电场力的性质复习教案
张进宝电场的力的性质教案--修改版
B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C.电场M点的电势小于N点的电势
D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能
问题一:分析完成题目1和2,找出电场线的相关知识。
问题二:体会电场线的性质和特点及应用,作电场线的知识结构图
三、带电物体的受力与运动问题
1.如图9,A、B两小球带等量同号电荷,A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上,B平衡于光滑的绝缘斜面上与A等高处,斜面倾角为30°,B的质量为52g,求B的带电量.
A. B.
C . D.
2.如图,在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,当小球静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为(D)
A. B. C. D.
通过题目3和4总结场强大小的求法。
若有实物投影仪,顾总结本节课所复习知识和方法
问题二:修改、完善电场的力的性质的知识结构图
【随堂检测】
1.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c.已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(D)
2.如图所示是一个匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距2cm,由此可以确定电场强度的方向和数值是(B)
提问1—2名学生
展示1-2名学生作品
PPT展示正确答案
总结相关知识
作知识结构图
展示作品
思考
小组
讨论
总结
解答
展示
互评
学生完成检测
展示答案
电场的力的性质教案
安丘一中张进宝
课题
电场的力的性质
课型
复习课
《电场力的性质》教案-青岛3中梁爽
电场力的性质(教学简案)
一、教学目标:
[知识与技能]1.辨析电场强度、电场力、电场线的概念。
2.分析两种典型电场
[过程与方法]1.通过讲练结合,引导学生深度理解领会概念,完善知识结构。
2.运用问题讨论式方法和推理法加深对典型电场的认识。
[情感态度价值观]体验推理探究的过程,提高分析问题、解决问题的能力。
二、重点与难点分析:电场强度和电场力概念和应用,分析两种典型电场。
三、教学方法:联系、推理、讨论
四、教学过程
为两个固定的带等量正电荷的点电荷,在其连线的中垂线
青岛市公开课、研究课
课题:电场力的性质(高三一轮复习课)
执教人:青岛三中梁爽
2007年10月10日。
电场的力的性质 教案
第九单元 电场(一)电场的力的性质教学目标1.知道两种电荷,元电荷及其带电量,理解摩擦起电、感应起电、接触带电的实质.2.理解点电荷这一理想化模型,掌握库仑定律.3.理解电场强度的定义式及其物理意义.4.知道几种典型的电场线的分布,知道电场线的特点.重点:对基本概念的理解难点:带电质点在电场中的受力分析以及与牛顿定律相结合的综合问题一、电场1、电荷周围存在着电场,带电体间的相互作用是通过周围的电场产生的,电场是客观存在的一种特殊物质形态。
2、电场的基本性质①对放入其中的电荷有力的作用;②能使放入电场中的导体产生静电感应现象。
二、电荷1、元电荷:c e 19106.1-⨯= 所有带电体所带的电荷量均为元电荷的整数倍2、比荷:也叫荷质比m q 电子的荷质比c m e e111076.1⨯= 3、起电方式(1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,带上等量导种的电荷。
(2)接触起电:分配规律:完全相同的带电金属小球相接触,带同种电荷时,平均分配总电荷量;带异种电荷时,先中和后平均分配剩余电荷量。
(3)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异的电荷,而另一端带上与带电体电荷相同的电荷。
(近端和远端)a .使带电体C (如带正电)靠近相互接触的两导体A 、B (如图甲).b .保持C 不动,用绝缘工具分开A 、B .c .移走C ,则A 带负电,B 带正电(如图乙).如果先移走C ,再分开A 、B ,那么原来A 、B上感应出的异种电荷立即中和,不会使A 、B 带电.注意:当一端接地时,导体为近端,大地为远端场的提出 (1)凡是在有电荷的地方, 周围都存在电场 (2)在变化的磁场周围也有电场; 变化的电场周围存在磁场。
(3)电场与磁场是不同于实体的另一种形态的物质。
4、物体带电的实质:电子从一个物体转移到另一个物体,即电子的转移。
各种物质的原子核对电子的束缚能力不同,因而物质得失电子的本领也不同,这就造成了摩擦起电等各种带电现象。
电场力的性质教案
课题:电场力的性质【教学目标】1.知识与技能:(1).理解电场强度的定义、意义及表示方法.(2).熟练掌握各种电场的电场线分布,并能利用它们分析解决问题. (3).会分析、计算在电场的叠加问题. 2.过与方法:通过对合场强的计算,提高利用微元等多种方法解决问题的能力。
3.情感、态度与价值观:通过课前先学,自我整理,提高学生自主复习的能力和知识整合能力。
【重点难点】(1).熟练掌握各种电场的电场线分布,并能利用它们分析解决问题. (2). 会分析、计算在电场的叠加问题.【教具准备】 电子白板 SMART 课件 导学案 展示平台 【教学安排】 1课时 【教学过程】 一、新课引入完成导学案中“导学提纲”和“基础演练”两部分内容。
二、新课教学(一)展示学生自主学习情况。
学生上台展示学习内容。
一、电场强度 1.静电场(1)电场是存在于电荷周围的一种物质,静电荷产生的电场叫静电场.(2)电荷间的相互作用是通过电场实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用. 2.电场强度(1)物理意义:表示电场的强弱和方向.(2)定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度.(3)定义式:E =Fq.(4)标矢性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从平行四边形定则. (5)点电荷电场强度的表达式:E=kq/r 2 思考:(1)点电荷电场强度是如何推到而来的?(2)电场的计算式E =Fq .与E=kq/r 2 之间的区别和联系。
(3)电场强度的大小由什么决定? 二、电场线 1.定义:为了直观形象地描述电场中各点电场强度的大小及方向,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向,曲线的疏密表示电场强度的大小. 2.特点:(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处; (2)电场线在电场中不相交;(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大; (4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向; (5)沿电场线方向电势逐渐降低; (6)电场线和等势面在相交处互相垂直. 3.几种典型电场的电场线(如图3所示).(二)典型题型分析: 1、电场的叠加引例:例1、如图所示,在水平向右、大小为E 的匀强电场中,在O 点固定一电荷量为Q 的正电荷,A 、B 、C 、D 为以O 为圆心、半径为r 的同一圆周上的四点,B 、D 连线与电场线平行,A 、C 连线与电场线垂直.则 ( A )A .A 点的场强大小为E 2+k 2Q 2r 4 B .B 点的场强大小为E -k Q r2C .D 点的场强大小不可能为0 D .A 、C 两点的场强相同思考:电场的叠加满足什么规律?点电荷的场强方向右什么特点?小结:(1)电场叠加:多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和.(2)运算法则:平行四边形定则.课堂反馈1、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E 1;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点电场强度的大小变为E 2.E 1与E 2之比为( B )A .1∶2B .2∶1C .2∶ 3D .4∶ 32、如图,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( B )A .k 3q R2B .k 10q 9R2C .k Q +q R2D .k 9Q +q 9R 2例4、一半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 的电荷,另一电量为+q 的点电荷放在球心O 处,由于对称性,点电荷受力为零.现在球壳上挖去半径为r ,(r<<R)的一个小圆孔,则剩余的绝缘球壳在球心处产生的场强大小为多少?方向如何? (已知静电力恒量为k)小结:(3)电场的叠加可采用微元法、割补法、对称法等思想处理。
电场的能的性质高二物理教案5篇
电场的能的性质高二物理教案5篇电场的能的性质高二物理教案篇1一、学生情况分析本学期高二年级物理课教学,根据学生的成绩分析得出,学生基础普遍比较薄弱,对必修1、2内容掌握比较好的学生不多。
学生基本知识点落实不够好,学习效果不明显。
所以在本学期的教学中应注重基础知识回顾,重点是与会考知识点的结合。
恰当的处理教学内容的深度与难度。
以会考要求为准。
二、本学期教材分析选修3—2分为三章内容,第一章《电磁感应》,第二章《楞次定律和自感现象》,第三章《交变电流》,第四章《远距离输电》,第五章《传感器及其应用》。
在本模块的学习,学生将比较全面地学习物理学及其技术应用,了解它与社会发展以及人类文化的互动作用。
通过第一章《电磁感应》第三章《交变电流》第五章《传感器及其应用》的学习加深对世界的物质性和物质运动的多样性的认识。
本模块中的概念和规律是进一步学习物理学的基础,是高中物理核心内容的一部分。
三、本学期教学目标本学期的教学重点为在会考的要求上完成选修3—2的教学。
在后半个学期的时间内对高一必修内容进行相应的复习。
旨在期未的会考考试中让学生以充足的知识与信心去通过它。
四、提高教学质量措施1、客观分析学生的实际情况,采用有效的教学手段和复习手段;2、仔细研究教学指导意见与会考要求,认真备课,准确把握教学的知识点与难度,以及学生的学习动态,提高课堂的教学效果;3、多与学生进行互动交流,解决学生在学习过程中遇到的困难与困惑;4、认真积极批发作业、试卷等,及时反馈得到学生的学习信息,以便适时调节教学;5、尽量多做实验,多让学生做实验,激发学生兴趣,增加感性认识,加深理解;6、认真做好教学分析归纳总结工作,教师间经常互相交流,共同促进。
电场的能的性质高二物理教案篇2一、指导思想以中学物理教学大纲为纲,以新编中学物理教材为本,在落实基础知识,形成基本技能多下功夫。
以培养学生的创新精神和实践能力为目标,以校备课组为主体,注重研究新教材教学的特点和规律,积极探究课堂教学模式,优化课堂教学结构,深入推进课程改革,全面提高教师素质和物理教学质量。
(高三物理一轮复习)电场 电场力的性质复习学案
第一单元:电荷电场力的性质【基础知识回顾】一、电荷及电荷守恒1、两种电荷:自然界中只存在两种电荷即______________________。
2、物体带电的三种方式:________________、________________、________________。
3、物体带电的实质:________________________________________________。
4、电荷守恒定律:________________________________________________。
5、元电荷e=________________。
电子的比荷=________________。
二、库仑定律1、内容:_____________________________________________________________。
2、表达式:________________。
其中K=________________,叫做________________。
3、点电荷是____________模型,____________________________________情况下,实际带电体可看成理想电荷。
三、电场强度1、电场是__________________________,它的基本性质是___________________。
2、________________________________叫电场强度,简称为____________其定义式为____________。
场强的单位是___________,场强是矢量,其方向为________________。
3、点电荷场强的表达式为________________________________。
4、________________________________________________叫电场的叠加原理。
5、电场线是形象描述电场的假想曲线,在静电场中,它起始与_________,终止于__________。
高三物理教案:《电场力的性质》教学设计
高三物理教案:《电场力的性质》教学设计知识点总结知道几种典型的电场线的发布,知道电场线的特点,理解电场强度的定义式及其物理意义。
考点1.电场强度1.电场(1)定义:存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。
(2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度(1)定义:放入电场中的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值,叫做改点的电场强度。
(2)单位:N/C或V/m。
(3)电场强度的三种表达方式的比较(4)矢量性:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为改点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。
(5)叠加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫做电场强度的叠加,电场强度的叠加尊从平行四边形定则。
考点2.电场线、匀强电场1.电场线:为了形象直观描述电场的强弱和方向,在电场中画出一系列的曲线,曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向,曲线的疏密程度表示场强的大小。
2.电场线的特点(1)电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。
(2)始于正电荷或无穷远,终于无穷远或负电荷,电场线是不闭合曲线。
(3)任意两条电场线不相交。
(4)电场线的疏密表示电场的强弱,某点的切线方向表示该点的场强方向,它不表示电荷在电场中的运动轨迹。
(5)沿着电场线的方向电势降低;电场线从高等势面(线)垂直指向低等势面(线)。
3.匀强电场(1)定义:场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。
(2)特点:匀强电场中的电场线是等距的平行线。
平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两板之间除边缘外的电场就是匀强电场。
(3)几种典型的电场线:孤立的正电荷、负电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、正点电荷与大金属板间、带等量异种电荷的平行金属板间的电场线。
电场强度即叠加属于中频考查,且一般单独考查,在考题中多结合几种典型电场的特点,综合利用电场的叠加原理,考查电场强度大小的计算方法和方向的判断方法。
电场力的性质优秀教案
第七章静电场第1节电场力的性质一、考情概览考点及要求命题视角核心素养目标指要物质的电结构、电荷守恒Ⅰ静电现象的解释Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度、点电荷的电场强度Ⅱ电场线Ⅰ电势能、电势Ⅰ电势差Ⅱ1.高考中涉及本章内容的题目较多,不但有选择题,还有计算题。
选择题主要考查对基本概念和物理模型的理解,如对电场分布特点、电势和电势能的理解。
2.在计算题中,高考的热点内容是带电粒子在电场中的加速和偏转问题,它常与牛顿运动定律、功能关系、能量守恒定律等内容综合考查。
通过复习,要达到:1.要有清晰的电场、电场强度、电势、电势能、电势差、电容、电场线、等势面等物理观念,能准确应用这些概念和规律描述和解释电现象。
2.要能对综合性电场问题进行分析和推理,恰当使用电学公式和规律采用不同方式分析解决实际中的问题。
考点及要求命题视角核心素养目标指要匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅱ带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ示波管Ⅰ常见的电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ3.有时也与实际生活、科学研究联系出题,如喷墨打印机、静电除尘器、示波管、串联加速器等都有可能成为高考新情景综合问题的命题素材。
3.要让学生深刻体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法、体会用物理量之比定义新物理量的方法、体会类比法、对称法、微元法的应用,深化模型构建、科学推理和归纳的核心素养的培养。
4.指导学生应用动力学和功能的物理观念,把电学问题转化构建为力学运动模型,通过典型例题、精练习题,使科学思维等物理核心素养培养进一步提升,达到物理核心素养要求的目标。
二、知识梳理一、电荷电荷守恒定律1.两种电荷毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.元电荷最小的电荷量,其值为e=1.60×10-19C。
3.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;在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
电场力的性质复习课学案(老师用)
电场前三节复习课学案一、学习目标1、理解电荷守恒定律.掌握库仑定律的应用,掌握用电场强度的概念,场强的叠加,五个基本电场的电场分布,电场强度的特点。
2、通过综合复习培养学生的概括能力,培养科学研究能力。
二、重点难点1、库仑定律的公式进行有关的计算,2、三个基本电场公式、五个基本电场的电场分布,电场强度的特点三、学习过程(一)一种科学方法——理想模型法点电荷:当带电体间距离比它们自身的大小大得多,以到带电体的形状、大小及电荷分布对它们之间作用力的影响可忽略不计。
试探电荷:电量和尺寸足够小,对场源电荷的分布不产生明显影响,从而不影响原来的电场。
(其它已学过的物理理想模型如质点,单摆,弹簧振子,理想变压器等,都是为了研究问题方便而引入的,这是一种很重要的研究方法我们学习物理,不光是学到物理知识,更重要的是学到一种科学方法,提高学生的科学素养,不仅有理想模型法,又如控制变量法,类比法,归纳演绎法等,对我们的终生发展来说,其实学到一种方法比单纯学到一种知识更为重要)(二)两条定律1、电荷守恒定律:起电方式:、、元电荷:2、库仑定律:公式: 其中G=适用条件:思考:半径为r 的金属球,带电量各为Q ,两球球心间距离为3r ,则两球间库仑为F=KQQ/r 2 吗?把r 改为3r 行吗?(库仑定律的表达式比较简单,静电力常量也已知道,但当初得出这个定律的过程中,库仑也遇到了不少的困难,比如在库仑那个年代没法测物体的带电量,甚至连电量的单位都没有,但库仑经过苦苦思索,最后还是设计了巧妙的方法解决了这个问题,他的这种不怕困难,坚韧不拔的,坚持到底的精神值得大家学习,在平时的生活,学习过程中,无认遇到什么困难,我们都要勇敢面对,不能轻言放弃)例1、三个相同的金属球,原来有两个小球带电量相等,相互间的作用力为F ,用第三个不带电的小球,依次接触两个带电球后再移走,则原来两个带电小球之间的相互吸引力变为A.F/2B.F/4C.F/8D.3F/8思考:若题目改为相互间引力为F ,则选择哪个答案?例2:如图所示,甲、乙两带电小球的质量均为m ,所带电量分别为+q 和-q ,两球问用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E ,平衡时细线都被拉紧. 平衡时的可能位置是4图中的图( ).思考:两根绝缘线张力大小为( ).(A )T 1=2mg ,()()222qE mg T +=(B )T 1>2mg ,()()222qE mg T +> (C )T 1<2mg ,()()222qE mg T +<(D )T 1=2mg ,()()222qE mg T +<例3:固定的两个电荷量分别为Q和4Q的负点电荷A、B,在真空中相距为L,如果引入另一个点电荷C,使电荷C能处于静止状态.试确定电荷C所放的位置,并判断C的电性以及它的电荷量是否确定?思考1:若A和B不固定,要求放入C后,A|、B、C都能处于静止状态,则电荷C的放置位置、电性、电量是否确定?若能确定,求出结果。
电场力的性质教案
电场力的性质教案一、电荷 电荷守恒定律 1.元电荷、点电荷 (1)元电荷:e =1.60×10-19C ,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍.(2)点电荷:代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型. 2.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.(2)三种起电方式:摩擦起电、感应起电、接触起电. (3)带电实质:物体得失电子.(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体,接触后再分开,二者带等量同种电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分. 二、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. 2.表达式F =k q 1q 2r 2,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫做静电力常量.3.适用条件真空中的静止点电荷.(1)在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式. (2)当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时,可以把带电体看成点电荷. 4.库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定,即同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引. 三、电场、电场强度 1.电场(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质; (2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用. 2.电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值. (2)定义式:E =Fq;单位:N /C 或V/m.(3)矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向. 3.点电荷的电场:真空中距场源电荷Q 为r 处的场强大小为E =k Qr 2.四、电场线的特点1.电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷. 2.电场线在电场中不相交.3.在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏.考点一 库仑定律的理解和应用1.库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用.2.对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中在球心的点电荷,r 为球心间的距离. 3.对于两个带电金属球,要考虑表面电荷的重新分布,如图4所示.图4(1)同种电荷:F <k q 1q 2r 2;(2)异种电荷:F >k q 1q 2r2.4.不能根据公式错误地认为r →0时,库仑力F →∞,因为当r →0时,两个带电体已不能看做点电荷了.例1 已知均匀带电球体在球的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.如图5所示,半径为R 的球体上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在过球心O 的直线上有A 、B 两个点,O 和B 、B 和A 间的距离均为R .现以OB 为直径在球内挖一球形空腔,若静电力常量为k ,球的体积公式为V =43πr 3,则A 点处检验电荷q 受到的电场力的大小为( )图5A.5kqQ 36R 2B.7kqQ 36R 2C.7kqQ 32R 2D.3kqQ 16R 2 答案 B解析 实心大球对q 的库仑力F 1=kqQ 4R 2,挖出的实心小球的电荷量Q ′=(R 2)3R 3Q =Q8,实心小球对q 的库仑力F 2=kq Q8(32R )2=kqQ 18R 2,则检验电荷q 所受的电场力F =F 1-F 2=7kqQ36R 2,选项B 正确. 变式1 科学研究表明,地球是一个巨大的带电体,而且表面带有大量的负电荷.如果在距离地球表面高度为地球半径一半的位置由静止释放一个带负电的尘埃,恰好能悬浮在空中,若将其放在距离地球表面高度与地球半径相等的位置时,则此带电尘埃将( )A .向地球表面下落B .远离地球向太空运动C .仍处于悬浮状态D .无法判断 答案 C例2 如图6,三个固定的带电小球a 、b 和c ,相互间的距离分别为ab =5 cm ,bc =3 cm ,ca =4 cm.小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线.设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ,则( )图6A .a 、b 的电荷同号,k =169B .a 、b 的电荷异号,k =169C .a 、b 的电荷同号,k =6427D .a 、b 的电荷异号,k =6427答案 D解析 由小球c 所受库仑的合力的方向平行于a 、b 的连线知a 、b 带异号电荷.a 对c 的库仑力F a =k 0q a q c(ac )2①b 对c 的库仑力F b =k 0q b q c(bc )2②设合力向左,如图所示,根据相似三角形得F a ac =F bbc③由①②③得k =⎪⎪⎪⎪q a q b =(ac )3(bc )3=6427,D 正确.考点二 库仑力作用下的平衡问题涉及库仑力的平衡问题,其解题思路与力学中的平衡问题一样,只是在原来受力的基础上多了库仑力,具体步骤如下:注意库仑力的方向:同性相斥,异性相吸,沿两电荷连线方向.例3 如图7甲所示,用OA 、OB 、AB 三根轻质绝缘绳悬挂两个质量均为m 的带等量同种电荷的小球(可视为质点),三根绳子处于拉伸状态,且构成一个正三角形,AB 绳水平,OB 绳对小球的作用力大小为F T .现用绝缘物体对右侧小球施加一水平拉力F ,使装置静止在图乙所示的位置,此时OA 绳竖直,OB 绳对小球的作用力大小为F T ′.根据以上信息可以判断F T 和F T ′的比值为( )图7A.33B.3C.233 D .条件不足,无法确定答案 A解析 题图甲中,对B 球受力分析,受重力、OB 绳的拉力F T 、AB 绳的拉力F T A 、AB 间的库仑力F A ,如图(a)所示:根据平衡条件,有:F T =mg cos 30°=23mg ;题图乙中,先对小球A 受力分析,受重力、AO 绳的拉力,AB 间的库仑力以及AB 绳的拉力,由于A 处于平衡状态,则AB 绳的拉力与库仑力大小相等,方向相反,再对B 球受力分析,受拉力、重力、OB 绳的拉力、AB 间的库仑力以及AB 绳的拉力,而AB 间的库仑力与AB 绳的拉力的合力为零,图中可以不画,如图(b)所示. 根据平衡条件,有:F T ′=mg cos 60°=2mg ,可见F T F T ′=33,故选A. 变式3 如图所示,甲、乙两带电小球的质量均为m ,所带电荷量分别为+q 和-q ,两球间用绝缘细线2连接,甲球用绝缘细线1悬挂在天花板上,在两球所在空间有沿水平方向向左的匀强电场,场强为E ,且有qE =mg ,平衡时细线都被拉直.则平衡时的可能位置是哪个图( )答案 A解析 先用整体法,把两个小球及细线2视为一个整体.整体受到的外力有竖直向下的重力2mg 、水平向左的电场力qE 、水平向右的电场力qE 和细线1的拉力F T1,由平衡条件知,水平方向受力平衡,细线1的拉力F T1一定与重力2mg 等大反向,即细线1一定竖直.再隔离分析乙球,如图所示.乙球受到的力为:竖直向下的重力mg 、水平向右的电场力qE 、细线2的拉力F T2和甲球对乙球的吸引力F 引.要使乙球所受合力为零,细线2必须倾斜.设细线2与竖直方向的夹角为θ,则有tan θ=qEmg=1,θ=45°,故A 图正确.考点三 库仑力作用下的变速运动问题例4 (多选)如图9所示,光滑绝缘的水平面上有一带电荷量为-q 的点电荷,在距水平面高h 处的空间内存在一场源点电荷+Q ,两电荷连线与水平面间的夹角θ=30°,现给-q 一水平初速度,使其恰好能在水平面上做匀速圆周运动(恰好不受支持力),已知重力加速度为g ,静电力常量为k ,则( )图9A .点电荷-q 做匀速圆周运动的向心力为3kQq4h 2 B .点电荷-q 做匀速圆周运动的向心力为3kQq8h 2C .点电荷-q 做匀速圆周运动的线速度为3ghD .点电荷-q 做匀速圆周运动的线速度为3gh 2答案 BC解析 恰好能在水平面上做匀速圆周运动,点电荷-q 受到竖直向下的重力以及点电荷+Q 的引力,如图所示,电荷之间的引力在水平方向上的分力充当向心力,两点电荷间距离R =h sin θ,F n =k Qq R 2·cos θ,联立解得F n =3kQq8h 2,A 错误,B 正确;点电荷-q 做匀速圆周运动的半径r =h tan θ,因为F n =mgtan θ,根据F n =m v 2r ,可得v =3gh ,C 正确,D 错误.变式4 在匀强电场中,有一质量为m ,带电荷量为+q 的带电小球静止在O 点,然后从O 点自由释放,其运动轨迹为一直线,直线与竖直方向的夹角为θ,如图10所示,那么下列关于匀强电场的场强大小的说法中正确的是( )图10A .唯一值是mg tan θqB .最大值是mg tan θqC .最小值是mg sin θqD .不可能是mgq答案 C解析 小球在重力和电场力的共同作用下做加速直线运动,其所受合力方向沿直线向下,由三角形定则知电场力最小为qE =mg sin θ,故场强最小为E =mg sin θq,故C 正确.命题点四 电场强度的理解和计算类型1 点电荷电场强度的叠加及计算 1.电场强度的性质(1)矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向;(2)唯一性:电场中某一点的电场强度E 是唯一的,它的大小和方向与放入该点的电荷q 无关,它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置;(3)叠加性:如果有几个静止点电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和 2.三个计算公式公式 适用条件 说明定义式E =F q任何电场 某点的场强为确定值,大小及方向与q 无关 决定式 E =k Q r 2真空中点电荷的电场E 由场源电荷Q 和场源电荷到某点的距离r 决定关系式E =U d匀强电场d 是沿电场方向的距离3.等量同种和异种点电荷的电场强度的比较比较项目等量异种点电荷等量同种点电荷电场线的分布图例5 如图d .E 、G 两点各固定一等量正点电荷,另一电荷量为Q 的负点电荷置于H 点时,F 点处的电场强度恰好为零.若将H 点的负电荷移到O 点,则F 点处场强的大小和方向为(静电力常量为k )( )图11A.4kQd 2,方向向右 B.4kQd 2,方向向左 C.3kQd 2,方向向右 D.3kQd2,方向向左 答案 D解析 当负点电荷在H 点时,F 点处电场强度恰好为零,根据公式E =k Qr 2可得负点电荷在F 点产生的电场强度大小为E =k Q d 2,方向水平向左,故两个正点电荷在F 点产生的电场强度大小为E =k Qd 2,方向水平向右;负点电荷移到O点,在F 点产生的电场强度大小为E 1=k 4Q d 2,方向水平向左,所以F 点的合场强为k 4Q d 2-k Q d 2=k 3Qd 2,方向水平向左,故D 正确,A 、B 、C 错误.变式5 如图12所示,四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q ,分别固定在正方形的四个顶点上,正方形边长为a ,则正方形两条对角线交点处的电场强度( )图12A .大小为42kQa 2,方向竖直向上B .大小为22kQa 2,方向竖直向上C .大小为42kQa 2,方向竖直向下D .大小为22kQa 2,方向竖直向下答案 C解析 一个点电荷在两条对角线交点O 产生的场强大小为E =kQ (22a )2=2kQa 2,对角线上的两异种点电荷在O 处的合场强为E 合=2E =4kQ a 2,故两等大的场强互相垂直,合场强为E O =E 合2+E 合2=42kQa 2,方向竖直向下,故选C.类型2 非点电荷电场强度的叠加及计算1.等效法在保证效果相同的前提下,将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景.例如:一个点电荷+q 与一个无限大薄金属板形成的电场,等效为两个异种点电荷形成的电场,如图13甲、乙所示.图13例6 一无限大接地导体板MN 前面放有一点电荷+Q ,它们在周围产生的电场可看作是在没有导体板MN 存在的情况下,由点电荷+Q 与其像电荷-Q 共同激发产生的.像电荷-Q 的位置就是把导体板当作平面镜时,电荷+Q 在此镜中的像点位置.如图14所示,已知+Q 所在位置P 点到金属板MN 的距离为L ,a 为OP 的中点,abcd 是边长为L 的正方形,其中ab 边平行于MN .则( )图14A .a 点的电场强度大小为E =4k QL2B .a 点的电场强度大小大于b 点的电场强度大小,a 点的电势高于b 点的电势C .b 点的电场强度和c 点的电场强度相同D .一正点电荷从a 点经b 、c 运动到d 点的过程中电势能的变化量为零 答案 B解析 由题意可知,点电荷+Q 和金属板MN 周围空间电场与等量异种点电荷产生的电场等效,所以a 点的电场强度E =k Q (L 2)2+k Q (3L 2)2=40kQ9L 2,A 错误;等量异种点电荷周围的电场线和等势面分布如图所示由图可知E a >E b ,φa >φb ,B 正确;图中b 、c 两点的场强不同,C 错误;由于a 点的电势大于d 点的电势,所以一正点电荷从a 点经b 、c 运动到d 点的过程中电场力做正功,电荷的电势能减小,D 错误. 2.对称法利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点,使复杂电场的叠加计算问题大为简化.例如:如图15所示,均匀带电的34球壳在O 点产生的场强,等效为弧BC 产生的场强,弧BC 产生的场强方向,又等效为弧的中点M 在O 点产生的场强方向.图15例7 如图16所示,一电荷量为+Q 的均匀带电细棒,在过中点c 垂直于细棒的直线上有a 、b 、d 三点,且ab =bc =cd =L ,在a 点处有一电荷量为+Q2的固定点电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )图16A .k 5Q 9L 2B .k 3Q L 2C .k 3Q 2L 2D .k 9Q 2L 2答案 A解析 电荷量为+Q 2的点电荷在b 处产生的电场强度为E =kQ2L 2,方向向右,b 点处的场强为零,根据电场的叠加原理可知细棒与+Q 2在b 处产生的电场强度大小相等,方向相反,则知细棒在b 处产生的电场强度大小为E ′=kQ2L 2,方向向左.根据对称性可知细棒在d 处产生的电场强度大小为kQ 2L 2,方向向右;而电荷量为+Q2的点电荷在d 处产生的电场强度为E ″=kQ 2(3L )2=kQ 18L 2,方向向右,所以d 点处场强的大小为E d =5kQ9L 2,方向向右,故选项A 正确. 3.微元法将带电体分成许多元电荷,每个元电荷看成点电荷,先根据库仑定律求出每个元电荷的场强,再结合对称性和场强叠加原理求出合场强.作业1.(多选)在光滑绝缘的水平桌面上,存在着方向水平向右的匀强电场,电场线如图1中实线所示.一初速度不为零的带电小球从桌面上的A点开始运动,到C点时,突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动到B点,其运动轨迹如图中虚线所示,v表示小球经过C点时的速度,则()图1A.小球带正电B.恒力F的方向可能水平向左C.恒力F的方向可能与v方向相反D.在A、B两点小球的速率不可能相等答案AB解析由小球从A点到C点的轨迹可知,小球受到的电场力方向向右,带正电,选项A正确;小球从C点到B点,所受合力指向轨迹凹侧,当水平恒力F水平向左时,合力可能向左,符合要求,当恒力F的方向与v方向相反时,合力背离CB段轨迹凹侧,不符合要求,选项B正确,C错误;小球从A点到B点,由动能定理,当电场力与恒力F做功的代数和为零时,在A、B两点小球的速率相等,选项D错误.2.如图2所示,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是()图2A.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,方向水平向右答案B解析根据等量异种点电荷周围的电场线分布知,从A→O→B,电场强度的方向不变,水平向右,电场强度的大小先增大后减小,则电子所受电场力的大小先变大后变小,方向水平向左,则外力的大小先变大后变小,方向水平向右,故B正确,A、C、D错误.3.(多选)如图3所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,箭头表示运动方向,a、b是轨迹上的两点.若粒子在运动中只受电场力作用.根据此图能作出的正确判断是()图3A .带电粒子所带电荷的符号B .粒子在a 、b 两点的受力方向C .粒子在a 、b 两点何处速度大D .a 、b 两点电场的强弱答案 BCD解析 由题图中粒子的运动轨迹可知粒子在a 、b 两点受到的电场力沿电场线向左,由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性,故A 错误,B 正确;由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知,电场力对粒子做负功,粒子动能减小,电势能增大,则粒子在a 点的速度较大,故C 正确;根据电场线的疏密程度可判断a 、b 两点电场的强弱,故D 正确.4.如图4所示,一个绝缘圆环,当它的14均匀带电且电荷量为+q 时,圆心O 处的电场强度大小为E ,现使半圆ABC 均匀带电+2q ,而另一半圆ADC 均匀带电-2q ,则圆心O 处电场强度的大小和方向为( )图4A .22E ,方向由O 指向DB .4E ,方向由O 指向DC .22E ,方向由O 指向BD .0 答案 A解析 当圆环的14均匀带电且电荷量为+q 时,圆心O 处的电场强度大小为E ,由如图所示的矢量合成可得,当半圆ABC 均匀带电+2q 时,在圆心O 处的电场强度大小为2E ,方向由O 指向D ;当另一半圆ADC 均匀带电-2q 时,同理,在圆心O 处的电场强度大小为2E ,方向由O 指向D ;根据矢量的合成法则,圆心O 处的电场强度的大小为22E ,方向由O 指向D .5.如图7所示,正方形线框由边长为L 的粗细均匀的绝缘棒组成,O 是线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷,现在线框上侧中点A 处取下足够短的带电荷量为q 的一小段,将其沿OA 连线延长线向上移动L 2的距离到B 点处,若线框的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变,则此时O 点的电场强度大小为(k 为静电力常量)( )图7A .k q L 2B .k 3q 2L 2C .k 3q L 2D .k 5q L 2 答案 C解析 设想将线框分为n 个小段,每一小段都可以看成点电荷,由对称性可知,线框上的电荷在O 点产生的场强等效为与A 点对称的电荷量为q 的电荷在O 点产生的场强,故E 1=kq (L 2)2=4kq L 2B 点的电荷在O 点产生的场强为E 2=kq L 2 由场强的叠加可知E =E 1-E 2=3kq L 2.。
电场力的性质复习教案-鲁能巴蜀中学
《电场力的性质》复习教案重庆巴蜀中学王仁春一、教学目标:1.知识目标加深理解库仑定律、电场强度、电场线等重点概念。
2.能力目标在熟练掌握基本概念的基础上,能够分析和解决一些物理问题。
3.物理方法教育目标通过复习,培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力,学习一定的研究问题的科学方法。
二、重难点:物理概念的深刻含义、对物理概念的综合性运用静电场部分的内容概念性强,规律内容含义深刻,是有关知识应用的基础.但由于概念和规律较抽象,对掌握这些概念和规律造成了一定的难度.所以,恰当地建立有关的知识结构,处理好概念之间、规律之间的关系,是解决复习困难的有效方式.三、教学方法:复习提问,讲练结合,学案导学四、教具:多媒体,学案,五、教学过程引入新课:教师:从本节课开始,我们复习静电场的有关知识,请同学们回顾一下,我们原来学过的规律和概念都有哪些?学生思考,回忆已学的有关知识,相互提醒,相互启发.然后老师带动学生一起回答。
教师:大家基本上能够把静电场的有关内容列举出来,但一般来说,每个同学在整理知识时,方式方法又有所区别.为了使知识在我们头脑中更有利于理解和记忆,建立一个适合于自己的知识结构网络是必要的和有效的.下面,我们来共同构造这个静电场部分的知识结构网络.(带领学生整理和建立静电场的知识结构)主要教学过程: (一)电荷在初中的学习中,我们已经知道,自然界存在两种电荷,叫做正电荷与负电荷。
用毛皮摩擦橡胶棒,用丝绸摩擦有机玻璃棒后,橡胶棒带负电,毛皮带正电,有机玻璃棒带正电,丝绸带负电。
物体带电后,能吸引轻小物体,而且带电越多,吸引力就越大。
在实践中使物体带电有三种方式: 1、起电的方法(1)、摩擦起电的实质: (2)、接触起电: (3)、感应起电:各种起电方式的实质:电子从一个物体转移到另一个物体 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;在转移的过程中,电荷的总量不变。
第七章电场 第一节电场力的性质 教案
第七章电场第一节电场力的性质一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:一个元电荷的电量为1.6×10-19C,是一个电子所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
3、使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种①摩擦起电,②接触起电,③感应起电。
4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,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,系统的电荷总数是不变的.注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
二、库仑定律1.内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟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。
2.公式:F=kQ1Q2/r2 k=9.0×109N·m2/C23.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引”的规律定性判定。
三、电场:1、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质.电荷间的作用总是通过电场进行的。
2、电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
3、电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生。
四、电场强度1.定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度,表示该处电场的强弱2.表达式:E=F/q 单位是:N/C或V/m;E=kQ/r2(导出式,场源是真空中的点电荷时才适用,其中Q是产生该电场的电荷)E=U/d(导出式,仅适用于匀强电场,其中d是沿电场线方向上的距离)3.方向:与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;电场线的切线方向是该点场强的方向;场强的方向与该处等势面的方向垂直.4.在电场中某一点确定了,则该点场强的大小与方向就是一个定值,与放入的检验电荷无关,即使不放入检验电荷,该处的场强大小方向仍不变,这一点很相似于重力场中的重力加速度,点定则重力加速度定,与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值.5、电场强度是矢量,电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则)6、电场强度和电场力是两个概念,电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关,而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关,电场力F=qE五、电场线:是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线,客观并不存在.1.切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向或者负电荷受力的反方向.2.从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.3.疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小.4.没有画出电场线的地方不一定没有电场.5.顺着电场线方向,电势越来越低.6.电场线永不相交相切也不闭合,7.电场线不是电荷运动的轨迹.8、几种电场电场线的分布(1)孤立点电荷周围的电场;特点:①离点电荷越近,电场线越密,场强越大。
高中物理二轮总复习 电场力的性质教案
第十六讲电场力的性质命题点1 库仑定律及应用 命题点2 电场强度、电场线命题点1 库仑定律及应用 本类考题解答锦囊解答“库仑定律及应用”一类试题,主要了解以下内容:库仑定律的适用条件是真空中的点电荷,因此应用中首先要明确所研究问题是否满足条件.公式F=K221r Q Q 中涉及两点电荷带电量情况,若电荷相互接触又分开则应满足电荷守恒定律.与力学知识综合要注意解题规范.电荷间作用力,同种性质电荷相互排斥,异种性质电荷相互吸引1 (典型例题)中子内有一电荷量为+32e 的上夸克和两个电荷量为 31-e 的下夸克,一简单模型是三个夸克都在半径为,的同一圆周上,如图16-1-1所示,图16-1-2给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是命题目的与解题技巧:本题考查的是电荷间的库仑力及力的平行四边形定则.解题中关键是确定上、下夸克间库仑力的方向及大小关系作出力的平行四边形、定性分析即可. [解析] 上夸克和下夸克为异种电荷,相互间作用力为引力F'=,9222r e K由力的合成平行四边形定则可知上夸克所受静电作用力F 1向下.下夸克为同种电荷,库仑力为引力F''=K '.'2'.922F F r e =∴ 受力如图16-1-3所示,由力的平行四边形定则可知F2竖直向上,故B 正确 [答案] B2 (典型例题)如图16-1-4所示,三个完全相同的金属小球,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 的带电量的大小比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 .F 1 B .F 2 C.F 3 D.F 4答案: B 指导:考点电荷间的作用力一库仑力的求法、特别是方向及力的平行四边形定则.只要从力学中的力的合成分析思路出发再和用合成法则去合成即可求解.3 (典型例题)如图16-1-5所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q ,在M 忖点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块,小物块在Q 的电场中运动到N 点静止,则从肘点运动到N 点的过程中A.小物块所受电场力逐渐减小 B .小物块具有的电势能逐渐减小 C.M 点的电势一定高于N 点的电势D .小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功答案:ABD 指导:此题的四个选项相对独立.应分别进行研究,由题意可知小物块与电荷Q 带同种电荷(均为正电或均为负是).小球远离电荷Q 据库仑定律判断B 项正确;小物体从 M →N ,电场力做正功,电势能减小,B 项正确;若电荷Q 为正电,则电势,甲ϕM >ϕN ,若电荷Q 为负电,则 M<N ,故C 错误,据动能定理或功能关系,D 正确. 4.5×10-8C ,2×10-8C指导:题中公式给出相互作用力的大小,两点电荷可能异号,按电荷异号计处.由q 1q 2=3×10—8C=a ,q 1q 2=1×10-15C 2=b ,得21q -aq 1-b=0由此得:q 1=5×10-8C q 1=2×10-8C4 (典型例题)“真空中两个静止点电荷相距10cm ,它们之间相互作用力大小为9×10-4N .当它们合在一起时,成为一个带电量为3×10-8C 的点电荷.问原来两电荷的带电量各是多少?”某同学求解如下: 根据电荷守恒定律:q 1+q 2=3×10-8C=a(1) 根据库仑定律:b C F k r q q =⨯⨯⨯⨯==--24922221109109)1010( 以q 2=b/q 1代入(1)式得:q 12-aq 1+b=0 解得C b a a q )104109103(21)4(211516821---⨯-⨯±⨯=-±=根号中的数值小于0,经检查,运算无误.试指出求解过程中的问题并给出正确的解答. Ⅱ 题点经典类型题1 (典型例题)一条长为3L 的丝线穿着两个相同质量均为m 的小金属环A 和B ,将线的两端系于共同的O 点(如图16-1-6所示)使金属环带电后,它们便斥开使线组成一个等边三角形,此时,两环处于同一水平线上,如果不计环与线的摩擦,两环各带多少电荷量?命题目的与解题技巧:本题是综合库仑定律和共点力平衡知识的典型题目考查学生平衡条件及综合运用知识能力.解题思路与解题步骤与力学中的完全相同,只不过在进行受力分析时,要多分析一个性质力一库仑力.[解析] 因小环完全相同,分开后带电荷量相同,小环可视为点电荷,不计环与线的摩擦,绳子各处的弹力相同,取其中一个环为研究对象,对其进行受力分析,根据平衡条件求解.设每个环带的电荷量为q ,线上各处的弹力为了,取右边环为研究对象,受力如图16-1-7所示,由平衡条件得:Tcos 30°=mg ① T+Tsin 30°=2L q k ②联立解得k mgL q 23= [答案] kmgL q 23=2 (典型例题)如图16-1-8所示,用两根等长的细线各悬一个小球,并挂于同一点,已知两球质量相同,当它们带上同种点电荷时,相距r 1而平衡.若使它们的电量都减少一半,待它们重新平衡 后,两球间的距离将 A.大于21r B .等于21r C 小于21r D .不能确定 答案: A 指导:设两小球带电量均为Q ,当小球相距r 1,时,所受静电力大小为212r Q k ,此时两悬线夹角为1θ,根据两小球处于平衡状态,则有212r Q kk=mgtan θ1当两小球带电量都减半时,重新达到平衡,两悬线夹角减少,设此时两悬线夹角为θ2,两小球相距为 r 2,则有212r Q k = mgtan θ2由于θ1>θ2则12r Q k>22r Q kr 21<4r 22 得r 2>21r 3 (典型例题)两个大小相同的金属小球A 、B 带有等量异种电荷,相距较远,彼此间的作用力为F.现将另一个不带电的、与A 、B 完全相同的金属小球C ,先与A 接触,再与B 接触,然后移开,则A 、B 间的作用力变为F D F C F B F A 43.21.41.81.答案:指导:A 、B 两带电小球相距较远,可看作点电荷.设A 带正电Q ,O 带负电-Q .将C 与A 接触后,C 、A 各带2Q 的正电;再将C 与B 接触,正负电荷中和,C 、B 共带-2Q 的负电,即各带-4Q子的负电.从而,将C 移开后,A 、B 间的作用力F ′=k ,8142222r Q k r QQ ∙=∙而原先A 、B 间的作用力F=22r Q k 所以 F F 81=',应选A 4 (典型例题)在光滑的水平桌面上有a 、b 、c 三个带电小球,它们位于同一直线上,a 、b 两球间距大于b 、c 两球间距,且保持静止状态如图16-1-9所示,它们的带电荷量分别为q 1、q 2、q 3,且保持不变.下面哪种情况是可能的A.a 和b 球带正电,c 球带负电 B .三个球都带正电 C .|q 2|>|q 1|>|q 3|D .|q 1|>|q 3|>|q 2|答案: D 指导:由于3个小球都处于静止状态,它们受到的库仑力均为平衡力.由两力方向相反,可得小球的;带电情况为:。
高中物理电场的力的性质的知识点及应用 一轮复习教案
电场的力的性质的知识点及应用 一轮复习教案黑龙江省肇源县第三中学 付波教学目的:知道元电荷、电荷守恒、电子的比荷理解库仑定律和电场强度的概念会求解有关力的性质的问题教学重点:库仑定律和电场强度的理解不同情况的电场强度的求法教学难点:理解电场强度的概念和应用教学过程:电场是客观上存在的一种物质,电场是比较抽象的,理解起来难度大。
电场既有力的性质又有能的性质。
本节对电场的力的性质进行复习讲解。
一、电荷 库仑定律1.电荷○1自然存在两种电荷⎩⎨⎧负电荷正电荷为元电荷的整数倍⇒⎩⎨⎧⇒异种电荷相吸同种电荷排斥 元电荷e=1.6×10-19C 。
○2点电荷:(理想化模型,实际上不存在)如果带电体间的距离比它们本身大得多,以致带电体的形状和大小对相互作用力的影可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。
○3电荷守恒定律三种带点方式⎪⎩⎪⎨⎧感应起电接触带电摩擦起电注:接触带电两个完全相同的金属球⇒⎩⎨⎧→→电荷先中和,再平分。
带异种电荷电荷重新分布,再平分带同种电荷 结论:三种带电方式的实质是电子的转移。
○4比荷:带电粒子的电荷量与质量之比叫做带电粒子的比荷。
2.库仑定律a 。
内容:真空中两个点电荷间的作用力跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离平方成反比,作用力的方向在两点电荷的连线上。
b .公式:F=K221r Q Q k=9.0910⨯N •m 2/c 2静电恒量→ c .适用条件:点电荷、真空中注:○1F=k 221r Q Q 中的r 0→时F ∞→ ?不对,此时这个公式不适用,不能看做质点。
○2两个点电荷之间的相互作用力的库仑力遵守牛顿第三定律。
库仑力是一对作用力和反作用力○3电荷均匀分布的两个带电球体间的⎪⎩⎪⎨⎧〉〈221221r k r Q Q k F Q Q F 带异种电荷:带同种电荷: 二、电场 电场强度1.电场⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧→→⎪⎩⎪⎨⎧等势面差、形象描述能的特性:电势、电势电场线形象描述力的特性:电场强度、特性过电场发生的电荷间的相互作用是通、静电平衡对金属导体:静电感应速(直线加速)、偏转对带电粒子:平衡、加作用的电荷有力的作用基本性质:对放入其中2.电场强度⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=⎩⎨⎧⎩⎨⎧的电场强度方向受电场力的方向为改点矢量性:规定正电荷所或单位:荷的电量)是放入电场中的检验电(公式:叫做改点的电场强度电荷的比值荷受到的电场力跟它的放入电场中某一点的电定义:场力的性质电荷放入电场中所受电电场强弱描述m V c N q q F E // 注意:○1对电场强度E 的几个公式的理解。
高三物理一轮复习电场力的性质导学案
高三物理一轮复习导学案七、电场(1)电场力的性质【导学目标】1、掌握库仑定律及其简单应用。
2、理解电场、电场强度的概念;知道电场线的特征及典型电场的电场线分布。
【导入】一、电荷电荷守恒定律1.元电荷:电子所带电荷量 e=1.60 × 10-19C;二、2.电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消失,它们只能从________转移到__________,或者从____________转移到_____________,电荷的总量保持不变。
二、库仑定律1.库仑定律的内容:真空中两个点电荷间的相互作用力,跟___________成正比,跟___________成反比,作用力的方向在___________。
表达式为:____________。
2.适用条件:库仑定律适用于_________________。
对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律.3.关于静电常量k:k为静电常量,在国际单位制中,k=________.三、电场、电场强度1、电场:电荷或带电体周围存在的一种特殊物质。
电场最基本的性质是_____2.电场强度(1)定义和定义式:放入电场中某点的电荷所受_______与_________的比值,叫电场强度.用____________表示.其定义式为_________(2)矢量性:电场强度是矢量,方向与__________________________【导疑】E与检验电荷所受电场力___________关,与检验电荷所带电荷量_______关.电场强度是由_____________决定的。
四、电场线及其性质1.电场线:在电场中画出的一系列从_________到_________终止的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟___________一致,此曲线叫电场线.2.电场线的性质(1)电场线是为了形象地描述________而假想的、实际不存在的。
(2)电场线的疏密表示该点的___________,某点的切线方向表示__________.它不表示电荷在电场中的运动轨迹。
高中物理电场的力的性质的知识点及应用 一轮复习教案
电场的力的性质的知识点及应用 一轮复习教案黑龙江省肇源县第三中学 付波教学目的:知道元电荷、电荷守恒、电子的比荷理解库仑定律和电场强度的概念会求解有关力的性质的问题教学重点:库仑定律和电场强度的理解不同情况的电场强度的求法教学难点:理解电场强度的概念和应用教学过程:电场是客观上存在的一种物质,电场是比较抽象的,理解起来难度大。
电场既有力的性质又有能的性质。
本节对电场的力的性质进行复习讲解。
一、电荷 库仑定律1.电荷○1自然存在两种电荷⎩⎨⎧负电荷正电荷为元电荷的整数倍⇒⎩⎨⎧⇒异种电荷相吸同种电荷排斥 元电荷e=1.6×10-19C 。
○2点电荷:(理想化模型,实际上不存在)如果带电体间的距离比它们本身大得多,以致带电体的形状和大小对相互作用力的影 可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。
○3电荷守恒定律 三种带点方式⎪⎩⎪⎨⎧感应起电接触带电摩擦起电注:接触带电两个完全相同的金属球⇒⎩⎨⎧→→电荷先中和,再平分。
带异种电荷电荷重新分布,再平分带同种电荷 结论:三种带电方式的实质是电子的转移。
○4比荷:带电粒子的电荷量与质量之比叫做带电粒子的比荷。
2.库仑定律a 。
内容:真空中两个点电荷间的作用力跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间 距离平方成反比,作用力的方向在两点电荷的连线上。
b .公式:F=K221r Q Q k=9.0910⨯N ∙m 2/c 2静电恒量→ c .适用条件:点电荷、真空中注:○1F=k 221r Q Q 中的r 0→时F ∞→ ?不对,此时这个公式不适用,不能看做质点。
○2两个点电荷之间的相互作用力的库仑力遵守牛顿第三定律。
库仑力是一对作用力和反作用力○3电荷均匀分布的两个带电球体间的⎪⎩⎪⎨⎧〉〈221221r k r Q Q k F Q Q F 带异种电荷:带同种电荷: 二、电场 电场强度1.电场⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧→→⎪⎩⎪⎨⎧等势面差、形象描述能的特性:电势、电势电场线形象描述力的特性:电场强度、特性过电场发生的电荷间的相互作用是通、静电平衡对金属导体:静电感应速(直线加速)、偏转对带电粒子:平衡、加作用的电荷有力的作用基本性质:对放入其中2.电场强度⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=⎩⎨⎧⎩⎨⎧的电场强度方向受电场力的方向为改点矢量性:规定正电荷所或单位:荷的电量)是放入电场中的检验电(公式:叫做改点的电场强度电荷的比值荷受到的电场力跟它的放入电场中某一点的电定义:场力的性质电荷放入电场中所受电电场强弱描述m V c N q q F E // 注意:○1对电场强度E 的几个公式的理解。
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《电场力的性质》复习教案
重庆巴蜀中学王仁春
一、教学目标:
1.知识目标
加深理解库仑定律、电场强度、电场线等重点概念。
2.能力目标
在熟练掌握基本概念的基础上,能够分析和解决一些物理问题。
3.物理方法教育目标
通过复习,培养学生归纳知识和进一步运用知识的能力,学习一定的研究问题的科学方法。
二、重难点:
物理概念的深刻含义、对物理概念的综合性运用
静电场部分的内容概念性强,规律内容含义深刻,是有关知识应用的基础.但由于概念和规律较抽象,对掌握这些概念和规律造成了一定的难度.所以,恰当地建立有关的知识结构,处理好概念之间、规律之间的关系,是解决复习困难的有效方式.
三、教学方法:
复习提问,讲练结合,学案导学
四、教具:
多媒体,学案,
五、教学过程
引入新课:
教师:从本节课开始,我们复习静电场的有关知识,请同学们回顾一下,我们原来学过的规律和概念都有哪些?
学生思考,回忆已学的有关知识,相互提醒,相互启发.然后老师带动学生一起回答。
教师:大家基本上能够把静电场的有关内容列举出来,但一般来说,每个同学在整理知识时,方式方法又有所区别.为了使知识在我们头脑中更有利于理解和记忆,建立一个适合于自己的知识结构网络是必要的和有效的.下面,我们来共同构造这个静电场部分的知识结构网络.(带领学生整理和建立静电场的知识结构)
主要教学过程: (一)电荷
在初中的学习中,我们已经知道,自然界存在两种电荷,叫做正电荷与负电荷。
用毛皮摩擦橡胶棒,用丝绸摩擦有机玻璃棒后,橡胶棒带负电,毛皮带正电,有机玻璃棒带正电,丝绸带负电。
物体带电后,能吸引轻小物体,而且带电越多,吸引力就越大。
在实践中使物体带电有三种方式: 1、起电的方法
(1)、摩擦起电的实质: (2)、接触起电: (3)、感应起电:
各种起电方式的实质:电子从一个物体转移到另一个物体 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;在转移的过程中,电荷的总量不变。
3、元电荷:
电荷的多少叫电量,电量的单位是库仑。
电子带有最小的负电荷,质子带有最小的正电荷,它们电量的绝对值相等,一个电子电量e=1.6×10-19
C 。
任何带电物体所带电量要么等于电子(或质子)电量,要么是它们的整数倍,因此,把1.6×10-19
C 称为元电荷。
(二)库仑定律
1、法国物理学家库仑,他用精确实验研究了电荷间的相互作用力,于1785年发现了后来用他的名字命名的库仑定律。
真空中两个静止电荷间的相互作用力,跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,这就是库仑定律。
适用条件:真空中的点电荷 2、点电荷
简而言之,带电的质点就是点电荷。
点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。
点电荷也是理想化模型。
真正的点电荷是不存在的,但是,如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状和大小对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成点电荷。
均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心,带电量与该球相同的点电荷。
2
2
1r Q Q k
F
3、库仑定律的应用
例.两个正电荷q 1与q 2电量都是3C ,静止于真空中,相距r=2m 。
(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 点的左侧C 点放上负点电荷q 3,q 3=1C 且AC=1m ,求q 3所受静电力。
解 : 当一个点电荷受到几个点电荷的静电力作用时,可用力的独立性原理求解,即用库仑定律计算每一个电荷的作用力,就像其他电荷不存在一样,再求各力的矢量和。
(1)(2)题电荷Q 受力为零。
(3)q 3受引力F 31与引力F 32,方向均向右,合力为:
(三).电场强度
1、定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
q
F
E =
单位是V/m ,也可以用N/C 。
①这是电场强度的定义式,适用于任何电场。
②其中的q 为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。
③电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。
2、点电荷周围的场强公式是:2r kQ E =,其中Q 是产生该电场的电荷,叫场电荷。
3、匀强电场的场强公式是:d
U E =,其中d 是沿电场线方向上的距离。
4、场强的合成:满足矢量叠加
例.图中边长为a 的正三角形ABC 的三点顶点分别固定三个点电荷+q 、+q 、-q ,求该三角形中心O 点处的场强大小和方向。
解:每个点电荷在O 点处的场强大小都是(
)
2
3
/3a kq
E =
由图可得O 点处的合场强为26a
kq
E o =方向由O 指向C 。
A
B
O
E B
A
E C
等量异种点电荷的电场
等量同种点电荷的电场
匀强电场
- - -
点电荷与带电平
+
孤立点电荷周围的电场
例:用两根轻质细线把两个质量未知的带电小球悬挂起来,a 球带电+q ,b 球带电-2q ,且两球间的库仑力小于b 球受的重力,即两根线都处于竖直绷紧状态.若突然增加一个如图2中所示的水平向左的匀强电场,待最后平衡时,表示平衡状态的图可能是 [ ].
分析及解答:
先要求学生回答.对a 、b 单独分析有时易错.可启发,a 和b 组成的系统为研究对象,进行分析最为简捷.正确答案应选D .图3为D 状态时的受力图,以示验证.其余留课后验证.
(四)电场线
为了形象的描绘电场,我们引入了电场线的概念
要牢记这6种常见的电场的电场线
总结电场线的性质:
(1)电场线是假想的,不是真实的。
(2)电场线起于正电荷止于负电荷,电场线不闭合。
(3)电场线的疏密表示电场的强弱。
(4)电场线不能相交。
(5)电场线不能相切。
说明
1.注意强调我们画的是几种典型电场的电场线平面分布图,实际上是空间立体分布的。
2.强调一定要记住几种典型电场的空间分布。
3.电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向,是放在那点检验电荷+q的受力方向,也是检验电荷+q在那里所获得的加速度方向。
电场线不一定是检验电荷的运动轨迹。
课堂小结:带动学生一起回忆本节课复习的内容
布置作业
《走向高考》:电场第一课时
课堂练习:
1.一个检验电荷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,图中能正确反映q、E、F三者关系的是
2.处在如图所示的四种电场中P点的带电粒子,由静止释放后只受电场力作用,其加速度一定变大的是
3.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过,电子重力不计,则电子所受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
4.如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况.一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示.若不考虑其他力,则下列判断中正确的是
A .若粒子是从A 运动到
B ,则粒子带正电;若粒子是从B 运动到A ,则粒子带负电 B .不论粒子是从A 运动到B ,还是从B 运动到A ,粒子必带负电
C .若粒子是从B 运动到A ,则其加速度减小
D .若粒子是从B 运动到A ,则其速度减小
六、板书设计: 一、电荷 1、起电的方法
摩擦起电的实质、接触起电、感应起电: 实质:电子从一个物体转移到另一个物体 2、电荷守恒定律: 3、元电荷:e=1.6×10-19
C 二、库仑定律
适用条件:真空中的点电荷
三、电场强度
1、定义: q
F
E =
单位是V/m ,也可以用N/C 。
2、点电荷:2
r kQ E =
22
1r
Q Q k F =
3、匀强电场:d
U E
4、场强的合成:满足矢量叠加 四、电场线
1、电场线是假想的,不是真实的。
2、电场线起于正电荷止于负电荷,电场线不闭合。
3、电场线的疏密表示电场的强弱。
4、电场线不能相交。
5、电场线不能相切。
七、教学说明
1.本次复习内容,只是做了重点复习.内容较多,也有一定难度,学生基础较好,可安排一定量的补充练习.
2.本次复习课归纳了重要的研究方法,旨在培养学生的科学研究能力.本节内容虽多,但仍应牢记学生是主体,训练是主线,要让学生有足够的思维训练机会.为此,适时围绕某一知识点穿插了一定量的基础训练题.为提高课堂教学效率可将课堂练习题在课前发给学生预习,课内侧重以学生为主的评析,注重点拨思路和方法.。