高中物理选修3-1第七章 静电场专题 带电粒子(或带电体)在电场中运动的综合问题
高中物理选修3-1优质教案7：2.1电源和电流教学设计
2.1电源和电流
两个导体球，如果用一条导线将它们连接起来，
思考与讨论：怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？
结论：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流.
思维拓展：电源的作用与抽水机相似就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置，使得导体两端保持电势差(电压)，电路中就会有持续的电流。
结论：电源能使电路中产生持续电流。
介绍图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后
讨论与交流：
导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态？
请你用以上物理量表示电流I。
导线左端的自由电子经过时间t到达右端
自由电子从它的左端定向移动到右端所用的时间记为。
物理选修3-1静电场知识点详细解析
静电场重点知识点第 2 课时电场电场强度知识点一：电场和电场的基本性质1．电场：场是物质存在的一种形式．电荷的周围存在着电场，静止电荷周围产生的电场称为静电场．电荷之间的相互作用是通过电场发生的．电荷 A 对电荷 B 的作用，实际是电荷 A 的电场对电荷 B 的作用，电荷 B 对电荷 A 的作用实际是电荷 B 的电场对电荷 A 的作用．２．电场的基本性质是：对放入其中的电荷有力的作用，电场具有能量.知识点二：电场强度（重点）１．定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值，叫做这一点的电场强度，简称为场强．用 E 描述电场强度２．定义表达式： E=F/q它是失量,规定场强的方向是正电荷受力的方向；负电荷受力的方向跟场强的方向相反; 单位是 N/C．说明：（ 1）在电场中的同一点,F/q的比值是不变的, 在电场中的不同点,F/q往往不同．即F/q 完全由电场本身性质决定, 与放不放电荷, 放入电荷的电性, 电量多少均无关．（ 2） E=F/q 变形为F=qE．表明如果已知电场中某点场强E, 便可计算出电场中该点放任何电荷、电量的带电体所受电场力的大小．即电场强度 E 是反映电场力性质的物理量 ; 电场力是电荷和场共同决定的 , 而场强是由电场本身决定的．3. 三个性质（ 1）矢量性：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同．指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反．带领学生讨论真空中点电荷周围的电场，说明研究方法：将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点，判断其所受的电场力的大小和方向，从而得出该点场强．（ 2）唯一性：电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q 无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.（ 3）叠加性电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．知识点三：点电荷周围的电场①大小： E=kQ/r 2（只适用于点电荷的电场）②方向：如果是正电荷， E 的方向就是沿着 PQ的连线并背离 Q；如果是负电荷： E 的方向就是沿着PQ的连线并指向 Q． ( 参见课本图 14－ 7)说明：公式 E=kQ/r 2中的 Q是场源电荷的电量， r 是场中某点到场源电荷的距离．从而使学生理解：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关．提出问题：如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性，分析出电场的叠加原理．电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．知识点三：电场强度的三种表达方式的比较定义式决定式关系式表达 E F / q E kQ / r 2 E U / d式适用任何电场真空中的点电荷匀强电场范围说明 E 的大小和方向与检验电荷Q：场源电荷的电荷量U: 电场中两点的电势差的电荷量以及电性以及存在与r: 研究点到场源电荷的d：两点沿电场线方向的否无关距离距离知识点四：电场线1. 电场线定义：在电场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点场强方向一致，这样的曲线叫电场线 .2. 电场线性质（ 1）电场线是人们为研究电场而假想的一些曲线，实际电场中并不存在这些曲线，但它能反映出实际现象的基本规律.（ 2）电场线总是从正电荷（或无穷远处）出发，到负电荷（或无穷远处）终止，因此电场线有起始点和终止点，不是闭合曲线.（ 3）电场中的电场线永不相交 . 因为电场中每一点的场强只有一个唯一的方向，如果电场线在电场中某点相交，则在交点处相对两条电场线就有两个切线方向，该点处场强就有两个方向，这是不可能的 .（ 4）电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹. 只有当电场线为直线，点电荷初速度为零或初速度方向与电场线方向一致，且只受电场力作用时，点电荷运动轨迹才会与电场线重合.3. 电场线在描述电场中的作用（1）电场线的疏密程度反映了电场的强弱，即表示电场强度的大小.在电场线密集的地方，电场强度大，稀的地方电场强度小，如图9-2-1 ，电场中 A 点处的电场线稀， B 点处的电场线密，所以 E A<E B，但如图 9-2-2 ，仅仅一条电场线无法判定这条电场电场线上两点 A、 B 的场强大小 .A B·图 9-2-2 ·图 9-2-1（ 2）电场线上某一点的切线方向表示该点的场强方向.（ 3）根据电场线上任何一点的切线方向，可以判断带电粒子在电场线上任何一点所受电场力的方向 . 反之，若知正（负）点电荷在电场中某点的受力方向，可以判断该点场强方向.知识点五：几种特殊电场线的分布（重点）1. 正负点电荷的电场中“电场线”的分布情况如图9-2-3 ：图9-2-3特点：（ 1）离点电荷越近，电场线越密，场强越强；（2）在点电荷形成的电场中，不存在场强相等的点；（ 3）若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，但方向各不相同.2. 等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布情况如图 9-2-4 ：图 9-2-4特点：（ 1）沿两点电荷的连线场强先变小后变大；（ 2）两点电荷连线中垂面上，场强方向均相同，点与中垂面垂直；（ 3）在中垂面上，与两点电荷连线的中点 O等距离的各点场强相等 .3、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布情况如图9-2-5 。
高中物理选修3-1第七章 静电场第3讲 电容器带电粒子在电场中的运动
第3讲电容器带电粒子在电场中的运动知识要点一、常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系1.常见电容器(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。
(2)带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值。
(3)电容器的充、放电充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能。
放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能。
2.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。
(2)定义式:C＝Q U。
(3)物理意义:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。
(4)单位:法拉(F),1 F＝106μF＝1012 pF3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比,与电介质的相对介电常数成正比,与极板间距离成反比。
(2)决定式:C＝εr S4πkd,k为静电力常量。
二、带电粒子在匀强电场中的运动1.加速(1)在匀强电场中,W＝qEd＝qU＝12m v2－12m v2。
(2)在非匀强电场中,W＝qU＝12m v2－12m v2。
2.带电粒子在匀强电场中的偏转 (1)条件:以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场,仅受电场力。
(2)运动形式:类平抛运动。
(3)处理方法:运动的合成与分解。
图1①沿初速度方向为匀速直线运动,运动时间t ＝l v 0。
②沿电场力方向为匀加速直线运动,加速度a ＝F m ＝qE m ＝qU md 。
③离开电场时的偏移量y ＝12at 2＝ql 2U 2m v 20d 。
④离开电场时的偏转角tan θ＝v ⊥v 0＝qlU m v 20d 。
三、示波管1.示波管的构造①电子枪,②偏转电极,③荧光屏(如图2所示)图22.示波管的工作原理(1)YY ′偏转电极上加的是待显示的信号电压,XX ′偏转电极上是仪器自身产生的锯齿形电压,叫做扫描电压。
(2)观察到的现象①如果在偏转电极XX ′和YY ′之间都没有加电压,则电子枪射出的电子沿直线运动,打在荧光屏中心,在那里产生一个亮斑。
带电粒子在电场中的运动
带电粒子在电场中的运动（人教版选修3-1）一、教学目标【知识与技能】1．学习运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度、速度和位移等物理量的变化。
2．学习运用静电力做功、电势、电势差等概念研究带电粒子在电场中运动时能量的转化。
3.了解示波管的工作原理，体会静电场知识对科学技术的影响。
【过程与方法】经历理论探究过程，体验应用类比学习的知识法和通过做功研究能量变化的方法。
【情感态度与价值观】通过学习，树立相互联系、相互影响的看待事物的的观点。
了解电场规律在科学技术中的应用。
二、教学重点、难点【教学重点】:带电粒子在电场中的加速和偏转。
【教学难点】: 综合利用力学、电学知识分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题。
三、教学用具电子流偏转仪示波器四、教学过程【新课引入】在前面学习静电场性质的基础上，本节学习处理带电粒子在电场中运动的问题。
视频电子流的运动播放视频，引入新课。
（设计意图：通过新奇的场景，吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。
）要实现电子的运动，首先要学会利用电场改变或控制带电粒子的运动。
其中最基本、最简单的就是使带电粒子在电场中加速和偏转。
【板书】带电粒子在电场中的运动【新课教学】一、带电粒子的加速要想让电子“翩翩起舞”，先要让它运动起来。
在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来改变或控制带电粒子的运动。
利用电场使带电粒子加速，利用电场使带电粒子偏转，就是两种最简单的情况。
阅读情境一，完成问题一。
【情境】“电子之舞”中的电子要“动”起来，是通过一个加速电场来完成的。
两极板间的电场是匀强电场，电压为U ，距离为d ，一个电子电荷量为e ，质量为m ，在真空中从静止开始加速，从负极板向正极板运动，从正极板的小孔穿出。
(不计电子的重力)【问题一】：电子的运动性质是什么计算电子到达正极板时的速度大小电子受到的电场力是恒力，做匀加速的直线运动。
计算方法一：电子在电场中受电场力，由牛顿第二定律得 d U e eE F == 由运动学公式 md eU m F a ==可得 ad v 22=计算方法二：电场力对电子做功，由动能定理可得 M eUv 2=【问题二】：若电子是从炽热的金属丝发射，在金属丝和金属板之间加电压U ，发射后的电子在真空中从静止开始加速，从右侧金属板的小孔穿出，计算电子获得的速度如何增大上述电子到达正极板的速度提出问题：（1）请同学们特别注意，这两个电场相同吗第一个问题是匀强电场，电场力是恒力；第二个问题是非匀强电场，电子受的力是变力。
高中物理选修3-1-带电粒子在电场中的运动
带电粒子在电场中的运动知识集结知识元带电粒子在匀强电场中的运动知识讲解带电粒子在电场中的加速减速运动1．受力分析：与力学中受力分析方法相同,只是多了一个电场力而已.如果带电粒子在匀强电场中，则电场力为恒力（qE）,若在非匀强电场，电场力为变力.2．运动过程分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，收到的电场力与运动方向在同一直线上，做匀加（减）速直线运动.3．两种处理方法：①力和运动关系法——牛顿第二定律：带电粒子受到恒力的作用，可以方便地由牛顿第二定律求出加速度，结合匀变速直线运动的公式确定带电粒子的速度、时间和位移等.②功能关系法——动能定理：带电粒子在电场中通过电势差为U AB的两点时动能的变化是ΔE k，则.例题精讲带电粒子在匀强电场中的运动例1.如图所示，两平行带电金属板，从负极板处释放一个电子（不计重力），设其到达正极板时的速度为v1，加速度为a1．若将两极板间的距离增大为原来的4倍，再从负极板处释放一个电子，设其到达正极板时的速度为v2，加速度为a2，则（）A．a1：a2=1：1，v1：v2=1：B．a1：a2=2：1，v1：v2=1：2C．a1：a2=2：1，v1：v2：1D．a1：a2=1：1，v1：v2=1：2例2.一正点电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，其速度随时间变化的图象如图所示，下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势的高低的判断，正确的是（）A．E A=E B，φA=φBB．E A>E B，φA>φBC．E AB，φA>φBD．E AB，φA=φB例3.'如图甲所示，在竖直平面内有一水平向右的匀强电场，场强E=1.0×104N/C．电场内有一半径为R=2.0m的光滑绝缘细圆环形轨道竖直放置且固定，有一质量为m=0.4kg、带电荷量为q=+3.0×10-4C的带孔小球穿过细圆环轨道静止在位置A，现对小球沿切线方向作用一瞬时速度v A，使小球恰好能在光滑绝缘细圆环形轨道上做圆周运动，取圆环的最低点为重力势能和电势能的零势能点．已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）瞬时速度v A的大小；（2）小球机械能的最小值．'例4.'在如图所示的装置中，初速度为零的一价氢离子和二价氢离子，在经过同一电场加速后垂直射入同样的电场偏转，证明这些离子离开电场后沿同轨迹运动，到达荧光屏产生一个亮斑．（不计离子重力）'例5.'如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧。
高中物理选修3-1带电粒子在电场中的运动
带电粒子在电场中的运动【学习目标】1、能够熟练地对带电粒子在电场中的加速和偏转进行计算；2、了解示波管的工作原理，体会静电场知识对科学技术的影响. 【要点梳理】知识点一：带电粒子在电场中可能的运动状态知识点二：带电粒子在电场中的加速和减速运动 要点进阶：（1） 受力分析：与力学中受力分析方法相同,知识多了一个电场力而已.如果带电粒子在匀强电场中，则电场力为恒力（qE ）,若在非匀强电场，电场力为变力.（2） 运动过程分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做匀加（减）速直线运动.（3） 两种处理方法：①力和运动关系法——牛顿第二定律：带电粒子受到恒力的作用，可以方便地由牛顿第二定律求出加速度，结合匀变速直线运动的公式确定带电粒子的速度、时间和位移等.②功能关系法——动能定理：带电粒子在电场中通过电势差为U AB 的两点时动能的变化是k E ∆，则21222121mv mv E qU k AB -=∆=.例：如图真空中有一对平行金属板，间距为d ，接在电压为U 的电源上，质量为m 、电量为q 的正电荷穿过正极板上的小孔以v 0进入电场，到达负极板时从负极板上正对的小孔穿出.不计重力，求：正电荷穿出时的速度v 是多大？解法一、动力学：由牛顿第二定律：mdqUm qE m F a ===① 由运动学知识：v 2－v 02=2ad ② 联立①②解得：202v mqU v +=解法二、动能定理：2022121mv mv qU -= 解得202v mqU v += 讨论：（1）若带电粒子在正极板处v 0≠0，由动能定理得qU=21mv 2-21mv 02 解得v=202qU v m + （2）若将图中电池组的正负极调换，则两极板间匀强电场的场强方向变为水平向左，带电量为+q ，质量为m 的带电粒子，以初速度v 0，穿过左极板的小孔进入电场，在电场中做匀减速直线运动. ①若v 0>2qUm，则带电粒子能从对面极板的小孔穿出，穿出时的速度大小为v ， 有 -qU=21mv 2-21mv 02 解得v=202qU v m -②若v 0<2qUm，则带电粒子不能从对面极板的小孔穿出，带电粒子速度减为零后，反方向加速运动，从左极板的小孔穿出，穿出时速度大小v=v 0.设带电粒子在电场中运动时距左极板的最远距离为x ，由动能定理有： -qEx=0-21mv 02 又E=Ud(式d 中为两极板间距离) 解得x=202mdv qU .知识点三：带电粒子在电场中的偏转 要点进阶：高中阶段定量计算的是，带电粒子与电场线垂直地进入匀强电场或进入平行板电容器之间的匀强电场.如图所示：（1） 受力分析：带电粒子以初速度v 0垂直射入匀强电场中，受到恒定电场力（F=Eq ）作用，且方向与初速度v 0垂直.（2）运动状态分析带电粒子以初速度v 0垂直射入匀强电场中，受到恒力的作用，初速度与电场力垂直，做类平抛运动，其轨迹是抛物线：在垂直于电场方向做匀速直线运动；在平行于电场方向做初速度为零的匀加速直线运动.U E d qUa md L t v ===偏转电场强度：，粒子的加速度：，粒子在偏转电场中运动时间：（U 为偏转电压，d 为两板间的距离，L 为偏转电场的宽度（或者是平行板的长度），v 0为经加速电场后粒子进入偏转电场时的初速度.）（3）常用处理方法：应用运动的合成与分解的方法垂直电场线方向的速度0v v x = 沿电场线方向的速度是0mdv qULat v y == 合速度大小是：22yx v v v += ，方向：2tan mdv qULv v xy ==θ 离开电场时沿电场线方向发生的位移222122qUL y at mdv == 偏转角度也可以由边长的比来表示，过出射点沿速度方向做反向延长线，交入射方向于点Q ，如图：设Q点到出射板边缘的水平距离为x，则xy=θtan又222122qULy atmdv==，200tan yv qULv mdvθ==解得：2Lx=即带电粒子离开平行板电场边缘时，都是好象从金属板间中心线的中点2L处沿直线飞出的，这个结论可直接引用.知识点四：带电粒子在电场中的加速与偏转问题的综合要点进阶：如图所示，一个质量为m、带电量为q的粒子，由静止开始，先经过电压为U1的电场加速后，再垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中，两金属板板长为l，间距为d，板间电压为U2.1、粒子射出两金属板间时偏转的距离y加速过程使粒子获得速度v0，由动能定理21100212qUqU mv vm==得.偏转过程经历的时间vlt=，偏转过程加速度2qUadm=，所以偏转的距离222220111224qU U lly at()dm v U d===.可见经同一电场加速的带电粒子在偏转电场中的偏移量，与粒子q 、m 无关，只取决于加速电场和偏转电场.2、偏转的角度ϕ偏转的角度222102y v qU l U ltan v U ddmv ϕ===. 可见经同一电场加速的带电粒子在偏转电场中的偏转角度，也与粒子q 、m 无关，只取决于加速电场和偏转电场.知识点五：带电粒子在电场中运动应用：示波管 要点进阶： 1、构造主要由电子枪、竖直偏转电极YY ＇、水平偏转电极XX ＇和荧光屏等组成.如图所示：2、工作原理电子枪只是用来发射和加速电子.在XX ＇、YY ＇都没有电压时，在荧光屏中心处产生一个亮斑. 如果只在YY ＇加正弦变化电压U ＝U m sinω t 时，荧光屏上亮点的运动是竖直方向的简谐运动，在荧光屏上看到一条竖直方向的亮线.如果只在XX ＇加上跟时间成正比的锯齿形电压（称扫描电压）时，荧光屏上亮点的运动是不断重复从左到右的匀速直线运动，扫描电压变化很快，亮点看起来就成为一条水平的亮线.如果同时在XX ＇加扫描电压、YY ＇加同周期的正弦变化电压，荧光屏亮点同时参与水平方向匀速直线运动、竖直方向简谐运动，在荧光屏上看到的曲线为一个完整的正弦波形. 【典型例题】类型一、带电粒子在电场中的加速例1、如图所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上 方为场强1E ，方向竖直向下的匀强电场；虚线下方为场强2E ，方向竖直向上的匀强电场。
高中物理基本知识及在高考中所占分值分配
人教版高中物理新课标教材目录及各知识点分值分布情况汇总编制：马玉娟职务：教师【必修1】物理学与人类文明第一章运动的描述(基础) （P8）1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3运动快慢的描述—速度4 实验：用打点计时器测速度5速度变化快慢的描述—加速度第二章匀变速直线运动的研究（特殊运动）（P30）1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 匀变速直线运动的位移与速度的关系5 自由落体运动6伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用力（基础）（P50）1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力4力的合成5力的分解（受力分析专题、正交分解、平行四边形法则、三角形法则）第四章牛顿运动定律（P67）1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4力学单位制5 牛顿第三定律6用牛顿定律解决问题（一）7 用牛顿定律解决问题（二）（P85）（牛顿三定律是研究力与运动的基础）学生实验课题研究课外读物【必修2】第五章曲线运动(特殊运动) （P1）1 曲线运动2质点在平面内的运动3抛体运动的规律4实验：研究平抛运动5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8生活中的圆周运动（会用到力的分解和合成，进而求向心力）第六章万有引力与航天（P28）1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4万有引力理论成就5宇宙航行6经典力学的局限（一般会考察1个选择题，主要是和同步卫星相比较，大约占分值6分）第七章机械能及其守恒定律（P50）1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 实验：探究功与物体速度变化的关系7 动能和动能定理8机械能守恒定律9实验：验证机械能守恒定律10能量守恒定律与能源（P75）（力，电，磁中功能关系都会用到，作为工具）【选修3-1】第一章静电场（P1）（出1个选择题，占6分）1 电荷及其守恒定律2 库仑定律3 电场强度4 电势能和电势5 电势差6 电势差与电场强度的关系7 电容器与电容8 带电粒子在电场中的运动（和磁场相结合，出一个综合大题，大约18分）第二章恒定电流（P40）1 电源和电流2 电动势3 欧姆定律4 串联电路和并联电路5 焦耳定律6 电阻定律7 闭合电路欧姆定律8 多用电表9 实验：测定电池的电动势和内阻10简单的逻辑电路（会出实验题，大约占10分）第三章磁场（P79）1磁现象和磁场2磁感应强度3几种常见的磁场4磁场对通电导线的作用5磁场对运动电荷的作用力6带电粒子在匀强磁场中的运动课题研究附录游标卡尺和螺旋测微器课外读物（P108）[选修3-2]第四章，电磁感应（P1）1、划时代的发现2、探究电磁感应产生条件3、楞次定律4法拉第电磁感应定律5、电磁感应规律的应用6、互感和自感7、涡流（一般会有1选择和1大题，主要考察电磁学及产生的运动，大约占24分）第五章交变电流（P33）1 交变电流2 描述交变电流的物理量3 电感和电容对交变电流的影响4 变压器5 电能的输送，（一般会有1个选择题目，大约占6分）第五章传感器（P55）1传感器及其工作原理2传感器应用（一）3传感器应用（二）传感器的应用实例附一些原件的原理和使用要点课题研究怎样把交流变成直流（P77）（一般不单独出题，常与恒定电流结合出选择题）【选修3-3】第七章分子运动理论（P1）1物体是有大量分子组成的2分子的热运动3分子间的作用力4温度和温标5内能第八章气体（P19）1气体的等温变化2气体的等容变化和等压变化3理想气体的状态方程4气体热现象和微观意义第九章物态和物态变化（P37）1固体2液体3饱和气和饱和气压4物态变化中的能力交换第十章（P59）1功和内能2热和内能3热力学第一定律能力守恒定律4热力学第二定律5热力学第二定律的微观解释6能源和可持续发展课题研究（P86）【选修3-4】第十一章机械振动（P1）1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第十二章机械波（P23）1 波的形成和传播2 波的图象3 波长、频率和波速4 波的反射和折射5 波的衍射6 波的干涉7 多普勒效应（简谐运动、机械波一般会考一个选择题或选修中的一问，大约占4分，和交变电流相联系）第十三章光（P49）1光的折射2光的干涉3实验：用双缝干涉测量光的波长4光的颜色色散5 光的衍射6 光的偏振7全反射8激光第十四章电磁波（P82）1电磁波的发现2电磁振荡3电磁波的发射和接收4电磁波与信息化社会5电磁波谱第十五章相对论简介（P104）1相对论的诞生2时间和空间的相对性3狭义相对论的其他结论4广义相对论简介课题研究社会生活中的电磁波（P117）【选修3-5】第十六章动量守恒定律（P1）1 实验：探究碰撞中的不变量2动量守恒定律（一）3动量守恒定律（二）4碰撞5反冲运动火箭6用动量概念表示牛顿第二定律第十七章波粒二象性（P27）1能力量子化：物理学的新纪元2科学的转折：光的粒子性3崭新的一页：例子的波动性4概率波5不确定关系第十八章原子结构（P51）1电子的发现2原子的核模式结构模型3氢原子光谱4玻尔的原子模型第十九章原子核（P73）1原子核的组成2放射性元素的衰变3探测射线的方法4放射性的应用和防护5核力与结合能6重核的裂变7核聚变8粒子和宇宙课题研究（P108）力学占物理高考总分值的 38%电磁学占38%能量约占4%选修3-4占15分，约20%课标卷中物理总分110分，占理综卷总分的36.667%（考试时间分配约55分钟）。
高二物理选修3-1 第七讲 静电场综合应用
高二物理选修3-1第七讲 静电场综合应用一、库仑定律的理解和应用1、在匀强电场中，将质量为m ，带电量为q 的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，则电场强度的大小为（ ）A ．有唯一值mgtan θ／q ；B ．最小值是mgsin θ／q ；C ·最大值mgtan θ／q ；D ·mg/q2、如图所示，在正的点电荷Q 的电场中有a 、b 两点，它们到点电荷Q 的距离12r r 。
（l ）a 、b 两点哪点电势高？（2）将一负电荷放在a 、b 两点，哪点电势能较大？（3）若a 、b 两点问的电势差为100V ，将二价负离子由a 点移到b 点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？二、电场线的理解和应用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、某静电场沿x 方向的电势分布如图所示，则（ ）A 、在0～x l 之间不存在沿x 方向的电场B 、在0～x l 之间存在着沿x 方向的匀强电场C 、在x 1～x 2之间存在着沿x 方向的匀强电场D 、在x 1～x 2之间存在着沿x 方向的非匀强电场5、 如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a 处运动到b 处，以下判断正确的是： [ ]A ．电荷从a 到b 加速度减小;B ．b 处电势能大C ．b 处电势高;D ．电荷在b 处速度小6、用30cm 的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P 悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C 的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。
（1）分析小球的带电性质（2）求小球的带电量（3）求细线的拉力三、电场力做功与电势能7、将一电量为一2×10－8C 的点电荷，从零电势S 点移到电场中的M 点，克服电场力做功4×10－8J ，则U M = ；若将该电荷从M 点移到N 点，电场力做功14×10－8J ，则N 点电势U N ＝ ；M 、N 两点电势差为 ．8、如上图为某电场中的电场线和等势面，已知V a 10=ϕ，V b 6=ϕ，ab=bc ，则 ( )A. V c 8=ϕB. V c 8>ϕC. Vc 8<ϕ D.上述三种情况都可能四、等势面9、如图所示，匀强电场中的一组等势面，A 、B 、C 、D 相邻间距离为2cm ，则场强 E ＝ ；离A 点1．5cm 的P 点电势为 V ．10、如图所示，实线为匀强电场中的电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的电势差相等。
高中物理选修3-1知识点汇总
物理选修3-1知识点总结一、静电力1．电荷电荷守恒定律点电荷Ⅰ⑴自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电量。
基本电荷e 161019.C 。
带电体电荷量等于元电荷的整数倍（Q=ne ）⑵使物体带电也叫起电。
使物体带电的方法有三种：①摩擦起电②接触带电③感应起电。
⑶电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。
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做带电的点，叫做点电荷。
2．库仑定律Ⅱ在真空中两个点电荷间的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，数学表达式为FKQQ r122，其中比例常数K 叫静电力常量，K 90109.N mC22·。
（F:点电荷间的作用力(N)，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引）库仑定律的适用条件是(a)真空，(b)点电荷。
点电荷是物理中的理想模型。
当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑定律，否则不能使用。
3．静电场电场线Ⅰ为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。
电场线的特点：(a)始于正电荷（或无穷远），终止负电荷（或无穷远）；(b)任意两条电场线都不相交。
电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。
带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。
4．电场强度点电荷的电场Ⅱ⑴电场的最基本的性质之一，是对放入其中的电荷有电场力的作用。
电场的这种性质用电场强度来描述。
高中物理第一章静电场1.9带电粒子在电场中的运动教案选修3_1
带电粒子在电场中的运动一、教学目标：（1）知识与技能：①学习运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度、速度和位移等物理量的描述。
②理解带电粒子在匀强电场中的运动规律——只受电场力，带电粒子做匀变速运动．③掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)（2）过程与方法：①通过带电粒子在电场中的偏转学会类比的研究方法②培养学生综合运用力学和电学的知识分析解决带电粒子在电场中的运动能力（3）情感态度与价值观：①通过本节内容的学习，培养学生科学研究的意志品质②通过本节内容的学习，培养学生注意观察生活中的物理二、教材分析与学生分析：在前面学习静电场性质的基础上，本节学习处理带电粒子在电场中运动的问题。
本节内容主要培养学生力学知识和电学知识的综合应用能力，是高考热点之一，也是电学部分重点章节。
学生在前面的学习为本节学习奠定了一定的基础，做了一定的准备，但是本节综合应用知识能力要求较强，而所带的普通班级学生基础相对薄弱，在实践教学中要根据学生情况加以适当调整教学进度，教学难度使其适应学生，所以这节课设计上分为两个课时，此为第一课时。
三、教学重点与难点重点:带电粒子在电场中的加速和偏转规律难点:带电粒子在电场中的偏转问题及应用四、教学流程设计（一）、新课引入：【实验器材演示和多媒体展示】通过对阴极射线管和示波器的简单介绍，和演示阴极射线管中带电粒子在不同电场中的运动引入（二）、新课教学：一、带电粒子在电场中的加，减速直线。
【例1】右图所示，相距d的两平行金属板间加一电压U，有一带正电荷q、质量为m的带电粒只在电场力的作用下从静止开始从正极板向负极板运动。
则（1）带电粒子在电场中做什么运动？（2）粒子穿出负极板时的速度多大？【引导学生思考解题的思路多样性】【例2】炽热的金属丝可以发射电子，在金属丝和金属板之间加以电压U=2500V，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出，电子穿出时的速度有多大？设电子刚刚离开金属丝时的速度为0。
(完整版)人教版高中物理选修3-1目录
人教版高中物理选修3-1目录第1章静电场1.电荷及其守恒定律电荷电荷守恒定律元电荷2.库仑定律库仑定律库仑的实验3.电场强度电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加电场线匀强电场4.电势能和电势静电力做功的特点电势能电势等势面5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用静电平衡状态下导体的电场导体上电荷的分布尖端放电静电屏蔽8.电容器的电容电容器电容平行板电容器的电容常用电容器9.带电粒子在电场中的运动带电粒子的加速带电粒子的偏转示波器的管理第2章恒定电流1.电源和电流电源恒定电流2.电动势3.欧姆定律欧姆定律导体的伏安特性曲线4.串联电路和并联电路串联电路和并联电路的电流串联电路和并联电路的电压串联电路和并联电路的电阻电压表和电流表5.焦耳定律电功和电功率焦耳定律6.导体的电阻影响导体电阻的因素导体的电阻7.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律路端电压与负载的关系8.多用电表的原理欧姆表多用电表9.实验：练习使用多用电表测量小灯泡的电压测量通过小灯泡的电流测量定制电阻测量二极管的正反向电阻10.实验：测定电池的电动势和内阻实验原理实验方法数据处理11.简单的逻辑电路“与”门“或”门“非”门第3章磁场1.磁现象和磁场磁现象电流的磁效应磁场地球的磁场2.磁感应强度磁感应强度的方向磁感应强度的大小3.几种常见的磁场磁感线几种常见的磁场安培分子电流假说匀强磁场磁通量4.通电导线在磁场中受到的力安培力的方向安培力的大小磁电式电流表5.运动电荷在磁场中受到的力洛仑兹力的方向和大小电视显像管的工作原理6.带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动回旋加速器。
高中物理选修3-1电容器和电容知识点考点高考例题总结
1-6 电容器和电容【学习目标】1．理解电容器的电容，掌握平行板电容器的电容的决定因素．理解电容器的电容，掌握平行板电容器的电容的决定因素2．熟练应所学电场知识分析解决带电粒子在匀强电场中的运动问题．．熟练应所学电场知识分析解决带电粒子在匀强电场中的运动问题．3．掌握示波管工作原理．．掌握示波管工作原理．4．运用静电场的有关概念和规律解决物理问题．运用静电场的有关概念和规律解决物理问题【本讲重点】1．电容器的电容，平行板电容器的电容的决定因素．电容器的电容，平行板电容器的电容的决定因素2．带电粒子在匀强电场中的运动．带电粒子在匀强电场中的运动【本讲难点】电容器的电容电容器的电容 【考点点拨】1．对电容的理解．对电容的理解2．平行板电容器电容的决定因素．平行板电容器电容的决定因素3．电容器的动态分析．电容器的动态分析4．电容器与恒定电流相联系．电容器与恒定电流相联系5．带电粒子在电场中的平衡问题．带电粒子在电场中的平衡问题6．带电粒子（或带电体）在电场中的加速问题．带电粒子（或带电体）在电场中的加速问题 7．带电粒子（或带电体）在电场中的偏转问题．带电粒子（或带电体）在电场中的偏转问题8．带电粒子（或带电体）在电场中运动的综合问题．带电粒子（或带电体）在电场中运动的综合问题（3）带电粒子在电场中的偏转电场中的偏转如图所示，质量为m 电荷量为q 的带电粒子以平行于极板的初速度v 0射入长为L 版间距离为d 的平行版电容器间，两板间电压为的平行版电容器间，两板间电压为 U ，求射出时的偏移、偏转角．，求射出时的偏移、偏转角． ①侧移：①侧移：______________________________________________________千万不要死记公式，要清楚物理千万不要死记公式，要清楚物理过程，根据不同的已知条件，结论改用不同的表达形式（已知初速度、初动能、或加速电压等）． ②偏转角：②偏转角：______________________________________________________注意穿出时刻的末速度的反向注意穿出时刻的末速度的反向U L d v 0 m ，qy v t θ θ延长线与初速度方向交于中点位置，以上结论适用于带电粒子能从匀强磁场中穿出的情况．如果带电粒子没有从电场中穿出，此时水平位移不再等于板长L ，应根据情况进行分析．（二）重难点阐释5．带电微粒在电场和重力场的复合场中的运动．带电微粒在电场和重力场的复合场中的运动一般提到的带电粒子由于重力远小于它在电场中受到的电场力，所以其重力往往忽略不计，但当带电体但当带电体（或微粒）的重力跟电场力大小相差不大时，（或微粒）的重力跟电场力大小相差不大时，（或微粒）的重力跟电场力大小相差不大时，就不能忽略重力的作用了，这样的就不能忽略重力的作用了，这样的带电微粒在电场中可能处于静止，也可能做直线运动或曲线运动．带电微粒在电场中可能处于静止，也可能做直线运动或曲线运动．处理此类问题的基本思路，一是电场力当作力学中的一个力看待，然后按研究力学问题的基本方法，从力和运动或能量转换两条途径展开；二是把该物体看作处于电场和重力场同时存在的复合场中，对于这两种不同性质的场，同样可以用场强叠加原理处理．存在的复合场中，对于这两种不同性质的场，同样可以用场强叠加原理处理．二、高考要点精析（一）对电容的理解☆考点点拨电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量．由电容器本身的介质特性与几何尺寸决定，与电容器是否带电，带电量的多少、板间电势差的大小等均无关．电容器是否带电，带电量的多少、板间电势差的大小等均无关．【例1】对电容C=Q/U ，以下说法正确的是：，以下说法正确的是：A ．电容器充电量越大，电容增加越大．电容器充电量越大，电容增加越大B ．电容器的电容跟它两极所加电压成反比．电容器的电容跟它两极所加电压成反比C ．电容器的电容越大，所带电量就越多．电容器的电容越大，所带电量就越多D ．对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变解析：解析：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，与电容器是否带电，与电容器是否带电，与电容器是否带电，带电量的多少、带电量的多少、带电量的多少、板间板间电势差的大小等均无关．故D 正确．正确．答案：答案：D D☆考点精炼1．某一电容器标注的是：“300V 300V，，5μF ”，则下述说法正确的是，则下述说法正确的是 （ ））A ．该电容器可在300V 以下电压正常工作电压正常工作B ．该电容器只能在300V 电压时正常工作电压时正常工作C ．电压是200V 时，电容仍是5μFD ．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连（二）平行板电容器电容的决定因素☆考点点拨平行板电容器的电容与板间距离d 成反比，与两半正对面积S 成正比，与板间介质的介电常数e 成正比，其决定式是：d s kd s C e p eµ=4 ☆考点精炼 2．1999年7月12日日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流，在检测此次重大事故中应用了非电量变化（冷却剂（冷却剂 外泄使管中液面变化）转移为电信号的自动化测量技术转移为电信号的自动化测量技术..图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管（塑料或橡皮）作为电介质，电容器的两个电极分别用导线接在指示器上，指示器上显示的是电容的大小，但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低，但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低，为此，为此，以下说法中正确的是以下说法中正确的是A ．如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积增大，必液面升高．如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积增大，必液面升高B ．如果指示器显示电容减小了，则两电极正对面积增大，必液面升高．如果指示器显示电容减小了，则两电极正对面积增大，必液面升高C ．如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积减小，液面必降低．如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积减小，液面必降低D ．如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大，液面必降低．如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大，液面必降低（三）电容器的动态分析☆考点点拨平行板电容器动态分析这类问题的关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量．哪些是因变量，同时注意理解平行板电容器演示实验现象的实质，一般分两种基本情况：一是电容器两极板的电势差U 保持不变（与电源连接）；二是电容器的带电量Q 保持不变（与电源断开）开）电容器和电源连接如图，改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料，改变正对面积或改变板间电解质材料，都会改变其都会改变其电容，从而可能引起电容器两板间电场的变化．这里一定要分清两种常见的变化：电容，从而可能引起电容器两板间电场的变化．这里一定要分清两种常见的变化：（1）电键K 保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势），这种情况下带电量，C CU Q µ=而d d U E d S kd S C 14µ=µ=，e p e （2）充电后断开K ，保持电容器带电量Q 恒定，这种情况下s E s d U d s C e e e 1,,µµµ K 金属芯线金属芯线 导电液体导电液体电介质电介质 h【例4】一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P 点，如图所示，以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，W 表示正电荷在P 点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（示的位置，则（ ）A ．U 变小，E 不变不变B ．E 变大，W 变大变大C ．U 变小，W 不变不变D ．U 不变，W 不变不变（四）电容器与恒定电流相联系☆考点点拨在直流电路中，在直流电路中，电容器的充电过程非常短暂，电容器的充电过程非常短暂，电容器的充电过程非常短暂，除充电瞬间以外，电容器都可以视为断路．应除充电瞬间以外，电容器都可以视为断路．应该理解的是：电容器与哪部分电路并联，电容器两端的电压就必然与哪部分电路两端电压相等．等． P＋ －（五）带电粒子（或带电体）在电场中的平衡问题☆考点点拨 在历年高考试题中，常常是电场知识与力学知识联系起来考查．解答这一类题目的关键还是在力学上．当带电体在电场中处于平衡状态时，当带电体在电场中处于平衡状态时，只要在对物体进行受力分析时，只要在对物体进行受力分析时，只要在对物体进行受力分析时，注意分析带注意分析带电体所受的电场力，再应用平衡条件即可求解．电体所受的电场力，再应用平衡条件即可求解．☆考点精炼6．质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E 的匀强电场中，当小球A 静止时，细线与竖直方向成3030°角，°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场力最小，则小球所带的电量应为A ．E mg 33B B．．E mg 3C ．E mg 2D D．．Emg 2 （六）带电粒子（或带电体）在电场中的加速问题 ☆考点点拨对于此类问题，对于此类问题，首先对物体受力分析，进而分析物体的运动情况（加速或减速，是直线还是首先对物体受力分析，进而分析物体的运动情况（加速或减速，是直线还是曲线运动等），常常用能量的观点求解．，常常用能量的观点求解．（1）若选用动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力功还是变力功，以及初态和末态的动能增量．的动能增量．（2）若选用能量守恒定律，则要分清有多少种形式的能在转化，哪种能量是增加的，那种能量是减少的．能量是减少的．☆考点精炼7．如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图所示．电子原来静止在左极板小孔处．（不计重力作用）下列说法中正确的是（不计重力作用）下列说法中正确的是A ．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上运动，直到打到右极板上 B ．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间往复运动间往复运动 C ．从t=T /4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上板间振动，也可能打到右极板上D ．从t=3T /8时刻释放电子，电子必将打到左极板上时刻释放电子，电子必将打到左极板上（七）带电粒子（或带电体）在电场中的偏转问题☆考点点拨如图所示，质量为m 电荷量为q 的带电粒子以平行于极板的初速度v 0射入长L 板间距离为d 的平行板电容器间，两板间电压为U ，求射出时的侧移、偏转角和动能增量等．，求射出时的侧移、偏转角和动能增量等．解题方法：分解为两个独立的分运动：平行极板的匀速运动（运动时间由此分运动决定）t v L 0=，垂直极板的匀加速直线运动，221at y =，at v y =，md qU a =．偏角：0tan v v y =q ，推论：q tan 2L y =． 穿越电场过程的动能增量：ΔE K =qEy （注意，一般来说不等于qU ） U L d v 0 m ，q y v t θ θ-U 0 U 0 O T 2T t φ☆考点精炼（八）带电粒子（或带电体）在电场中运动的综合问题☆考点点拨 当带电体的重力和电场力大小可以相比时，不能再将重力忽略不计．这时研究对象经常被称为“带电微粒”、“带电尘埃”、“带电小球”等等．这时的问题实际上变成一个力学问题，只是在考虑能量守恒的时候需要考虑到电势能的变化．恒的时候需要考虑到电势能的变化．【例9】 已知如图，水平放置的平行金属板间有匀强电场．一根长l的绝缘细绳一端固定在O 点，另一端系有质量为m 并带有一定电荷的小球．小球原来静止在C 点．当给小球一个水平冲量后，它可以在竖直面内绕O 点做匀速圆周运动．若将两板间的电压增大为原来的3倍，求：要使小球从C 点开始在竖直面内绕O 点做圆周运动，至少要给小球多大的水平冲量？在这种情况下，在小球运动过程中细绳所受的最大拉力是多大？大拉力是多大？ - + O C知识点一电容器的电容电容器的电容是用比值法来定义的，它与电量、电压无关，仅由电容器本身决定。
高中物理选修3-1：静电场知识点归纳
⾼中物理选修3-1：静电场知识点归纳⾼中知识搜索⼩程序⼀、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷：e＝1.6×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质⼦、正电⼦的电荷量与元电荷相同。
(2) 点电荷：当带电体本⾝的⼤⼩和形状对研究的问题影响很⼩时，可以将带电体视为点电荷。
2. 静电场(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。
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；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
(2) 起电⽅式：摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3) 带电实质：物体带电的实质是得失电⼦。
⼆、库仑定律内容：真空中两个静⽌点电荷之间的相互作⽤⼒，与它们的电荷量的乘积成正⽐，与它们的1. 内容：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：，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫静电⼒常量。
适⽤条件：真空中的点电荷。
3. 适⽤条件：三、电场强度、点电荷的场强定义：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。
1. 定义：2. 定义式：点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：3. 点电荷的电场强度：⽅向：规定正电荷在电场中某点所受电场⼒的⽅向为该点的电场强度⽅向。
4. ⽅向：电场强度的叠加：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5. 电场强度的叠加：和，遵从平⾏四边形定则。
四、电场线1. 定义：定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及⽅向，在电场中画出⼀些曲线，曲线上每⼀点的切线⽅向都跟该点的电场强度⽅向⼀致，曲线的疏密表⽰电场的强弱。
2. 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电场线不相交，也不相切，更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹．③同⼀幅图中，场强⼤的地⽅电场线较密，场强⼩的地⽅电场线较疏．匀强电场五、匀强电场五、电场中各点场强⼤⼩处处相等，⽅向相同，匀强电场的电场线是⼀些平⾏的等间距的平⾏线．六、电势能、电势1. 电势能(1) 电场⼒做功的特点：电场⼒做功与路径⽆关，只与初、末位置有关。
人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全
人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全第一章 静电场第1课时 库仑定律、电场力的性质考点1.电荷、电荷守恒定律自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。
例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引；电荷的基本性质：能吸引轻小物体1. 元电荷：电荷量c e 191060.1-⨯=的电荷，叫元电荷。
说明：任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。
2.使物体带电也叫起电。
使物体带电的方法有三种：①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。
3电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，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，电荷的总量保持不变。
考点2.库仑定律1. 内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。
2. 公式：叫静电力常量）式中,/100.9(229221C m N k rQ Q kF ⋅⨯== 3. 适用条件：真空、点电荷。
4. 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状体积对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。
考点3.电场强度 1.电场⑴ 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。
⑵ 基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。
⑶ 静电场：静止的电荷产生的电场 2.电场强度⑴ 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，叫做该点的电场强度。
⑵ 定义式：q FE =E 与F 、q 无关，只由电场本身决定。
⑶ 单位：N/C 或V/m 。
⑷ 电场强度的三种表达方式的比较（5）矢量性：规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向，或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。
（6）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矢量叠加，电场强度的叠加遵从平行四边形定则。
选修3-1 第七章 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动 - 副本
第3讲电容器带电粒子在电场中的运动知识排查常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系1.常见电容器(1)组成：由两个彼此又相互的导体组成。
(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的。
(3)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的，电容器中储存。
放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中转化为其他形式的能。
2．电容(1)定义：电容器所带的与电容器两极板间的电势差U的比值。
(2)定义式：C＝。
(3)物理意义：表示电容器本领大小的物理量。
(4)单位：法拉(F)，1 F＝μF＝1012 pF3．平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的成正比，与电介质的成正比，与极板间距离成反比。
(2)决定式：C＝εr S4πkd，k为静电力常量。
带电粒子在匀强电场中的运动1.加速(1)在匀强电场中，W＝＝qU＝12m v2－12m v2(2)在非匀强电场中，W＝＝12m v2－12m v202．带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件：以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场，仅受电场力。
(2)运动形式：运动。
(3)处理方法：运动的合成与分解。
图1①沿初速度方向为，运动时间t＝lv0②沿电场力方向为运动，加速度a＝Fm＝qEm＝qUmd③离开电场时的偏移量y＝12at2＝ql2U2m v20d④离开电场时的偏转角tan θ＝v⊥v0＝示波管的构造1.构造(1) ，(2)偏转极板，(3)荧光屏。
(如图2所示)图22．工作原理YY′上加的是待显示的，XX′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫作。
小题速练1．关于电容器及其电容，下列说法中正确的是()A．平行板电容器一板带电＋Q，另一板带电－Q，则此电容器不带电B．由公式C＝QU可知，电容器的电容随电荷量Q的增加而增大C．对一个电容器来说，电容器的电荷量与两板间的电势差成正比D．如果一个电容器两板间没有电压，就不带电荷，也就没有电容2．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A 点，然后返回，如图3所示，OA 间距为h ，则此电子的初动能为()图3 A.edh U B.dU eh C.eU dh D.eUh d 3．(多选)如图4所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ABCD 面与EFGH 面为金属板，其他面为绝缘材料。
高考物理选修3-1 第七章 静电场第1讲 电场的力的性质
[高考导航]考点内容要求全国卷三年考情分析201720182019 物质的电结构、电荷守恒ⅠⅠ卷·T20：φ－r图象、电场强度及电场力做功T25：带电粒子在电场中的运动、牛顿第二定律Ⅱ卷·T25：带电粒子在电场中的运动、动能定理Ⅲ卷·T21：电场线与等势面的关系、电场强度与电势差的关系Ⅰ卷·T16：电场强度的叠加、库仑定律T21：等势面、电场力做功以及电势能Ⅱ卷·T21：电场强度方向和大小、电场力做功、电势差Ⅲ卷·T21：带电粒子在匀强电场中的运动Ⅰ卷·T15：电场中的平衡Ⅱ卷·T20：电场力、电场线、电场力做功与电势能变化的关系T24：电场强度与电势差的关系，带电粒子在电场中的偏转运动Ⅲ卷·T21：等量异种电荷的电场线、电势、电场强度等T24：带电小球在电场中做类平抛运动静电现象的解释Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度、点电荷的场强Ⅱ电场线Ⅰ电势能、电势Ⅰ电势差Ⅱ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常见电容器Ⅰ电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ第1讲电场的力的性质知识要点一、点电荷、电荷守恒定律1.点电荷有一定的电荷量，忽略带电体形状和大小的一种理想化模型。
2.元电荷：e＝1.60×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。
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；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
(2)三种起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。
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 q1q2r2，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫静电力常量。
带电粒子在电场中的运动说课稿
带电粒子在电场中的运动说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“带电粒子在电场中的运动”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“带电粒子在电场中的运动”是高中物理选修 3-1 第一章静电场中的重要内容。
这部分知识不仅是对电场性质的深入理解和应用，也为后续学习磁场中带电粒子的运动以及近代物理中的相关知识奠定了基础。
教材首先通过回顾电场强度、电势差等概念，引入带电粒子在电场中所受的电场力。
接着，分别探讨了带电粒子在匀强电场中的加速和偏转问题，让学生从力和运动的角度来分析带电粒子的运动规律。
通过这部分内容的学习，学生能够进一步体会到物理学中用物理模型来解决实际问题的方法，提高他们的逻辑思维能力和分析问题的能力。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了牛顿运动定律、动能定理等知识，也对电场的基本性质有了一定的了解。
但对于带电粒子在电场中的运动这一较为复杂的问题，学生在理解和应用上可能会存在一定的困难。
尤其是在处理带电粒子的偏转问题时，需要学生具备较强的空间想象力和数学运算能力。
此外，高二学生已经具备了一定的自主探究能力和合作学习能力，但在学习过程中可能还需要教师的引导和启发。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解带电粒子在匀强电场中的加速和偏转规律。
（2）掌握运用动能定理和运动学公式解决带电粒子在匀强电场中加速问题的方法。
（3）学会运用运动的合成与分解方法分析带电粒子在匀强电场中的偏转问题。
2、过程与方法目标（1）通过理论推导和实例分析，培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。
（2）通过实验探究和模拟演示，提高学生的观察能力和分析推理能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生体会物理学的严谨性和科学性，培养学生的科学态度和探索精神。
（2）通过对实际问题的研究，激发学生学习物理的兴趣，增强学生将物理知识应用于实际生活的意识。
高中物理新课标选修3-1带电粒子在匀强电场中的运动
侧移量: 侧移量
1 2 1u q l Y = at = at 2 2 d m Vo :
u q l tan ϕ = = 2 vx d m v0 vy
2
类 平 抛 运 动
粒子好象是从入射线中点直接射出来的
三、示波器的原理
电子枪
y y、
偏转电极
亮斑
X、
y
X X、
X
-+
荧光屏
y、
二、带电粒子在电场中的运动类型
(一)、带电粒子(微粒)在电场中的直线加速问题
(二)、带电粒子(微粒)在电场中的偏转问题
(一)、带电粒子在电场中的加速 一、
1.加速电场模型 1.加速电场模型
+q m V0
匀速
+ ++ + + ++ +
E
加速
_ V=? __ __ __ _
匀速
U
U
2.解题方法及思路分析 解题方法及思路分析
新课标选修3 新课标选修3-1教学课件
一、受力分析
电场中的带电体一般可分为两类： 电场中的带电体一般可分为两类： 1、带电的基本粒子：如电子，质子，正负离子等。这 、带电的基本粒子：如电子，质子，正负离子等。 基本粒子 些粒子所受重力和电场力相比在小得多， 些粒子所受重力和电场力相比在小得多，除非有说 明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（ 。（但并 明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力。（但并 不能忽略质量）。 不能忽略质量）。 2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有说 、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。 明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。 明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。 3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动 、某些带电体是否考虑重力， 状态来判定
高中物理选修3-1带电粒子在电场中的运动ppt课件
电子从A板到达B板需克服电场力做功:
W=qU= 1.3×10-17J
Ek >W,可见电子能打在B板， ②到达B板时的速度为v= 2(Ek W ) 2.6105 m / s
m
③如果电源电压变为120V，则电子从A板到达
B板需克服电场力做功：
W’=qU= 1.9 ×10-17 J，
这时Ek<W’,电子不能打在B板。
3）电子离开电场时偏转的角度φ。
F+ + + + + +
-q
m-
v0
-
- d-
-
-
L
U
3）电子离开电场时沿电场方向的分速度为Vy，
vy
at
eU md
Байду номын сангаас
l v0
离开电场时的偏转角度为
tan vy eUl
v0 mdv02
角度为6.8度
Vy Vt
++++++
φ y
V0
v0
------
三、示波管原理
电场力做功，只于始末位置电势差有关
2：若带正电粒子以V0负板向正板运动，分析 粒子运动情况
明确粒子V，a的变化情况
3.若粒子以初速度V0沿垂直场强方向进入电场， 离子的运动情况如何？
例题2：如图所示一电子以初速V0=3.0X107m/s 沿垂直电场方向射入的电场，两极板的长度为 L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压U=200V.求 1）电子射出电场所用时间？ 2）电子射出电场时沿垂直板面方向偏移的距离y
练习2.一个初速度为零的电子，在场强 为4.0×103 V/m的匀强电场中被加速， 求经过2.0×10-8 s后，电子的速度和动 能。(电子质量为0.91×10-30kg)
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解析 若电子从 t＝0 时刻进入，电子将做单向直线运动，A 错误；若电子从T2时 刻进入两板，则电子受到电场力方向向左，故无法到达 B 板，B 正确；电子从T4 时刻进入两板时，电子先加速，经T4 时速度最大，此时电子受到电场力反向， 经T4速度减为零，再加速T4反向速度最大，接着减速T4回到原位置，即电子在大 于T4时刻进入时一定不能到达 B 板，小于T4时刻进入时一定能到达 B 板，所以 C 正确，D 错误。 答案 BC
【例2】 (多选)如图2所示为匀强电场的电场强度E随时间t
变化的图像。当t＝0时,在此匀强电场中由静止释放一个带
电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确
的是( )
图2
A.带电粒子将始终向同一个方向运动
B.2 s末带电粒子回到原出发点
C.3 s末带电粒子的速度为零
D.0～3 s内,电场力做的总功为零
()
图1
解析 电子在交变电场中所受电场力大小恒定，加速度大小不变，故 C、D 两
项错误；从 0 时刻开始，电子向 A 板做匀加速直线运动，12T 后电场力反向，电 子向 A 板做匀减速直线运动，直到 t＝T 时刻速度变为零。之后重复上述运动， A 项正确，B 项错误。 答案 A
考向
粒子的往返运动
专题 带电粒子(或带电体)在电场中运动的综合问题
带电粒子在交变电场中的运动
1.此类题型一般有三种情况 解); (2)粒子做往返运动(一般分段研究); (3)粒子做偏转运动(一般根据交变电场的特点分段研究)。
2.两条分析思路和一个关键 (1)两条思路:一是力和运动的关系,根据牛顿第二定律及运动学规律分析;二是功能 关系。 (2)一个关键:注意对称性和周期性变化关系的应用。
1.(多选)(2020·长春模拟)如图4甲所示,A、B是一对平行金属板。A板的电势φA＝ 0,B板的电势φB随时间的变化规律如图乙所示。现有一电子从A板上的小孔进 入两板间的电场区内,电子的初速度和重力的影响均可忽略,则( )
图4
A.若电子是在 t＝0 时刻进入的，它可能不会到达 B 板 B.若电子是在 t＝T2时刻进入的，它一定不能到达 B 板 C.若电子是在 t＝T8时刻进入的，它可能时而向 B 板运动，时而向 A 板运动，最 后穿过 B 板 D.若电子是在 t＝38T时刻进入的，它可能时而向 B 板运动，时而向 A 板运动， 最后穿过 B 板
考向
粒子的单向直线运动
【例1】 如图1甲所示,两极板间加上如图乙所示的交变电压。开始A板的电势比
B板高,此时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动。设电子在运动
中不与极板发生碰撞,向A板运动时的速度方向为正方向,则下列图像中能正确
反映电子速度变化规律的是(其中C、D两项中的图线按正弦函数规律变化)
2.能量的观点 (1)运用动能定理,注意过程分析要全面,准确求出过程中的所有力做的功,判断是 对分过程还是对全过程使用动能定理。 (2)运用能量守恒定律,注意题目中有哪些形式的能量出现。
2.(2019·四川成都模拟)如图 5 甲所示，A、B 为两块相距很近的平行金属板，A、
B 间电压为 UAB＝－U0，紧贴 A 板有一电子源，不停地飘出质量为 m，带电 荷量大小为 e 的电子(初速度可视为 0)。在 B 板右侧两块平行金属板 M、N
间加有如图乙所示的电压，电压变化的周期 T＝L
m ，板间中线与电子 2eU0
答案 (1)
2eU0 m
(2)0(沿板间中线射出)
电场中的力电综合问题
要善于把电学问题转化为力学问题,建立带电粒子在电场中加速和偏转的 模型,能够从带电粒子受力与运动的关系、功能关系和动量关系等多角度 进行分析与研究。 1.动力学的观点 (1)由于匀强电场中带电粒子所受电场力和重力都是恒力,可用正交分解法。 (2)综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动公式,注意受力分析要全面,特 别注意重力是否需要考虑的问题。
解析 设第 1 s 内粒子的加速度为 a1，第 2 s 内的加速度为 a2，由 a＝qmE可知， a2＝2a1，可见，粒子第 1 s 内向负方向运动，1.5 s 末粒子的速度为零，然后向 正方向运动，至 3 s 末回到原出发点，粒子的速度为 0，v－t 图像如图所示， 由动能定理可知，此过程中电场力做的总功为零，综上所述，可知 C、D 正确。
源在同一水平线上。已知板间距为 d，极板长 L，求：
图5
(1)电子进入偏转极板时的速度； (2)T4 时刻沿中线射入偏转极板间的电子刚射出偏转极板时与板间中线的距 离 (未与极板接触)。
解析 (1)设电子进入偏转极板时的速度为v, 由动能定理有 eU0＝12mv2 解得 v＝ 2emU0。
(2)由题意知，电子穿过偏转极板所需时间 t＝Lv＝L 2emU0＝T 故在T4时刻沿中线射入偏转极板间的电子在电场方向上先加速再减速，然后反 向加速再减速，各段位移大小相等，故电子沿板间中线射出偏转极板。
C.重力势能减少了12mgd 图3
D.克服电场力做功为 mgd
解析 因 0～T3内微粒匀速运动，故 E0q＝mg；在T3～23T时间内，粒子只受重力 作用，做平抛运动，在 t＝23T时刻的竖直速度为 vy1＝g3T，水平速度为 v0；在23T～ T 时间内，由牛顿第二定律 2E0q－mg＝ma，解得 a＝g，方向向上，则在 t＝T 时刻，vy2＝vy1－g·T3＝0 粒子的竖直速度减小到零，水平速度为 v0，选项 A 错 误，B 正确；微粒的重力势能减小了 ΔEp＝mg·d2＝12mgd，选项 C 正确；从射入 到射出，由动能定理可知12mgd－W 电＝0，可知克服电场力做功为12mgd，选项 D 错误。 答案 BC
答案 CD
考向 粒子的偏转运动 【例 3】 (多选)如图 3 甲所示，两水平金属板间距为 d，板间电场强度的变化 规律如图乙所示。t＝0 时刻，质量为 m 的带电微粒以初速度 v0 沿中线射入两 板间，0～T3时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒 运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为 g。关于微粒在 0～T 时间 内运动的描述，正确的是( ) A.末速度大小为 2v0 B.末速度沿水平方向