关于电场强度的定义式E =F q ,下列说法正确的是( )A.该定义式只适用于点电荷形成的电场B .F 是试探电荷所受到的力,q 是产生电场的场源电荷的电荷量C .电场强度的方向与F 的方向相同D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的静电力大小与该点电场强度的大小成正比3.下列关于点电荷的电场强度公式E =k Q r 2的说法中,正确的是( )A.在点电荷Q 的电场中,某点的电场强度大小与Q 成正比,与r 2成反比B .Q 是产生电场的电荷,r 是电场强度为E 的点到Q 的距离C .点电荷Q 产生的电场中,各点的电场强度方向一定都指向点电荷Q D.点电荷Q 产生的电场中,各点的电场强度方向一定都背向点电荷Q 4.下列关于电场线的说法中,正确的是( )A.电场线是电场中实际存在的线B .电场中的任意两条电场线都不可能相交C .顺着电场线的方向,电场强度一定越来越大顺着电场线的方向,电场强度一定越来越小 Ⅱ.质疑探究质疑解疑㊁合作探究电场强度的理解和应用(重难点)问题1,又摸不着,怎样去认识它㊁研究它?问题2:如图1-3-3所示,同一点电同位置处,静止时受力有何特点?同位置又有何特点?问题3:实验中对试探电荷有什么与试探电荷和场源电荷有什么关定的?问题4:利用电场强度定义及库仑电场在某点的电场强度,并分析强度的方向有何不同?为已知电场中的一固定点,在电荷,所受的静电力为F ,A A.若在A 点换上点电荷-q ,A B .若在A 点换上电荷量为2q 为2E C .若将A 点的点电荷移去,A D.A 点的电场强度的大小㊁方向量大小㊁正负㊁有无均无关2.真空中有一个点电荷的电荷量一电荷量为+Q 2的试探电荷,下列说法中正确的是( )A.P 点的电场强度大小为F Q 1B .P 点的电场强度大小等于F Q 2C .试探电荷的电荷量变为+2Q 2问题1:如图1-3.如图1-3-5所示,在真空中A ㊁B 两点处各固定一个点电荷们的电荷量大小相等,均为4.0ˑ10-10C ,而带电的性质不同A 为正㊁B 为负,两点相距80c m ,P 点与A ㊁B 等距50c m ㊂(1)试确定P00电场强度的叠加原理:㊂电场线的理解和应用(重点)问题1:若以正点电荷为圆心画一组同心圆,同一圆周上所有点的电场强度大小有什么关系?方向如何?问题2:任意两条电场线会不会相交?为什么?图1-3-6问题3:某电场中的几条电场线以及带负电的点电荷在A 点受到的静电力方向如图1-3-6所示㊂(1)试在图中画出电场线的方向㊂(2)比较电场中A ㊁B 两点的电场强度E A ㊁E B 的大小㊂(3)在A ㊁B 两点分别放上等量异种电荷,试比较它们受到的静电力F A ㊁F B 的大小㊂电场线的特点:1.始于 (或(或 ),不闭合㊂2.任意两条电场线都㊂3.电场线越密的地方电场强度越㊂Ⅲ.我的知识网络图归纳总结㊁串联整合电场强度电场线(1)电场线从或无限远处出发,终止于无限远处或 (2)任意两条电场线在电场中 (3)在同一电场中,电场线越的地方电场强度越大(4)的电场线是均匀分布的平行直线(5)电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而 ìîíïïïïïïïïïïïï电场强度(1)定义:E =F q (2)单位: (3)方向:ìîíïïïïï点电荷的电场强度: ìîíïïïïïïïïïïïïïïⅣ.当堂检测有效训练㊁反馈矫正1.将一电荷量为2ˑ10-5C 的试探电荷放在点电荷Q 的电场中的P 点处,所受的静电力的大小为2ˑ10-2N ,则P 点的电场强度的大小为 N /C ,如果P 点距点电荷Q 的距离为10c m ,则Q 的电荷量为 C ㊂2.在x 轴上有两个点电荷,一个带正电电荷量为Q 1,另一个带负电电荷量为Q 2,且Q 1=2Q 2,用E 1㊁E 2分别表示这两个点电荷所产生的电场强度的大小,则在x 轴上,E 1=E 2的点共有处㊂3.点电荷A ㊁B 带有等量正电荷,将第三个点电荷C 放在A ㊁B 连线的中点恰好受力平衡㊂现让B 做缓慢远离A 点的运动,则C 的运动情况是( )A.靠近A 的运动B .远离A 的运动C .仍然保持静止 D.有可能靠近A ,也可能靠近B 4.图1-3-7中所画的电场线正确的是(图1-3-7 A.(1)㊁(2)和(4)B .只有(4)只有(带电荷量无关C .电场中某点的电场强度方向是检验电荷在该点的受力方向D.公式E =F q 和E =k Q r 2对于任何静电场都是适用的2.(2012,江苏)真空中,A ㊁B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ,则A ㊁B 两点的电场强度大小之比为( )A.3ʒ1B .1ʒ3C .9ʒ1 D.1ʒ93.下列说法中正确的是( ) A.电场强度的定义式E =F q的力,q B .电场强度的定义式E =F q 的力,q C .在库仑定律的表达式F =场在点电荷q 1F =q 1ˑk q 2r 2,同样,k q 1r 2处的电场强度的大小,D.无论定义式E =F q 中的q 同一点,F 与q 二㊁综合应用题 4.在电场中的A ㊁B 两处分别引所受的电场力随电荷量变化1-3-8所示,则( )A.E A >E B B .E A <E B C .E A =E B D.不能判定E A ㊁E B 的大小5.A.电场线并不是真实存在的B .C .只要初速度为零,D.6.下列说法正确的是( )A.根据E =F q 可知,B .根据E =k Q r 2可知,荷的电荷量成正比C .根据电场强度的叠加原理强度D.以上说法均不对三㊁拓展探究题 7(2011,新课标)一带负电a b c 从a 运动到c ,E 的方向,图1-3-9中可能正线)(图8.[ ]如图1-3-10所示,以O 点分别为a ㊁b ㊁c ㊁d ,空间有与07第一章1~3节复习学案分布㊂难点:带电粒子在电场中的简单受力分析和运动分析㊂1.梳理1~3节的基本概念和规律,形成知识体系总结方法,完成知识梳理的问题㊂注意知识点间的横向联系㊂2.独立完成,限时15分钟㊂Ⅰ.知识导图电场基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用电场强度定义式:E=Fq(适用于任何电场)点电荷形成的电场:E=kQr2(只适用于真空中点电荷形成的电场)电场强度的叠加(遵循平行四边形定则)ìîíïïïïïïï电场线ìîíïïïïïïïïïïⅡ.知识梳理1.写出库仑定律的表达式,并说明其成立的条件㊂2.电场强度(1)电场最基本的性质是㊂(2)如下表所示:物理量比较内容静电力电场强度区别物理意义电荷在电场中所受力反映电场在某点的性质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=q E E=Fq方向正电荷受力与E同向负电荷受力与E反向规定E的方向与正电荷在该点的受力方向相同单位N N/C(或V/m)联系F=q E(普遍适用)3.电场线有哪些特点?Ⅲ.复习自测1.电场中有一点P,下列说法中正确的是()A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点的电场强度减半B.若P点没有放电荷,则P点电场强度为零C.P点电场强度越大,则同一电荷在P点受到的静电力越大D.P点的电场强度方向与放在该点的点电荷的受力方向相同2.下列关于电场线的说法中,正确的是()A.电场线既能描述电场的方向,也能描述电场的强弱B.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹C.电场线是人们为了使电场形象化而假设的从正电荷出发至负电荷终止的曲线,它不是实际存在的线D.电场线是假设出来的一组曲线(或直线),所以它不能用实验方法来模拟3.如图1-1所示,A B是某个点电荷电场中的一条电场线,在线上O点放一个自由的负电荷,它将沿电场线向B点运动㊂下列判断正确的是(图1-1A.电场线由B指向A,负电荷做加速运动,加速度越来越小B.电场线由B指向A,负电荷做加速运动,加速度大小由题设条件不能确定C.电场线由A指向B,负电荷做匀加速运动D.电场线由B指向A,负电荷做加速运动,加速度越来越大观察等量同种正点电荷和异种点电荷电场线的图示电场线是电荷在电场中的运动轨迹吗。

【导学案】《电势差》学案

高中物理选修3—1第一章第04节第二课时
《电势差》学案
班级小组组员.
实验探究：将导电纸平铺在带电极的实验板上，接上可调电压的直流电源，模拟出等量异种电荷周围的电场，并在导电纸上任意确定A、B、C、D、E几点，用连接电压传感器的表笔对导电纸上确定的点进行测量，并从电脑上读出电压传感器的示数记录在表格中。

探究1：通过实验探究和定值测量，得出电场中A、B两点的电势有什么特点？
探究2：通过实验探究和定值测量，得出AB两点间电势之差有什么性质？
探究3：通过实验探究和定值测量，得出不同电场中AB两点间电势之差与什么因素有关？
探究4：根据所学知识推导出电场力做功与电势差的关系？
设W AB为将试探电荷q在电场中从A点移至B点电场力所做的功，φA、E PA为分别为A点的电势和电势能，φB、E PB为分别为B点的电势和电势能，U AB为A、B两点间的电势差，请根据所学知识推导出电场力做功W AB与电势差U AB的关系？
例题：在电场中把2.0×10-9 C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10-7 J。

再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-4.0×10-7 J。

(1)A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？
(2)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多少？
(3)把-1.5×10-9 C的电荷从A移到C点，静电力做多少功？
(4)根据以上所的结果，定性地画出电场分布示意图，标出A、B、C三点可能的位置？。

高二物理选修3-1电容器的电容导学案

2.4.电容器的电容【学习目标】1、知道什么是电容器及常见的电容器2、知道电容器充电和放电过程是能量转化的过程3、理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算4、知道平行板电容器电容决定因素及关系；掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题【学习重点】电容的概念、定义式及平行板电容器电容的决定式【学习难点】对平行板电容器的动态分析自主学习一、教材助读一、电容器问题1：电容器的用途是什么？问题2：电容器的充电、放电过程是怎样进行的？二、电容问题1：什么叫电容器的电容？定义式如何？单位是什么？单位之间的换算关系如何？三、平行板电容器问题1：影响平行板电容器电容的因素有哪些？他们之间的关系如何？问题2：平行板电容器间的电场具有什么样的特点？二、自学检测1、对于一个确定的电容器的电容理解正确是( )A．电容与带电量成正比 B．电容与电势差成反比C．电容器带电量越大时电容越大 D．对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加2、两个电容，两极板间的电势差之比为2:3，带电量之比为3:2，则C1/C2等于( )A.2：3 B．3：2 C．4：9 D. 9：43、一平行板电容器始终与电池相连，现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间，与未插电介质时相比 ( )A．电容器所带的电荷量增大 B．电容器的电容增大C．两极板间各处电场强度减小 D．两极板间的电势差减小〖合作探究〗基础知识梳理一、电容器1、两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做。

2、充电——能转化为能；放电——能转化为能。

二、电容1、定义：电容器与电容器的比值，叫做电容器的电容。

2、表达式：C＝ .3、单位：国际单位制中单位，简称，符号。

lμF＝ F，l pF＝ F。

4、物理意义：电容是表示电容器的物理量，是由电容器的性质决定的,与电容器是不是带电。

三、平行板电容器1、平行板电容器电容的决定因素有：、、。