第六章 静电场

第六章静电场编制人：刘向军适用时间：案序：领导签字：本章考纲解读：第一单元电场力的性质学习目标：知识与技能1.知道电荷守恒和库仑定律：两种电荷及使物体带电的方法；电荷守恒定律；库仑定律。

2.知道电场、电场强度：电场的基本性质；电场强度的定义、场强的方向、场强的决定因素。

3.知道点电荷产生的电场的场强。

4.会利用电场叠加的方法求电场中某点产生的场强。

5.知道电场线的相关知识。

6.知道匀强电场的定义及其电场线的特点。

7.会画几种典型的电场线：孤立正、负点电荷的电场线；等量异种点电荷的电场线；等量同种点电荷的电场线；匀强电场线；点电荷与带电平板的电场线。

过程与方法通过自主学习，培养分析解决问题的能力情感态度与价值观通过合作学习培养自己有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。

重点难点库仑定律；电场强度；点电荷的电场电场力的性质第一课时学案一、基础整合（一）电荷守恒和库仑定律1.两种电荷及使物体带电的方法及起电的本质2.电荷守恒定律的内容；元电荷；净电荷；完全相同的带电金属球接触时的电荷分配原则3.库仑定律的内容、公式、使用条件及点电荷的概念（二）电场电场强度1.电场是一种物质吗？它的基本性质是什么？2.电场强度的定义、定义式、单位、标矢量、方向、决定因素(物理量符号—)3.点电荷产生的场强的公式及公式中各个物理量的意义4.电场的叠加原理5.电场线为了形象的描述而引入的假想的曲线⑴电场线的疏密表示，电场线上每一点的切线方向表示。

⑵电场线从或出发，终止于无穷远或。

静电场中的电场线（填“闭合”或“不闭合”），不会中断与距场强有限远的地方。

⑶电场线（填“相交”或“不相交”）也不相切，（填“能”或“不能”认为是电荷在电场中的运动轨迹。

6.匀强电场的定义及其电场线的特点7.画出几种典型的电场线：⑴孤立正、负点电荷的电场线；⑵等量异种点电荷的电场线；⑶等量同种点电荷的电场线；⑷匀强电场线；⑸点电荷与带电平板的电场线。

二、问题探究1.对库仑定律的理解⑴库仑定律的适用条件：⑵r趋于零时，电场力无穷大吗？⑶三点电荷平衡问题例题：如图所示，在一条直线上的三点A、B、C，自由放置点电荷Q A、Q B、Q C，每个电荷在库仑力作用下均处于平衡状态的条件是：2.场强三个表达式的比较3.等量同种电荷和等量异种电荷的电场⑴ 等量同种电荷的电场如图甲所示①两点电荷连线中点O 处的场强为 ，此处 电场线 ②两点电荷连线中点O 附近电场线非常稀疏，场强 零③从两点电荷连线中点O 沿中垂面(线)到无限远，电场线先变 后变 ，即场强先变 后变 ．④两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和中垂线 ⑤关于O 点对称的两点A 与A ′、B 与B ′的场强等 . 关于O 点对称的两点场强的这种关系可以推广到一般．如甲图中的C 和C ′.⑵等量异种电荷的电场如图乙所示①两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强 ．②两点电荷连线的中垂面(线)上，电场线的方向均相同，且与中垂面(线) ．③关于O 点对称的两点A 与A ′、B 与B ′的场强 ．同样，关于O 点对称的两点场强的这种关系可以推广到一般．如乙图中的C 和C ′.三、典型例题（一）库仑定律的应用例题1：如图所示，悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A ，在两次实验中，均缓慢移动另一种带同种电荷的小球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q 1和q 2, θ分别为300和450为多少？ 解析：例题2：两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F 。

两小球相互接触后将其固定距离变为r/2，则两球间库仑力的大小为（ ） A.F 121 B.F 43 C.F 34 D. F 12解析：四、自我总结五、作业《创新设计》269页 第1至第7题编制人：刘向军适用时间：案序：领导签字：第一单元电场力的性质第二课时学案学习目标：知识与技能1.能解决电场与电场线的实际问题。

2.能解决电场叠加的实际问题。

3.能解决与电场力相关的力、电综合的问题。

过程与方法通过自主学习，培养分析解决问题的能力情感态度与价值观通过合作学习培养自己有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。

重点难点解决电场与电场线的实际问题；解决电场叠加的实际问题。

解决与电场力相关的力、电综合的问题一、基础整合1.库仑定律的内容及表达式2.求电场强度的表达式3.电场强度的叠加方法二、典型例题（二）电场与电场线例3如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点自由释放一个负电荷(重力不计)，关于负电荷的运动，下列说法中正确的是()A．从P到O，可能加速度越来越小，速度越来越大B．从P到O，可能加速度先变大再变小，速度越来越大C．越过O点后，加速度一直变大，速度一直变小D．越过O点后，加速度一直变小，速度一直变小解析：练习1：等量异种点电荷的连线和中垂线如图示，现将一个带负电的检验电荷先从图中的a点沿直线移动到b点，再从b点沿直线移动到c点，则检验电荷在此全过程中()A．所受电场力的方向不变B．所受电场力的大小恒定C．b点场强为0，电荷在b点受力也为0D．在平面内与c点场强相同的点总共有四处解析：例4如图，带电小球A、B的电荷分别为Q A、Q B，O A＝O B，都用长L的丝线悬挂在O点．静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法()A．将小球B的质量增加到原来的2倍B．将小球B的质量增加到原来的8倍C．将小球B的电荷量减小到原来的一半D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍解析：练习2：静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器．某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab为该收尘板的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上．若用粗黑曲线表示原来静止于p点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)()解析：（三）电场的叠加例5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．解析：练习3物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确．如图所示为两个彼此平等且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q(q＞0)，而且电荷均匀分布．两圆环的圆心O1和O2相距为2a，连线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(r＜a)．试分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式(式中k为静电力常量)正确的是()解析：（四）与电场力相关的力、电综合的问题例6竖直墙面和水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带有同种电荷，用指向墙面的水平力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示，若将小球B向左移动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比()A．推力F变大B．地面对B球的支持力不变C．竖直墙面对小球A的弹力变大D．A、B两球之间距离变大解析：练习4：如图，圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面，相邻两等势面间的电势差相等。

光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动，杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点)，滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连，并以某一初速度从M点运动到N点，OM<ON。

若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等，弹簧始终在弹性限度内，则()A滑块从M到N的过程中，速度可能一直增大B滑块从位置1到2的过程中，电场力做的功比从位置3到4的小C在M、N之间的范围内，可能存在滑块速度相同的两个位置D在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置解析：三、自我总结四、作业《创新设计》269—270页第8至第12题编制人：刘向军适用时间：案序：领导签字：第二单元电场的能的性质第一课时学案学习目标：知识与技能1.知道静电力做功的特点。

2.知道电势能的概念：定义、静电力做功与电势能变化的关系、电势能的对性。

3.知道电势的概念：定义、定义式、决定因素、标矢性、相对性。

4.知道电势差的概念：定义、定义式、标矢性、电势差与电势的关系、单位。

5.知道电场力做功与电势能改变的关系：公式及语言表述。

6.知道知道等势面的概念：定义、特点。

会画常见的等势面：点电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、匀强电场。

过程与方法通过自主学习，培养分析解决问题的能力情感态度与价值观通过合作学习培养自己有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。

重点难点电势差与电势的关系；电场力做功与电势能改变的关系；匀强电场中电势差与电场强度的关系一、基础整合（完成知识与技能目标）1.静电力做功的特点：2.电势能3.电势4.电势差5.电场力做功与电势能的关系6.匀强电场中电势差与电场强度的关系7.等势面二、问题探究1．比较电势高低的几种方法(1)沿电场线方向，电势，电场线由电势的等势面指向电势的等势面．(2)判断出U AB的正负，再由U AB＝φA－φB，比较φA、φB的大小．若U AB>0，则φAφB；若U AB<0，则φAφB。

(3)取无穷远处为电势零点，正电荷周围电势为值，且离正电荷近处电势；负电荷周围电势为值，且离负电荷近处电势．2.电势能大小的比较方法(1)场源电荷判断法①离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越，试探负电荷的电势能越．②离场源负电荷越近，试探正电荷的电势能越，试探负电荷的电势能越．(2)电场线判断法①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能；逆着电场线的方向移动时，电势能．②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能；逆着电场线的方向移动时，电势能．(3)做功判断法电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能的地方移向电势能的地方，反从电场线的分布情况可以直观地看出两点电场强度的大小和电势的高低：由疏密判断场强的 ，由方向判断电势的 ．3.电场力做功的计算方法 ① 由求功公式计算W ＝F ·s ·cos θ，可变形为W ＝ 。

此式只适用于匀强电场. ② 由电场力做功与电势能的改变关系计算W ＝－ΔE p ＝qU ，对任何电场都适用． ③ 由动能定理计算W 电＋W 非电＝ΔE k . ④ 由电势能的变化计算：W 电＝E p 1－E p 2.三、典型例题（一）电场力做功与电势能改变的关系例1 有一带电荷量q ＝－3×10－6 C 的点电荷，从电场中的A 点移到B 点时，克服电场力做功6×10－4 J ．从B 点移到C 点时，电场力做功9×10－4 J ．问： (1)AB 、BC 、CA 间电势差各为多少？(2)如以B 点电势为零，则A 、C 两点的电势各为多少？电荷在A 、C 两点的电势能各为多少？ 解析：练习1一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a 运动到b 的过程中，能量变化情况为( )A. 动能减小B. 电势能增加C. 动能和电势能之和减小D. 重力势能和电势能之和增加 解析：（二）电势与电场强度的区别和联系例2如图所示，a、b、c为同一直线上的三点，其中c为ab的中点，已知a、b两点的电势分别为φa＝1 V，φb＝9 V，则下列说法正确的是()A. 该电场在c点的电势一定为5 VB. a点处的场强E a一定小于b点处的场强E bC. 正电荷从a点运动到b点过程中电势能一定增大D. 正电荷只受电场力作用，从a点运动到b点过程中动能一定增大解析：练习2如图甲所示，A、B是电场中的一条直线形的电场线，若将一个带正电的点电荷从A由静止释放，它只在电场力作用下沿电场线从A向B运动过程中的速度图象如图乙所示．比较A、B两点的电势和场强E，下列说法正确的是()A. φA<φB，E A<E BB. φA<φB，E A>E BC. φA>φB，E A>E BD. φA>φB，E A<E B解析：四、自我总结五、作业《创新设计》271页第1题至第7题第二单元电场的能的性质第二课时学案学习目标：知识与技能1.会解决等势面与电场线的关系。