选修1-1第一章电场电流学案
高中物理 第1章 电场 电流 1.1 电荷 库仑定律教案 新人教版选修1-1(2021年整理)
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电荷库仑定律【考纲要求】两种电荷,电荷守恒Ⅰ真空中的库仑定律,电荷量Ⅱ【本节目标】1.了解两种电荷及电荷守恒的概念,知道基本电荷量.2.掌握库仑定律的计算公式和适用条件,并会进行有关计算.【考点剖析】考点一两种电荷,电荷守恒【思考】A、B是被绝缘支架分别架起的金属球, 其中A带正电,B不带电,现在将两球靠近并相隔一定距离, ,如图所示,则以下说法中正确的是:()A。
导体B带上负电;B。
导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等;C。
若A向B逐渐靠近,在B左端和右端的电荷量大小始终相等并且连续变化;D.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变。
分析:本题以静电感应为背景,主要考查电荷守恒定律的应用。
导体B虽然不带电,但存在大量自由电子,在带正电的A作用下,部分自由电子被吸引运动到左端,右端由于缺少电子而出现正电荷,但电荷总量仍为零。
所以A错B对;当A向B靠近时,B左右两部分的异种电荷总是同步增加,但变化还是连续的,只能是基本电荷的整数倍。
所以C错;考点整理:1.自然界中只有两种电荷:。
同种电荷 ,异种电荷。
2.电荷量:物质所带电荷的多少叫电荷量,所有带电体的电荷量都是元电荷电荷量的 ,我们把 称为元电荷,即1.60×10—19C 。
2021人教版高中物理选修(1-1)第一章《电场 电流》word章末总结学案
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【步步高学案导学设计】2014-2015学年高中物理第一章电场电流章末总结学案新人教版选修1-1一、库仑定律的理解与应用1.库仑定律:F=k Q1Q2r2,其中k是一个常量,叫静电力常量,F是两个点电荷间的静电力,Q1、Q2是它们所带的电荷量,r是它们之间的距离.2.库仑定律的适用条件:(1)真空中;(2)点电荷.3.库仑力的方向:沿连线方向,且同种电荷相斥,异种电荷相吸.4.相互性:两个点电荷间的库仑力为相互作用力,满足牛顿第三定律.例1两个分别带有电荷量-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r2,则两球间库仑力的大小为( ) A.112F B.34F C.43F D.12F 解析 两金属球间原来的库仑力F =k Q·3Q r2=k 3Q2r2,两球接触后各带相同电荷量Q′=-Q +3Q 2=Q ,又因为它们的距离变为r 2,所以此时它们间的库仑力F′=k Q·Q r 22=k 4Q2r2=43F ,故C 项正确.答案 C二、关于电场线的理解同一幅图中,电场线的疏密程度可定性地表示电场强度的大小.电场线越密的地方,场强越大;电场线越稀的地方,场强越小.例2 如图1所示的电场中,关于M 、N 两点电场强度的关系判断正确的是( )图1A .M 点电场强度大于N 点电场强度B .M 点电场强度小于N 点电场强度C .M 、N 两点电场强度大小相同D .M 、N 两点电场强度方向相反解析 电场线密的地方,电场强度强,EM>EN ,A 对,B 、C 错;M 、N 两点场强方向都沿电场线方向,但并不相反,D 错.答案 A三、电功的理解和计算电功是电流通过导体时电能转化为其他形式能(内能、机械能、化学能等)的量度,用公式W =UIt 计算;电热是电能转化为内能的量度,用公式Q =I2Rt 计算.(1)在纯电阻电路中,消耗的电能全部转化为内能,故电功与电热相等,即W =Q =UIt =I2Rt =U2R t.电功率和热功率相等,即UI =I2R =U2R. (2)在非纯电阻电路中,消耗的电能一部分转化为内能,还有一部分转化为其他形式的能,故电功大于电热,即W =UIt>Q =I2Rt ,UIt =I2Rt +E 其他.相关各功率的关系式为UI =I2R +P 其他.例3 一台电风扇,内阻为20 Ω,接上220 V 电压后,消耗功率66 W .求:(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率是多少?(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少?解析 (1)因为P =IU ,所以I =P U =66220A =0.3 A (2)电风扇正常工作时转化为内能的功率P 内=I2R =0.32×20 W =1.8 W电风扇正常工作时转化为机械能的功率P 机=P -P 内=66 W -1.8 W =64.2 W电风扇正常工作时的效率η=64.266×100%≈97.3% (3)电风扇风叶被卡住后通过电风扇的电流I =U R =22020A =11 A 电动机消耗的电功率P′=IU =11×220 W =2 420 W电动机发热功率P 热=I2R =112×20 W =2 420 W答案 (1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3%(3)11 A 2 420 W 2 420 W1.两个形状相同的绝缘小球带正、负电荷,两球相距一定的距离,今把它们相接触后置于原处,则它们之间相互作用力与原来相比将( )A .变小B .变大C .不变D .以上三种情况都有可能答案 A2.如图2所示,空间有一电场,电场中有两个点a 和b.下列表述正确的是( )图2A .该电场是匀强电场B .a 点的电场强度比b 点的大C .b 点的电场强度比a 点的大D .正电荷在a 、b 两点受力方向相同答案 B解析 由题图可以看出a 点的电场线比b 点密,故A 、C 选项错,B 选项正确;正电荷受力方向为该点的切线方向,a 点的切线方向与b 点不同,故D 错.3.两个质量均为m 、带电荷量均为+q 的小球用等长绝缘细线悬挂于同一点,平衡后如图3所示,两细线张角为2θ,则小球所在处电场强度的大小为( )图3A .mg/qtan θB .mgsin θ /qC .mgtan θ/qD .mgcos θ/q答案 C4.关于纯电阻用电器的热功率,下列说法正确的是( )A .由P =I2R 知,R 越大P 就越大B .由P =U2R知:R 越大P 就越小 C .在I 一定时,P 与R 成正比D .在U 一定时,P 与R 成反比答案 CD解析 电阻器的热功率既与电阻有关,还与电压、电流有关.在I 一定时,P 与R 成正比,在U 一定时,P 与R 成反比,故A 、B 项错,C 、D 项对.5.如图4所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上两点.若带电粒子运动中只受电场力作用,根据此图可以作出的判断是( )图4A .带电粒子所带电荷的符号B .带电粒子在a 、b 两点的受力方向C .带电粒子在a 、b 两点的加速度何处大D .带电粒子在a 、b 两点的加速度方向答案 BCD解析 如图所示,由于带电粒子在电场力作用下做曲线运动,所以电场力应指向轨迹的凹侧,且沿电场线,即沿电场线向左,B 可以;由于电场线方向未知,故不能确定带电粒子的电性,A 不可以;加速度由电场力产生,由于a 处电场线比b 处密,所以a 处电场强度大,由F =qE 知,带电粒子在a 处受电场力大,故加速度大,且方向与电场力方向相同,C 、D 可以.6.一只标有“6 V 3 W”的小灯泡,接在4.5 V 的电源上,它的实际功率是________(结果保留两位有效数字).答案 1.7 W。
选修1-1 第一章 电场 电流 学案 徐勇
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第一章 电场 电流 学案第一节、电荷 库仑定律一、知识梳理1.两种电荷:(1)物体带电:物体有了 的性质,表明它带了电,或者说有了电荷。
(2)两种电荷①正电荷:丝绸摩擦过的 叫做正电荷。
②负电荷:毛皮摩擦过的 叫做负电荷。
(3)自由电子和离子:金属中离原子核最远的 往往会脱离 的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做 ;失去电子的原子便成为带 电的离子,简称 ;得到电子的原子便成为带 电的离子,简称 。
(4)电荷间的相互作用规律:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
2.物体带电的三种方式:(1)摩擦起电:互相摩擦的物体因 而发生了 ,一些束缚力差的电子 ,于是原来电中性的物体由于得到电子而带 电,失去电子的物体则带 电。
如:毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒 从而带负电,则毛皮带 电;丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒 从而带正电,则丝绸带 电。
例1、毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带什么电荷,为什么?A.毛皮带正电,因为毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上;B.毛皮带负电,因为毛皮上的一些负电荷转移到了橡胶棒上;C.毛皮带正电,因为橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上.D.毛皮带负电,因为橡胶棒上的一些负电荷转移到了毛皮上;(2)感应起电:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会 或 带电体,使导体靠近带电体的一端带 ,远离的一端带 ,这种现象叫做静电感应。
利用静电感应使金属导体带电的过程叫做 。
如图所示:① 将带正电荷的球C 移近导体A 时,A 、B 上的金属箔将张开。
②感应起电有严格的操作步骤:1.使带电体C 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.移走C ,则A 带 电,B 带 电。
(3)接触带电: ①一个物体带电时,电荷之间会相互排斥,如果接触另一个导体,电荷会 到这个导体上,使这个导体也带电,这种方式称为 。
注意:接触带电时,两个完全相同的导体球相互接触后把剩余电荷量平分! + A B C AB例3、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,将两导体接触后再分开,则B导体的带电量为( )A.-QB.QC.2QD.4Q(4)物体带电的实质:无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷,使电荷发生,并不是创造电荷.二、电荷守恒定律:1.内容:电荷既不能,也不能,只能从一个物体到另一个物体,或者从物体的一部分到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量,这个结论叫做电荷守恒定律。
2020版高中物理第一章电场电流第2讲电场学案新人教版选修1-1
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第2讲 电 场[目标定位] 1.通过实验,认识电场,了解场这种物质存在的特点.2.理解电场强度的概念,会用电场强度描述电场.3.了解什么是电场线,会用电场线来描述电场的强弱和方向.一、电场1.电荷的周围存在着一种叫做电场的物质,电荷之间是通过电场发生相互作用的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.2.实物和场是物质存在的两种不同形式,虽然我们看不见电场和磁场,但是它们也是客观存在的物质.想一想 电场看不见、摸不着,我们如何确定电场的存在? 答案 若把电荷放在某处,电荷受到力的作用,说明该处有电场. 二、电场强度1.试探电荷:试探电荷的电荷量和体积都要非常小.2.定义:放入电场中某点的电荷所受静电力F 跟它的电荷量q 的比值.通常用E 表示.3.定义式:E =Fq. 4.国际单位:N/C.5.矢量性:规定电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.6.物理意义:描述电场的强弱和方向.想一想 有同学据电场强度的定义式E =F q得出,“电场强度的大小与试探电荷受到的电场力成正比,与试探电荷的电荷量成反比”.这种说法正确吗?为什么?答案 不正确.电场中某点的场强大小由电场本身决定,与试探电荷的电荷量q 及其受力F 大小无关.比值F q只是电场强度的定义式,并不能由此式得出场强与电荷受到的电场力成正比或与电荷量成反比. 三、电场线1.电场线:电场线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致.2.电场线不仅可以表示电场强度的方向,还可以表示电场强度大小的分布情况.3.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)在同一幅电场线分布图中电场越强的地方,电场线越密. 4.匀强电场(1)定义:如果电场强度的大小和方向都相同,这个区域的电场叫匀强电场. (2)特点:匀强电场中的电场线是距离相等的平行直线.(3)存在:两块靠近的平行金属板,大小相等,互相正对,分别带等量的正负电荷,它们间的电场(除边缘外)就是匀强电场. 想一想 电场线是真实存在的吗?答案 不是.电场线是人为画出来的,是为了形象地描述电场分布而假想的曲线,实际上并不存在.一、对电场、电场强度、电场力的理解 1.对电场的理解(1)电场是存在于电荷周围的一种特殊物质,并非由分子、原子组成,但客观存在. (2)电场的基本性质:是对放入其中的电荷有力的作用,电荷间的相互作用是通过电场发生的.(3)电场的方向:电场是有方向的,正电荷在电场中某点的受力方向为电场方向;负电荷在电场中某点的受力方向与电场方向相反. 2.对电场强度的理解(1)电场强度E =F q由电场本身决定,与放入其中的试探电荷无关. (2)电场强度是矢量,它遵循矢量的特点和运算法则.3.电荷受到的电场力:知道了电场强度,就可以求电荷在电场中受到的电场力F =qE .4.点电荷的电场强度(1)大小:E =kQ r2,其中Q 为点电荷的电荷量,k 是静电力常量,r 是到点电荷Q 的距离. (2)方向:正点电荷在P 点的场强方向背离正点电荷,负点电荷在P 点的场强方向指向负点电荷.如图1-2-1所示:图1-2-1例1 关于电场强度的下列说法中正确的是( ) A.电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力 B.在电场中某点不放电荷,则该点的电场强度一定为零C.正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向D.负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向 答案 AC解析 由电场强度的定义式可知,电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力,选项A 正确;电场中某点的场强大小由电场本身决定,与试探电荷的电荷量q 及其受力F 大小无关,选项B 错误;正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向,选项C 正确;负电荷在电场中某点所受电场力的方向与这点电场强度的方向相反,选项D 错误.针对训练1 下列各图是电场中某点的电场强度E 与放在该点处检验电荷量q 及检验电荷所受静电力F 与电荷量q 之间的函数关系图象,其中正确的是( )答案 AD解析 电场中某点的场强E 只取决于电场本身,比值法E =Fq定义E ,而大小与F 、q 无关,故A 、D 对,B 、C 错. 二、对电场线的理解1.电场线:为形象地描述抽象的电场而引入的假想曲线.电场线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致.2.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)同一幅图中,电场线的疏密程度可定性地表示电场强度的大小.电场线越密的地方,场强越大;电场线越稀的地方,场强越小.(4)电场线任一点顺着电场线的切线方向,就表示该点电场强度的方向,如图1-2-2所示.图1-2-2(5)电场线不是实际存在的曲线,是为了形象描述电场而假想的.3. 几种常见的电场线(如图1-2-3所示)图1-2-3例2下列电场中,A、B两点电场强度相同的是( )答案 C解析电场强度是矢量,A、B两点电场强度相同,必须大小和方向都相同,故C项正确. 针对训练2 一个正点电荷的电场线分布如图1-2-4所示,A、B是电场中的两点,E A和E B分别表示A、B两点电场强度的大小,关于E A和E B的大小关系,下列说法正确的是( )图1-2-4A.E A>E BB.E A =E BC.E A <E BD.无法比较E A 和E B 的大小 答案 A解析 电场线的疏密程度表示场强的大小,电场线越密说明场强越大,所以E A >E B ,选项A 正确.对电场、电场强度的理解1.在电场中某点放一个检验电荷,电荷量为q ,检验电荷受到的电场力为F ,则该点电场强度为E =Fq,下列说法正确的是( ) A.若移去检验电荷,该点的电场强度就变为零B.若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷,该点的场强就变为E2C.若在该点放一个电荷量为-2q 的检验电荷,则该点电场强度大小仍为E ,但电场强度的方向与原来的方向相反D.若在该点放一个电荷量为2q 的检验电荷,则该点的电场强度大小仍为E ,电场强度的方向还是原来的电场强度方向 答案 D解析 因为电场中某点的电场强度的大小和方向由电场本身决定,跟检验电荷无关,所以,移去检验电荷或在该点放电荷量为2q 或-2q 的检验电荷,该点电场强度均不变.故D 正确,A 、B 、C 错误.2.关于电场强度,下列说法正确的是( )A.以点电荷为球心、r 为半径的球面上,各点的场强相同B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大C.若放入正电荷时,电场中某点的场强向右,则当放入负电荷时,该点的场强仍向右D.电荷所受到的电场力很大,即该点的电场强度很大 答案 C解析 以点电荷为球心,r 为半径的球面上,各点的场强大小相等,方向不同,A 错误;由E =kQr2知,点电荷周围的场强大小仅与Q 及r 有关,与电荷的正、负无关,B 错误;电场中某点场强的方向为恒定的,不会随着放入的试探电荷的电性变化而变化,C 正确;由E =Fq知,电场力F 很大,场强不一定大,D 错误.对电场线的理解3.在静电场中,对电场线的理解正确的是( ) A.电场线是真实存在的一簇曲线B.电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷C.电场线一定不相交D.在同一幅电场线分布图中电场越弱的地方,电场线越密 答案 BC解析 电场线是为了研究电场分布而假想的曲线,实际并不存在,选项A 错误;电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,选项B 正确;电场线一定不相交,选项C 正确;在同一幅电场线分布图中电场越强的地方,电场线越密,选项D 错误.4.如图1-2-5所示,一点电荷先后置于匀强电场中的A 、B 两点,则该点电荷在这两点所受的电场力( )图1-2-5A.大小相等,方向相同B.大小相等,方向相反C.大小不等,方向相同D.大小不等,方向相反 答案 A解析 在匀强电场中各点的电场强度大小相等、方向相同,由F =Eq 可知,点电荷在A 、B 两点所受的电场力也大小相等、方向相同,故A 对,B 、C 、D 错.(时间:60分钟)题组一、对电场、电场强度的理解 1.下列说法正确的是( )A.电荷只有通过接触才能产生力的作用B.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场C.电场是一种物质,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的D.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用 答案 BCD解析 电荷间相互作用是通过电场相互作用的,所以不需要通过接触就能产生力的作用,故A 错误;只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场,故B 正确;电场是一种物质,看不见也摸不着,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的,故C 正确;电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,故D 正确. 2.下列选项中属于物理学中的理想化模型的是( ) A.电场强度 B.质点 C.点电荷 D.元电荷答案 BC解析 电场强度采用了比值定义法;质点和点电荷忽略了物体或带电体的形状和大小,属于理想化模型;元电荷是最小的电荷量.选项B 、C 正确,A 、D 错误. 3.电场中有一点P ,下列说法正确的是( )A.若放在P 点的试探电荷的电荷量减半,则P 点的场强减半B.若P 点没有试探电荷,则P 点的场强为零C.P 点的场强越大,则同一电荷在P 点受到的静电力越大D.P 点的场强方向为正试探电荷在该点所受静电力的方向 答案 CD解析 电场强度是源电荷(产生电场的电荷)电场的属性,与放入电场中的电荷无关,A 、B 错误;电场强度的定义式提供了通过试探电荷确定场强大小和方向的途径,如果已知E ,则由E =Fq的变式F =qE ,可以确定静电力的大小和方向.故C 、D 正确.4.真空中距点电荷(电荷量为Q )为r 的A 点处,放一个带电荷量为q (q ≤Q )的点电荷,q 受到的电场力大小为F ,则A 点的场强为( ) A.F QB.F qC.k q r 2D.k Q r2答案 BD解析 由电场强度的定义式,可得场强E =Fq ,选项A 错误,B 正确;由库仑定律可得F =k Qq r2,所以场强E =F q =k Q r2,选项C 错误,D 正确. 题组二、对电场线的理解5.在如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点,其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )答案 C解析 A 图中与点电荷等距的a 、b 两点,场强大小相同,方向不同但不相反,A 错误;对B 图来说,根据电场线的疏密及对称性可判断,b 点和a 点场强大小、方向均相同,B 错误;C 图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点,场强大小相同,方向相反,C 正确;对D 图来说,根据电场线的疏密可判断,b 点的场强大于a 点的场强,D 错误. 6.电场中某区域的电场线分布如图1-2-6所示,A 、B 是电场中的两点,则( )图1-2-6A.A 点的电场强度较大B.A 、B 两点的电场强度方向相同C.因为B 点没有电场线,所以电荷在B 点不受到电场力作用D.同一点电荷放在A 点受到的电场力比放在B 点时受到的电场力小 答案 A解析 电场线是人为想象出来的曲线,它不是客观存在的.用它可以形象直观表示带电体周围的电场分布情况.B 点也存在电场.7.如图1-2-7所示,为某一电场中的一条电场线,a、b为线上的两点,则下列判断正确的是( )图1-2-7A.这是一个匀强电场B.a点场强一定比b点场强大C.a点场强可能比b点场强小D.不知a、b附近电场线的分布情况,场强大小不能确定答案CD解析电场线的疏密程度表示电场的强弱,一条电场线无法判断电场线的疏密程度,当然也就无法判断电场的强弱.8.下列各图中,正确描绘一个负电荷电场线的是( )答案 A9.如图1-2-8所示,a、b是等量异种点电荷连线的中垂线上的两点。
新人教版高中物理选修1-1电场教案
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电场教法建议指点迷津本章内容比较抽象,概念多,关系复杂,是学生感到很难理解的一章。
第一,要重点讲述关于场的一些重要概念,如电场强度、电场线、电势差、等势面等。
“场”是一种客观存在的物质,它看不见,摸不到,在教学中,做好演示实验是非常关键的一步。
同时要注意把复习旧知识跟学习新知识结合起来,如讲电势差、电势能时,可利用学生熟悉的重力做功来进行类比,帮助学生理解基本概念。
第二,带电体在电场中运动问题,也可能是带电体在复合场合运动问题,属于场类问题与动力学规律的综合应用,是高考的重点内容之一。
学生在初学时,往往不能正确运用前面学习的力学规律进行正确解题。
应当通过典型例题进行分析,总结出解题思路,让学生有针对性地练习,使学生牢固掌握基本解题方法。
第三是关于静电的防止和应用,应结合教材,联系一些日常生活中的静电现象,如在梳头和脱化纤衣服时产生的放电现象等都是静电现象,结合静电除尘,把静电学的知识与生产实际联系起来,丰富学生的实际知识,提高学生的学习兴趣。
近几年高考中对本章知识考查频率较高的是电场力做功与电势能变化,带电粒子在电场中的运动这两个知识点。
尤其在与力学知识的结合中巧妙地把电场概念、牛顿定律、功能关系等命题联系起来,对学生能力有较好的测试作用。
另外,平行板电容器也是一个命题频率较高的知识点,且常以小综合题出现,其他库化定律、增强叠加等虽命题率不高,但往往出现需深刻理解的叠加问题,也是复习中不能忽视的。
学海导航思维基础本章概念抽象,学生应当在理解的基础上熟记概念,掌握公式,弄清哪些量是矢量,哪些量是标量,以及公式中各量正负号的意义。
其次,要把前面所学力学规律应用在电场中,处理带电粒子在电场中的运动问题。
电荷的相互作用及库仑定律自然界中只存在正负两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷既不 能凭空创造,也不能被消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到物体的另一部分——电荷守恒定律。
高中物理 第1章 电场 电流 1.1 电荷 库仑定律学案新人教版选修1-1
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第一节电荷库仑定律一、自主学习目标:1.解释电荷、感应起电,理解点电荷、元电荷。
2.知道电荷守恒定律。
3.探究点电荷的相互作用规律,记住库仑定律内容和使用条件二、重点知识:点电荷、库仑定律三、自主学习过程:(一)课堂自主学习:一)两种电荷,电荷守恒1、自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷。
用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是。
2、同种电荷互相异种电荷互相。
3、电荷量:_____________________________,用字母Q表示。
在国际单位制中,电荷量的单位是_________,用字母C表示。
4、物体带电的三种方式_______________、________________、_______________5、电荷守恒定律:电荷即不能凭空产生,也不能凭空消失,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。
6、元电荷:电子或质子所带的电荷量的大小,叫做元电荷。
用符号e表示,通常取e=1.60×10-19C。
7、所有带电体的电荷量一定是元电荷的 _________________ 。
二)库仑定律1、内容:_______________________________________________________________________2、表达式:________________________3、适用条件:(1)_______________________(2)_________________________说明:①库仑定律是有法国物理学家库仑首先得出的,国际单位制中,静电力恒量 K=②在使用库仑定律公式时,Q1、Q2只需用绝对值代入即可。
若将Q的电性符号代入,计算所得的F的正、负只代表是斥力还是引力4、点电荷:如果带电体之间的距离比它们的大小大得多,带电体便可看作点电荷(二)典型例题例1.甲、乙两同学各拿一带电小球做实验,不小心两小球接触了一下,结果两小球都没电了!电荷哪里去了呢?消失了?例2.如图长为L的绝缘轻质杆两端分别固定一个带电小球A和B(可看作点电荷),A球带电量为+Q,B球带电量为-Q。
高中物理 第1章 电场 电流 1.1 电荷 库仑定律导学案(无答案)新人教版选修1-1(2021年
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河北省衡水市安平县高中物理第1章电场电流1.1 电荷库仑定律导学案(无答案)新人教版选修1-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(河北省衡水市安平县高中物理第1章电场电流1.1 电荷库仑定律导学案(无答案)新人教版选修1-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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一、电荷库仑定律学习目标:(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、感应起电的本质(3)知道元电荷、点电荷的概念(4)知道电荷守恒定律一、知识梳理1、自然界中只存在两种电荷,即电荷和电荷.2、用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是,橡胶棒(得到、失去)电子;用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是,玻璃棒 (得到、失去)电子。
3、同种电荷互相异种电荷互相。
4、电荷量:____________________________,用字母表示。
在国际单位制中,电荷量的单位是_________,用字母C表示。
5、元电荷:或所带的电荷量的大小,叫做元电荷。
用符号e表示, e= C.注意:迄今为止,发现所有带电体的电荷量或者等于e,或者等于e的整数倍。
6、带电的三种方法:7、电荷守恒定律:二、例题分析例1、把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这从本质上看是因为A、A球的正电荷移到B球上B、B球的负电荷移到A球上C、A球的负电荷移到B球上D、B球的正电荷移到A球上例2、取一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B,使它们彼此接触。
高中物理选修1-1_1体化教学案_第1章_电流
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第一章 电场 电流第一节 电荷 库伦定律【典型例题】【例1】关于点电荷的说法,正确的是 ( )A 、只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B 、体积很大的带电体一定不能看作点电荷C 、点电荷一定是电量很小的电荷D 、体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷【解析】库伦定律中所要求的点电荷,并非是指带电体的本身的大小,而是指带电体之间的距离比带电体自身的线度的大小大的多,以至电体的形状和大小对相互作用力影响可以忽略,所以本题答案:D【例2】两个点电荷相距为r,相互作用力为F,则( )A 、电荷量不变,距离加倍时,作用力变为F/4B 、其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离都减半时,作用力不变C 、每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增加相同的倍数时,作用力不变D 、将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个点电荷,两者的距离不变,作用力可能不变【解析】根据库伦定律的计算公式221rQ Q k F =,可知本题的答案为ACD 【例3】真空中有三个同种的点电荷,它们固定在一条直线上,如图所示,它们的电荷量均为4.0×10-12C,求Q 2受到静电力的大小和方向,【解析】由库仑定律可知Q 2受到Q 1的静电力为斥力,方向水平向右,受到Q 3的库伦斥力方向向左,它受到的静电力是这两个力的合力,设向右为正方向()()N r r kQ r Q Q kr Q Q kF 1122212922212222322121101.1)2.0(11.01100.4100.911--⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-=⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-=方向向右,【基础练习】 一、选择题1、A 、B 、C 三个塑料小球,A 和B,B 和C,C 和A 间都是相互吸引,如果A 带正电则( C)A 、.B 、C 球均带负电B 、B 球带负电,C 球带正电C 、B 、C 球中必有一个带负电,而另一个不带电D 、B 、C 球都不带电2、库仑定律的适用范围是 ( CD )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、下述说法正确的是( BC ) A .元电荷就是质子B .物体所带的电量只能是某些值,C .元电荷是带电物体电量的最小值D .由库仑定律F =k221r q q 可知,当两电荷间距离r →0时,F →∞4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一小段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是:( C )A.A和B原来带有等量异种电荷B.A和B原来带有同种电荷C.A和B原来带有异种不等量电荷D.A原来带电,而B原来不带电5、带负电的粒子以不同的速度v0从A点分别射出,在O点处有一个固定的正点电荷,已知v0⊥OA,粒子的重力可忽略不计,其中有一些粒子可以绕O点做圆周运动,那么这些做圆周运动的粒子( D)A.一定具有相同的动能B.一定具有相同的电量C.如果它们的动能相同,那么它们的荷质比一定相同D.如果它们的电量相同,那么它们动能一定相同6、真空中两个点电荷Q1、Q2,距离为R,当Q1增大到2倍时,Q2减为原来的1/3,而距离增大到原来的3倍,电荷间的库仑力变为原来的:( D )A、4/9B、4/27C、8/27D、2/27二、填空题7、库仑定律公式中静电力常数k的大小为_______________.在国际单位制中k的单位是________.在真空中两个1C的点电荷相距1m时的相互作用力.N·m2/C28、真空中有两个点电荷A、B.其带电量q A=2q B,当二者相距0.01m时,相互作用力为1.8×10-2N,则其带电量分别为q A=__2×108_C____,q B=1×108_C______.9、历史上在,最早测出电子电荷的精确数值的科学家是 ,其实验的基本原理是使带电液滴在匀强电场中受到的电场力恰好等于油滴的重力,即qE = mg,用实验的方法测出m和E,就能计算出油滴所带的电量,发现这些电量都等于的整数倍,这个实验进一步证实了的存在,揭示了电荷的性,三、计算题10、在真空中有两个相距0.18m的点电荷,Q1电量为十1.8×10-12C,两个点电荷间的静电力F=1.0×10-12N,求Q2所带的电量?2.0×10-12C11、氢原子由一个质子(原子核)和一个核外电子组成,电子质量m e= 9.1×10-31kg,质子质量m p =1.67×10-27kg,电子和原子核所带电荷量都等于e= 1.6×10-19C,电子绕核旋转的轨道半径r =5.3×10-11m,试求:(1)电子所受静电引力是万有引力的多少倍?(2)电子绕核旋转的周期和线速度各是多少?12、如图所示,在光滑绝缘水平面上固定质量相等的三个带电小球(可视为点电荷)a、b、c三球共线,若释放a球,其初始加速度为1m/s2,方向向左;若释放c球,其初始加速度为3m/s2,方向向右;若释放b球,则b球的初始加速度的大小是多少?方向如何?2m/s 2,方向向左13、如图所示,把质量为0.2克的带电小球A 用丝线吊起,若将带电量为4×10-8C 的小球B 靠近它,当两小球在同一高度时且相距3cm,丝线与坚直方向夹角为45︒,求此时小球B 受到库仑力及小球A 带的电量,解析:丝线为什么能与竖直方向成45︒角,此时小球处于什么状态,根据题给的条件,可知小球A 处于平衡状态,分析小球A 受力情况如图5所示,mg :小球A 的重力,T :丝线的张力,F :小球B 对小球A 的静电力,三个力的合力为零,F=mg tg45︒=0.2×10-3×10×1=2×10-3N ,题中小球A,B 都视为点电荷,它们之间相互吸引,其作用力大小F Kq q r A B=⋅2∴C105.0104100.9)103(10245tg 8892232----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==⋅A B A q mg rq q K ο小球B 受到库仑力与小球A 受到库仑力为作用力和反作用力,所以小球B 受到的库仑力大小为2×10-3N ,小球A 与小球B 相互吸引,B 带正电,小球A 带负电,所以q A =-0.5×10-8C 【能力提升】 一、选择题1、真空中两个点电荷Q 1、Q 2,距离为R,当Q 1增大到2倍时,Q 2减为原来的1/3,而距离增大到原来的3倍,电荷间的库仑力变为原来的:( D )A 、4/9B 、4/27C 、8/27D 、2/272、如图所示,有大小相同的A 、B 、C 三个金属球,A 、B 带等量异种电荷,中间连接一个轻质绝缘的弹簧,放在光滑的绝缘水平面上,平衡时弹簧压缩量为X 0,现将不带电的C 球和A 球接触一下,然后拿走,则产生新平衡时弹簧的压缩量X 为(C )A ,X =21X 0B .X >21X 0 C .X <21X 0 D .X =X 0二、填空题3、真空中A 、B 两个点电荷,相距L ,质量分别为m 和2m ,它们由静止开始运动(不记重力)开始时,A 的加速度为a ,经过一段时间B 的加速度为a ,速率为V ,那么这时两点电荷相距 ,A 点电荷的速率为 ,它们相遇时离A 电荷出发点的距离是 ,2/2L 、2V 、32L三、 计算题4、如图所示,两个相同小气球带等量电荷(可看作点电荷),两气球相距为L 0,细线间夹角为θ,悬挂物体的质量为m,气球悬浮在空中不动,求气球的带电量,第二节、电场【典型例题】【例1】电场中有一点P,下列说法正确的是( )A、若放在P点电荷的电量减半,则P点的场强减半B、若P点没有检验电荷,则P点场强为零C、P点的场强越大,则同一电荷在P点所受电场力越大D、P点的场强方向为检验电荷在该点受力方向【解析】虽然电场强度是利用检验电荷在P点受力与检验电荷电量本身比值而得,但它反映的是电场本身的性质,而与检验电荷是否存在及其电量大小并无关系,所以A、B选项均错,只有C选项正确.D 的错误在于电场强度的方向是正电荷在该点受力方向,与放在该点负电荷的受力方向相反,D选项中并未说明检验电荷的正、负,所以错误.【例2】A、B为带异种电量的两点电荷,c、d为A、B连线上的两点,且Ac=Bd,关于c、d两点间电场强度的情况是( )A、由c到d电场强度由大变小B、由c到d电场强度由小变大C、由c到d电场强度不变D、由c到d电场强度先变小后变大【解析】 c、d间的电场处于A、B两异种点电荷所形成的叠加场,各点场强可由E A+E B表示,但计算起来较繁杂,可借助电场线来描绘,如图所示,从电场线分布看,c—d电场线密—疏—密,因此电场强度先变小后变大.【例3】如图所示,Q A=3×10-8C,Q B=-3×10-8C,A,B两球相距5cm,在水平方向外电场作用下,A,B 保持静止,悬线竖直,求A,B连线中点场强,(两带电小球可看作质点)【解析】以A为研究对象,B对A的库仑力和外电场对A的电场力平衡,E外方向与A受到的B的库仑力方向相反,方向向左,在AB的连线中点处E A,E B的方向均向右,设向右为正方向,则有E总=E A+E B-E外,【基础练习】一、选择题1、关于电场强度E的说法正确的是( A )A.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;B.根据E=F/q可知,电场中某点的电场强度与电场力F成正比,与电量q成反比;C.E是矢量,与F的方向一致;D.公式E=kQ/r2对任何电场都适用,2、以一个点电荷为球心,在其周围空间中画出一个球面,对于球面上的各点:( A )A、电场强度的大小相同,方向不同;B、电场强度的大小相同,方向相同;C、电场强度的大小不同,方向不同;D、电场强度的大小不同,方向相同,3、下面关于电场线的说法,其中正确的是( CD )A.在静电场中释放的点电荷,在电场力作用下一定沿电场线运动B .电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同C .电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同D .电场线的疏密表示电场强度的大小.4、如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A 、B 两点,用E A 、E B 表示A 、B两处的场强,则 ( AD ) A 、A 、B 两处的场强方向相同B 、因为A 、B 在一条电场上,且电场线是直线,所以E A =E BC 、电场线从A 指向B,所以E A >E BD 、不知A 、B 附近电场线的分布情况,E A 、E B 的大小不能确定5、在真空中有一点电荷形成的电场中,离该点电荷距离为r 0的一点,引入一电量为q 的检验电荷,所受电场力为F ,则离该点电荷为r 处的场强大小为(B )A .q FB .220qr FrC .qr Fr 0D .qFr r 06、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,则电子所受电场力以外另一个力的大小和方向变化情况是( B ) 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 二、填空题7、在真空中负点电荷Q 形成的电场中的P 点,放一个q=-10-9的点电荷,测得 所受电场力大小为10-6N ,则:(l )若移走q ,而在P 点放置一个q ,=+10-8的点电荷,则 所受电场力大小为____________N,此时Q 在P 点产生的电场的场强大小为 N/C,方向与将q 放在P 点时的场强方向____________;(2)若在P 点不放任何检验电荷,则Q 在P 点产生的场强大小为____________N/C,方向与将 放在P 点时的场强方向 1×10-7、3101⨯、相同、3101⨯、相同8、如图所示,一个质量m ,带电量为-q 库的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中(电场线与水平面平行),当小球静止时,测得悬线与竖直线夹角为30°,由此可知该匀强电场场强方向为 ,电场强度的大小E = 牛/库,若将小球的带电量减半后再利用上述方法,测量出的场强大小和原来场强比 ,(填不变,增大或减小)向右,33mgq,不变9、如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为9×103N/C,在电场内一水平面上作半径10cm 的圆,圆周上取A 、B 两点, AO 连线沿E 方向,BO ⊥AO ,另在圆心O 处放一电量为10-8C 的正点电荷,则A 处场强大小E A = ,B处场强的大小E B = ,方向为 ,0,1.27×104N/C ;斜向下45º三、计算题10、、如图所示,在真空中,带电量分别为+Q 和-Q 的点电荷A 、B 相距r ,则(1)两点电荷连线的中点O 的场强多大?(2)距A 、B 两点都为r 的O '点的场强如何?8kQ/r 2,kQ/r 211、在场强为E,方向竖直向下的匀强电场中有两个质量均为m 的带电小球,电量分别为+2q 和-q,两球之间用长为L 的绝缘线相连接,另用绝缘细线系住带正电的小球挂于O 点处于平衡状态,如图所示,重力加速度为g,细线对悬点O 的作用力12、在真空中有A 、B 两个小球,相距10cm,A 球带电量为Q 1=12×10-9C,B 带电量为Q 2=3×10-9C,在它们的连线上放一带电小球C,正好使三个球都处于平衡状态,问小球C 带的正电荷还是负电荷?应该放在什么位置上?它的电量多大?负电,距A 电荷为6.67cm,1.33×10-9C 13、如图所示,把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,电场强度大小为E ,有一质量为m 、带电量为+q 的物体以初速v 0,从A 端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因数,cos sin sin cos Eq mg Eq mg θθθθ-+【能力提升】 一、选择题 1、在一个点电荷+Q 的电场中,一群负离子恰好沿着以点电荷为圆心的圆弧从a 运动到b,如图所示,则这些负离子可能具有相同的( A )A 、动能和电量B 、 动量和电量C 、质量和速度D 、质量和电量2、两个固定的异种电荷,电量一定,但大小不等,用E 1、E 2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两点电荷的直线上,E 1=E 2的点( C ) A .有三个,其中两处合场强为零 B .有三个,其中一处合场强为零 C .有二个,其中一处合场强为零 D .有一个,该处合场强不为零3、如图所示,用两根丝线挂着两个质量相同的小球M 、N ,此时上下丝线的受力分别为T M 和T N ,如果使M 球带正电,N 球带负电,上下线受到的力分别为T M `、T N `,则( BC )A. T M <T M `B. T N >T N `C. T M =T M `D. T N <T N `二、填空题4、如图所示,有一个半径为R 的绝缘细橡胶圆环,均匀带正电Q ,圆环竖直放置,此时圆心处场强为 ,今在圆环水平直径的左侧切去一小段,留下一小缺口,其宽度为a (且a «R ),则剩余部分在圆心处形成的场强大小为 ,方向 ,0、32kaQR π,向左 三、计算题5、如图所示,一个质量m,带电荷-q 的小物体,可在水平绝缘轨道ox 上运动,OR 端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox 正向.小物体以初速v 0从位置x 0沿Ox 轨道运动,受到大小不变的摩擦力f 作用,且f <qE .设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程. (2Eqx 0+mv 02)/2f第三节、生活中的静电现象 电容【典型例题】【例1】 在燃气灶上装有的电子点火器,用电池接通电子线路产生高压电,通过高压放电产生电火花点燃气体,为什么点火器的电极做成针尖状而不是圆头状? 【解析】实验和理论都表明导体尖锐部分的电荷特别密集,尖端附近电场特别强,容易产生尖端放电,这样就可以比较容易地点燃气体,这是导体尖端放电在实际生活中的一种运用,【例2】 一种静电除尘器,由两块距离为1㎝的平行金属板A 、B 组成,如图所示,两板间接上9×103V 的值流电压时,在两板间产生一个强电场,如果一粒尘埃,其质量为1.0×10-5㎏,电荷量为4.8×10-9C,试通过计算来比较尘埃所受的重力和电场力的大小,并说明除尘原理,【解析】尘埃所受的重力G=mg=1.0×10-5×10=1.0×10-4N 两板间的场强为E=U/d=9×103/(1×10-2)=9×105(V/m),尘埃受到的电场力F=qE=4.8×10-9×9×105=4.32×10-3N,F/G=43.在实际应用中,尘埃所带的电荷来自被强电场电离的空气分子,空气分子被电离后成为电子和正离子,正离子被吸引到负极板上得到电子,又成为分子,而电离出的电子在向正极板运动过程中,遇上尘埃,而使尘埃带上负电,这样带负电的尘埃被吸附到到正极板上而被收集,【例3】有一个电容器,如果使它带的电荷量增加4.0×10-8C,两极板间的电势差就增大20V,这个电容器的电容是多少微法?【解析】用Q ∆表示电荷的增加量,U ∆表示电势差的增量,则增加前后有Q=CU,Q+ΔQ=C(U+ΔU), 可得ΔQ =C ΔU,所以C=ΔQ/ΔU=2.0×10-9F=2.0×10-3μF【基础练习】 一、选择题1、为了防止静电危害,下列措施正确的是(ABC )A 、 油罐车上拖一条与地面接触的铁链B 、 飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎C 、 在地毯中夹杂不锈钢纤维D 、 尽可能保持印染厂空气干燥2、下列那位科学家发现尖端放电现象(C )A 、丹麦物理学家奥斯特B 、英国物理学家法拉第C 、美国科学家富兰克林D 、法国物理学家库仑 3、电视机的荧光屏表面经常有许多灰尘,这主要的原因(D )A 、 灰尘的自然堆积B 、 玻璃具有较强的吸附灰尘的能力C 、 电视机工作时,屏表面温度较高而吸附灰尘D 、 电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘4、电容器是将电能暂时存储的一种电学元件,电容器的电容越大,所接电压越高,其上的存储的电能就越大,下列措施可以增大电容器存储电能能力的是(ABC )A 、 电压保持不变,插入电介质B 、电压保持不变,增大正对面积C 、 电压保持不变,减小极板间的距离D 、以上措施都不行5、平行板电容器与静电计的连接如图所示,对电容器充电,使静电计指针张开一个角度,撤去电源后以下说法正确的是:A 、增大两板间距离,静电计指针张开角度变大,B 、减小两板间距离,静电计指针张开角度变大,C 、将两板平行错开一些,静电计指针张开角度变大,D 、将某电介质插入两板间,静电计指针张开角度变大,6、传感器是一种采集信息的重要器件,如图所示是一种测定压力的电容式传感器,当待侧压力F 作用于可动膜片电极上,可使膜片产生形变,引起电容变化,若将电容器,灵敏电流计和电源串连成闭合电路,那么下列说法正确的是(BC ) A 、 当F 向上压膜片电极时,电容将减小 B 、 当F 向上压膜片电极时,电容将增大 C 、 若电流计有示数,则压力F 在发生变化 D 、 若电流计有示数,则压力F 不发生变化二、填空题7、避雷针的避雷原理是 ,(尖端放电)8、防止静电危害的基本方法是 导走,避免 ,(尽快把静电,电荷越积越多)9、一平行板电容器充电后两板间电压为3V,现使它的电量减少3×10-4C,发现两板电压降为原来的1/3,则这个电容器的电容为______.(150μF .) 三、计算题10、请简要说明一下静电除尘的原理,(其基本原理是有一组接负高压的电晕电极产生尖端放电,使周围空气电离,带有尘埃微粒的烟气通过电离气体区成为带负电粒子,在静电除尘器外壳和电晕电极之间,则是接地的金属正电极称为集尘极,荷电微粒飞向集尘极,将负电荷送给集尘极,然后下落到集尘器中,静电除尘器是目前各类除尘器中效率最高的一种除尘设备,)11、有一电容器,带电量为1.0×10-5C,两板间电压力200V,如果使它的带电量再增加1.0×10-6C,(1)++++----求它的电容(2)两板间电压是多少伏?( 50μF 220)12、如图所示,把电容为C的电容器接在电压为U的电路中,讨论在下列情况下,电容器的电容、带电量和电势差的变化(1)接通S,使电容器的两极板间距离减为原来的一半(2)S接通后再断开,使电容器两极板的正对面积减为原来的一半((1)U不变由C∝1/d,且d'=d/2,故C'=2C由C∝Q知,Q'=2Q(2)Q不变由C∝S,且S'=S/2,故C'=C/2由C∝1/U知,U'=2U)13、已知电源电动势E,电容器电容C,电阻为R,开关S闭合对C充电至稳定状态,求:(1)有多少电量通过R?(εC)(2)保持开关S闭合,把电容器两极板间距变为原来的一半,这一过程中,又有多少电量通过R?(εC)【能力提升】一、选择题1、如图所示是静电除尘的原理示意图,A为金属管,B为金属丝,在A、B之间辊上高电压,使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子,电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获,使煤粉带负电,最终被吸附到A极上,排出的烟就比较清洁了,有关静电除尘的装置,下列说法正确的是(AC)A、金属管A应接高压电源的正极,金属丝B接负极B、金属管A应接高压电源的负极,金属丝B接正极C、C为烟气的进气口,D为排气口D、D为烟气的进气口,C为排气口2、传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用,如图所示是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图,金属芯线与导电液体形成一个电容器,从电容C大小的变化就反映液面的升降情况,两者的关系是(AC)A、C增大表示h增大B、C增大表示h减小C、C减小表示h减小D、C减小表示h增大3、如图所示,四个图象描述了对给定的电容器充电时,电容器电量Q 、电压U 和电容C三者的关系,正确的图象有(CD)二、填空题4、如图所示为电容器C 与电压U 的电源连接成的电路.当电键K 与1接通,电容器A 板带____电,B 板带____电,这一过程称电容器的____.电路稳定后,两板间的电势差为____.当K 与2接通,流过导体acb 的电流方向为____,这就是电容器的____ 过程.(正,负,充电过程,U,b →c →a,放电过程) 三、计算题5、如图8所示,A 、B 为不带电平行金属板,间距为d,构成的电容器电容为C .质量为m 、电量为q 的带电液滴一滴一滴由A 板上小孔以v 0初速射向B 板.液滴到达B 板后,把电荷全部转移在B 板上.求到达B 板上的液滴数目最多不能超过多少?(2)(qd h mgC n +=)第四节、电源和电流【典型例题】【例1】导体中电流强度是0.5A,求半分钟内通过导体横截面的电子数? 【解析】 q=It=0.5×30s=15C【例2】把5.0V 的电压加在一段电阻丝的两端测得通过电阻电流为1.0×102mA .当电阻丝两端电压增至8V 时,通过电阻丝电流增加多少? 【解析】由欧姆定律 I=U/R 得Ω===501.00.511AVI U R A VI 16.0500.82=Ω=∴ΔI =I 2-I 1=1.6×102mA-1.0×102mA=60mA【例3】在如图所示的电路中,R 1=14.0Ω,R 2=9.0Ω,当开关S 扳到位置1时,电流表的示数为I 1=0.20A ;当开关S 板到位置2时,电流表的示数为I 2=0.30A,求电源的电动势和内电阻,【解析】设电源的电动势为E,内电阻为r,由闭合电路欧姆定律可知 )(11r R I E += )(22r R I E += 带入数据可得E =3.0V ,r =1.0Ω 【基础练习】 四、选择题1、物理学中规定的电流方向是(A )A、正电荷的定向移动B、负电荷的定向移动C、自由电荷的定向移动D、正负离子的定向移动2、下列那位科学家发明最早的直流电源(D)A、意大利医学教授伽伐尼B、英国物理学家法拉第C、美国发明家爱迪生D、意大利化学家和物理学家伏打3、关于电流强度,下列说法中正确的是(D)A、根据I=q/t,可知q一定与t成正比B、因为电流有方向,所以电流强度是矢量C、如果在相等时间内,通过导体横截面的电量相等,则导体中的电流一定是稳恒电流D、电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位4、一节干电池的电动势为1.5V,其物理意义可以表述为(ABD)A.外电路断开时,路端电压是 1.5VB.外电路闭合时,1s内它能向整个电路提供1.5J的化学能C.外电路闭合时,1s内它能使1.5C的电量通过导线的某一截面D.外电路闭合时,导线某一截面每通过1C的电量,整个电路就获得1.5J电能5、如下图所示电路用来测定电池组的电动势和内电阻,其中V为电压表(其电阻足够大),定值电阻R=7.0Ω,在电键未接通时,V的读数为6.0V;接通电键后,V的读数变为5.6V,那么,电池组的电动势和内电阻分别等于(A )(A)6.0V,0.5Ω(B)6.0V,1.25Ω(C)5.6V,1.25Ω(D)5.6V,0.5Ω6、有一横截面为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电量为e,此时电子定向移动的速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为(AC)A.nvSΔtB.nvΔtC.IΔt/eD.IΔt/eS填空题7、只要导体两端存在,导体中的自由电子就在力的作用下,从电势处向电势处定向移动.移动的方向与导体中电流的方向.电压,电场,低,高,相反8、电源电动势为E,内阻为r,外电阻为R,则路端电压U随R变化的函数式是U=______,当R增大时,U 将______,当R=∞时,即外电路______,此时U=______,当R减小时,U将______,当R=0时,即外电路______,此时U=______,I=______,ER/(R+r),增大,开路,E,减小,短路,零,E/r9、一段导体两端电压是4 V,在2 min内通过导体某一横截面积的电量是15 C,那么这段导体的电阻应是Ω.32 Ω五、计算题10、人体通过50 mA的电流时,就会引起呼吸器官麻痹.如果人体的最小电阻为800 Ω,求人体的安全工作电压.根据以上所给的数据说明:为什么人体触到220 V的电线时会发生危险,而接触到干电池的两极时却没有感觉?40 V,因220 V>40 V,会发生危险,1.5 V<40 V,没有感觉.11、一个小电珠的额定功率是0.6W,额定电压是6V,将它与一个电阻R串联后接到ε=9V,r=1Ω的电池上,则当电阻R等于多大时,小电珠能正常发光?29Ω12、在彩色电视机的显像管中,从电子枪射出的电子在加速电压U作用下被加速,且形成电流为I的平均电流,若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收,设电子质量为m,电量为e,进入加速电场之前的初速不计,则t秒内打在荧光屏上的电子数为多少?Ite13、在图所示的电路中,若把R的阻值由2Ω增大到6Ω,电流将减为原来的一半,求电源的内阻为多少Ω?2【能力提升】四、选择题1、关于电动势,下列说法中正确的是(ABC)A、在电源内部,由负极到正极的方向为电动势的方向B、在闭合电路中,电动势的方向与内电路中电流的方向相同C、电动势的方向是电源内部电势升高的方向D、电动势是矢量2、某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是(D)A、0AB、0.8AC、1.6AD、3.2A3、如图所示的电路中,电源的内阻不能忽略,已知定值电阻R1=10Ω,R2=8Ω,当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为2V,则当S置于位置2时,电压表读数的可能值为(B)A.2.2V B.1.9VC.1.6V D.1.3V五、填空题4、设金属导体的横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,自由电子定向移动速度为v,那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为______;若电子的电量为e,那么在时间t内,通过某一横截面积的电量为______;若导体中的电流I,则电子定向移动的速率为______,nsvt,ensvt,I/ens 六、计算题。
2020版高中物理第一章电场电流第1讲电荷库仑定律学案新人教版选修1-1

第1讲电荷库仑定律[目标定位] 1.了解人类对电现象的认识过程,体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神.2.了解元电荷的大小;了解电荷守恒定律.3.理解库仑定律的含义和表达式,知道静电力常量;了解库仑定律的适用条件,学习用库仑定律解决简单的问题.一、接引雷电下九天美国科学家富兰克林通过著名的风筝实验成功地将天电引入莱顿瓶,并证明闪电是一种放电现象.二、电荷1.电荷的电性及相互作用(1)两种电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷.(2)作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.电荷的多少叫电荷量,用Q(或q)表示,在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,简称库,用符号C表示.3.摩擦起电和感应起电(1)摩擦起电:在摩擦起电过程中,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电.(2)感应起电:把电荷移近不带电的导体,导体中的正负电荷分开,使电荷从导体的一部分转移到另一部分.想一想原来物体不带电,通过摩擦或感应等方式使物体带上了电,那么摩擦或感应起电是创造了电荷吗?答案不是.因为无论哪种起电方式,都没有创造出电荷,起电的本质是电荷在导体间或导体内部发生了转移.三、电荷守恒1.电荷守恒定律:电荷既不能创生,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,在转移过程中,电荷的总量不变.2.元电荷:电子、质子所带的电荷量是最小电荷量,人们把这个最小电荷量叫做元电荷,用e表示,e=1.60×10-19 C.实验表明:所有带电物体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍.想一想 一个带电体可以带2.5×10-19C 的电荷吗?答案 不可以.元电荷是最小的电荷量,所有带电物体的电荷量或者等于e ,或者是e 的整数倍.所以带电体不可能带2.5×10-19C 的电荷.四、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,跟它们电荷量的乘积成正比,跟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 Q 1Q 2r,其中k 是一个常量,叫静电力常量,k =9.0×109 N·m 2/C 2. 3.适用条件: (1)真空中; (2)静止的点电荷. 4.点电荷如果带电体间的距离比它们自身线度的大小大得多,以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计,这样的带电体就可以看做点电荷. 想一想 有一位同学,由库仑定律的表达式F =k Q 1Q 2r 2得到:当r →0时,静电力F →∞.这种说法正确吗?为什么?答案 不正确.从数学角度分析这是必然的结论,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.一、摩擦起电与感应起电的比较例1 如图1-1-1所示,将一束塑料包扎带一端打结,另一端撕成细条后,用手迅速捊细条,观察到细条散开了,则产生这种现象的原因是( )图1-1-1A.细条之间相互感应起电,相互排斥散开B.撕成细条后,所受重力减小,细条自然松散C.撕成细条后,由于空气浮力作用,细条散开D.由于摩擦起电,细条带同种电荷,相互排斥散开 答案 D解析 产生这一现象的原因是由于摩擦,使细条上带了同种电荷,由于同种电荷的相互排斥,所以细条散开,故D 正确,A 、B 、C 错误. 二、电荷守恒定律的理解和应用 1.“总量”:指电荷的代数和.2.起电过程的本质:电子发生了转移,也就是说物体所带电荷的重新分配.3.两个完全相同的金属球接触后将平分电荷,即Q 1′=Q 2′=Q 1+Q 22,Q 1和Q 2可以是同种电荷,也可以是异种电荷.例2 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 答案 B解析 根据电荷守恒定律可知,B 应带正电荷,电荷量的大小应等于Q ,故B 正确,A 、C 、D 错误.三、库仑定律的理解和应用1.库仑定律的适用条件:适用于真空中静止的点电荷.真空中的电荷若不是点电荷,如图所示.同种电荷时,实际距离会增大,如图1-1-2(a)所示;异种电荷时,实际距离会减小,如图1-1-2(b)所示.图1-1-22.用公式计算库仑力的大小时,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.3.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,则它实际受到的库仑力为各个电荷对它的库仑力的矢量和.4.两个点电荷间的库仑力遵从牛顿第三定律,不管两带电体带电荷量大小如何,它们之间的库仑力大小总是相等的.例3 真空中有甲、乙两个点电荷,其相互作用力为F .要使它们之间的相互作用力变为2F ,下列方法可行的是( )A.使甲、乙电荷量都变为原来的 2 倍B.使甲、乙电荷量都变为原来的12C.使甲、乙之间距离变为原来的 2 倍D.使甲、乙之间距离变为原来的12答案 AD解析 根据库仑定律F =kQ 1Q 2r 2分析可得,通过改变电荷量和电荷之间的距离即可改变库仑力的大小,故A 、D 项正确.针对训练1 真空中两点电荷所带电量分别为+2Q 和-2q ,相距为2r ,它们之间的静电力是( ) A.k Qq r 2 B.k 2Qq r2C.k Qq rD.k 2Qq r答案 A 解析 根据F =kQ 1Q 2r 2,可得F =k 2Q ·2q (2r )2=k Qq r2,故A 正确,B 、C 、D 错误.电荷及其作用1.关于电荷及相互作用,下列说法中正确的是( )A.丝绸和玻璃棒摩擦后,玻璃棒带正电是由于丝绸上一些正电荷转移到玻璃棒上B.丝绸和玻璃棒摩擦后,玻璃棒带正电是由于玻璃棒上一些正电荷转移到丝绸上C.真空中两个点电荷电荷量均增加为原来的2倍,距离不变,则它们之间的作用力变为原来的4倍D.真空中两个点电荷间距离增为原来的2倍,电荷量均不变,则它们之间的作用力变为原来的一半 答案 C解析 能够移动的是负电荷电子,A 、B 项错误;由库仑定律F =kQ 1Q 2r 2,C 项正确,D 项错误. 电荷守恒定律的理解和应用2.两个完全相同的金属小球A 、B 所带电荷量分别为+3Q 和-Q ,将两小球接触后,小球A 的带电荷量为( ) A.+3Q B.+2Q C.+Q D.-Q答案 C解析 小球接触过程中电荷要先中和后平分,Q 1′=Q 2′=Q 1+Q 22=+3Q +(-Q )2=Q ,选项C 正确.库仑定律的理解及应用3.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法可行的是( ) A.每个点电荷的带电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变B.保持点电荷的带电荷量不变,使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍C.使一个点电荷的带电荷量加倍,另一个点电荷的带电荷量保持不变,同时使两点电荷间的距离减小为原来的12D.保持点电荷的带电荷量不变,将两个点电荷间的距离减小为原来的12答案 AD解析 根据库仑定律F =k Q 1Q 2r 2,知F A =k ·2q ·2q r 2=4F ,A 项正确;F B =kq 2(2r )2=F4,B 项错误;FC =k ·2q ·q (r 2)2=8F ,C 项错误;F D =kq 2(r 2)2=4F ,D 项正确.4.如图1-1-3所示,小球A 固定在绝缘支架上,小球B 用丝线悬挂,两小球均带有正电荷.现将A 向右移近B ,观察到丝线与竖直方向的夹角增大, 这表明电荷间的作用力( )图1-1-3A.随距离的减小而增大B.随距离的减小而减小C.随电荷量的减小而增大D.随电荷量的减小而减小 答案 A解析 丝线与竖直方向的夹角增大说明电荷间的作用力增大。
新课标人教版1-1选修一第一章《电流》单元教案3
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新课标人教版1-1选修一第一章《电流》单元教案3第一节电荷库仑定律教学目标(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道点电荷量的概念.2.了解静电现象及其产生原因;知道原子结构,掌握电荷守恒定律3.知道什么是元电荷.4.掌握库仑定律,要求知道知道点电荷模型,知道静电力常量,会用库仑定律的公式进行有关的计算.(二)过程与方法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。
3、类比质点理解点电荷,通过实验探究库仑定律并能灵活运用(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,认识理想化是研究自然科学常用的方法,培养科学素养,认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用教学重点:电荷守恒定律,库仑定律和库仑力教学难点: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,库仑定律的理解与应用。
教具:丝绸,玻璃棒,毛皮,硬橡胶棒,绝缘金属球,静电感应导体,通草球,多媒体课件教学过程:第1节电荷库仑定律(第1课时)(一)引入新课:多媒体展示:闪电撕裂天空,雷霆震撼着大地。
师:在这惊心动魄的自然现象背后,蕴藏着许多物理原理,吸引了不少科学家进行探究。
在科学史上,从最早发现电现象,到认识闪电本质,经历了漫长的岁月,一些人还为此付出过惨痛的代价。
下面请同学们认真阅读果本第2页“接引雷电下九天”这一节,了解我们人类对闪电的研究历史,并完成下述填空:电闪雷鸣是自然界常见的现象,蒙昧时期的人们认为那是“天神之火”,是天神对罪恶的惩罚,直到1752年,伟大的科学家___________冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验,把天电引了下来,发现天电和摩擦产生的电是一样的,才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。
师强调:以美国科学家的富兰克林为代表的一些科学家冒着生命危险去捕捉闪电,证实了闪电与实验室中的电是相同的。
灌南高中物理第一章电场电流小结导学案选修1_1
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第一章 电场 电流一、知识梳理二、思想方法1.抽象思维方法电场看不见,摸不着,本章从电场的力的性质和电场线两方面研究电场,尽量使电场形象化。
2.类比法将抽象的概念与熟悉的事物进行比较,可帮助理解。
本章中将电容器的电容与盛水的容器比较,有利于理解电容知识。
电学 电荷 起电方式:实质——电荷发生转移,遵循电荷守恒定律 元电荷:e =1.6×10-19C ,所有带电物体的电荷量或者等于它, 或者是它的整数倍 库仑定律:公式:F=kQ 1Q 2/r 2 k=9.0×109N ·m 2/C 2 适用条件:真空、点电荷 点电荷:大小和形状可忽略的带电体 自然界中只存在正、负电荷 电流 电动势:描述电源特性热功率:P =I 2R电流:电荷的定向移动形成电流;方向:正电荷定向移动方向为正方向 大小:I =Q/t焦耳定律:Q =I 2Rt 电场强度: E =F /q ,q 为检验电荷,E 与q 、F 无关;单位:N/C 应用2:电容器;电容器是容纳电荷的装置;一般来说,电容器极板的正对面积越大、极板间距离越近,电容器的电容就越大。
单位:F ,1F =1×106μF =1×1012pF 电场 电场:电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质----电场发生的,电荷的周围都存在电场;看不见,摸不着,客观存在。
性质:对放入其中的电荷有力的作用 匀强电场的电场线特点:距离相等的平行直线。
应用1:放电现象;雷电和避雷;静电的应用和防止 电场线:电场线可以形象地描述电场的分布。
各点的切线方向反映场强的方向, 疏密程度反映场强的大小。
特点:假想的(不存在)、不相交、不闭合,从正电荷出发,终止于负电荷方向:与正电荷受力方向相同。
2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.法拉第电磁感应定律是现代发电机、电动机、变压器技术的基础。
高中物理第一章电场电流章末整合学案新人教版选修1-1(2021年整理)
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第一章电场电流章末整合一、对电荷守恒定律的理解1.“总量":指电荷的代数和。
2.起电过程的本质:电子发生了转移,也就是说物体所带电荷的重新分配.3。
两完全相同的金属球接触后将平分电荷,即Q1′=Q2′=错误!,Q1和Q2可以是同种电荷,也可以是异种电荷。
例1下面关于电现象的叙述,正确的是()A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电,橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B。
摩擦可以起电,是普遍存在的现象,相互摩擦的两个物体总同时带等量的异种电荷C.摩擦带电现象的本质是电子的转移,呈电中性的物体得到电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性D。
摩擦起电的过程,是通过摩擦创造了等量异种电荷的过程答案BC解析物体间通过摩擦做功,使电子获得能量摆脱原子核的束缚而发生转移,哪个物体失去电子决定于其原子核对电子的束缚程度,因此,对同一物体用不同的物体摩擦,该物体可能带正电,也可能带负电,故A错误;但两物体间摩擦时一个物体得到多少电子,对方必定失去多少电子,故B正确;呈电中性的物体得到电子必定带负电,反之带正电,故C正确;摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷的转移,故D错误。
变式训练1 原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,然后,乙、丙分开,最后,得知甲物体带正电1.6×10-15C,丙物体带电8×10-16C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是( ) A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB。
物理选修1-1人教新课标《电流》教案
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物理选修1-1——电场(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、起电:使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种 ①摩擦起电,摩擦的两个物体带上等量异种电荷②接触起电,电荷重新分配,与带电体表面形状有关,尖细部位电荷集中,平缓部位电荷稀疏。
③感应起电,不带电的物体靠近(不接触)带电的物体,不带电的物体上出现电荷移动,遵守电荷守恒定律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:221r q q k F k =9.0×109N·m 2/C 2 3.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.点电荷很相似于我们力学中的质点.(三)电场1.实际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E1.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(定义式)单位是:N/C或V/m;E=kQ/r2(导出式,真空中的点电荷,其中Qk是产生该电场的电荷)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.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)(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.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.匀强电场的电场线平行且距离相等.5.电场线永不相交也不闭合,6.电场线不是电荷运动的轨迹.。
高中物理第1章电场电流1.2电场(1)教案新人教版选修1_1
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的,电荷的周围都存在电场.
特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无
法称量,可以叠加.
物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和
能量.
(2)基本性质:主要表现在以下几方面
①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同
一点电荷在电场中不同点处受到的 电场力的大小或方向都
(2)电场强度
①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,简称场强.用E表示。
公式(大小):E=F/q(适用于所有电场)
单位:N/C意义P13
提出问题:电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢?
②方向性: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.
三、师生总结
带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向.在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系.
学生思考回答问题
学生识记知识点
师生共同小结
板书设计
(用案人完 成)
布置作业
教学札记
电场
教学目标
1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态.
2.理解电 场强度的概念及其定 义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的.
重点
电场强度的概念及其定义式
难点
对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算
教法及教具
通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。
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(导学案一)学业水平测试导学案——电场班级:姓名:
【知识达标:】
1、感应起电:把电荷__________不带电的导体,可以使导体带电的现象。
2、库仑定律:真空中两个静止__________间的相互作用力,跟它们__________的乘积成正比,跟它们__________的__________成反比,作用力的方向在它们的__________上。
表达式为__________。
静电力常量k=__________。
3、电场:电荷周围存在着一种叫做的物质,电荷之间是通过__________发生相互作用的。
4、电场强度:放入电场中某点的__________所受__________跟它的__________的比值,叫做该点的电场强度,用__________表示,表达式为__________,单位是__________。
电场强度是__________量,物理学中规定,电场中某点的电场强度的方向跟__________在该点所受的__________方向相同。
5、电场线:电场线是这样一些曲线,使曲线上每一点的__________都跟这点电场强度的方向一致,这样的曲线就叫电场线。
6、匀强电场:在电场中的某个区域,如果各点场强的大小和方向都相同,这个区域的电场就叫做
__________,电场线的形状是__________
学业水平测试导学案——电路
【知识达标:】
1、电容:电容器__________跟__________的比值,叫做电容器的电容,用符号___表示,表达式为____________,单位是__________。
一般来说,电容器极板的正对面积越大、极板间的距离越近,电容器的电容就__________。
2、电动势:通常用的干电池的电动势约为__________,铅蓄电池的电动势约为__________。
3、焦耳定律:电流通过导体产生的热量,跟__________、__________、__________成正比。
这个规律叫做焦耳定律。
表达式:__________
本章各年真题汇编
(2009)17.[选修物理1-1模块(偏文)的考生做此题]下列器件,利用电流的热效应工作的是A.验电器B.电热水器C.电容器D.电感器
(2009)18.[选修物理1-1模块(偏文)的考生做此题]关于电荷间的相互作用,下列说法正确的是A.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
(2009)20.[选修物理1-1模块(偏文)的考生做此题]某匀强电场的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,A、B两点的电场强度的大小分别为E A、E B,则E A、E B的大小关系是B
A E
正点电荷两个等量异种电荷两个等量同种电荷
A .E A > E
B B .E A <E B
C . E A =E B
D .无法确定
(2010)19.[选修物理l —1模块(偏文)的考生做此题]“电流通过导体产生的热量,跟电流的二 次方、导体的电阻、通电时间成正比。
”这个规律用公式表示为Rt I Q 2=。
通过实验发现这个规律的物理学家是
A .麦克斯韦
B .奥斯特
C .法拉第
D .焦耳
(2010)20.[选修物理l 一1模块(偏文)的考生做此题]根据电场线的模拟实
验,描绘出了一个正电荷的电场线分布图,如图所示。
设该电场中a 、b 两点的电
场强度的大小分别为a E 、b E ,则a E 和b E 的关系为
A .a E >b E
B .a E <b E
C .a E =b E
D .无法确定
(2010)28.[选修物理l-1模块(偏文)的考生做此题]库仑定律告诉我们:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
现假设在真空中有两个带正电的点电荷,电荷量均为Q=lC ,它们之间的距离r=lm 。
静电力常量2
29/100.9C m N k ⋅⨯=。
(1)问这两个点电荷之间的静电力是引力还是斥力?求这两个点电荷之间的静电力大小F 。
(2011)17.[选修物理l —1模块(偏文)的考生做此题] 下列器件,利用电流的热效应工作的是:( )
A .验电器
B .电感器
C .电容器
D .电热水器
(2011)19.[选修物理l —1模块(偏文)的考生做此题] 在日常生活中,摄像机、电视机是常见的电子产品,对它们的认识,下列说法中不正确...
的是:( ) A .摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B .电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置
C .电视机接收的画面是连续的
D .摄像机在1秒内要送出25张画面
(2011)20.[选修物理l 一1模块(偏文)的考生做此题]根据电场线的模拟实验,描绘出了
一个正电荷的电场线分布图,如图所示。
设该电场中a 、b 两点的电场强度的大小分别为
a E 、
b E ,则a E 和b E 的关系为:
( ) A .a E >b E B .a E <b E C .a E =b E D .无法确定
(2013)(3)[3分] 真空中两个静止的点电荷,相距为r 时相互作用的库仑力大小为F ,现不改变它们的电荷量,
使它们之间的距离为3r ,则库仑力大小变为_________
A .19F
B .13F
C .3F
D .9F (2014)23.【选修1-1】[共22分。
其中第(1)题—第(4)题,每题只有一个
选项符合题意,把符合题意的选项序号填入相应的空格中]
(1)(3分)在国际单位制中,“安培”是下列哪个物理量的单位 。
A .电荷量
B .电流
C .电容
D .电动势
(2)(3分)如图所示,电场中A 、B 两点的场强大小分别为E A 、E B 。
对E A 、E B 的大小关系判断正确的是 。
A .E A >E
B B .E A <E B
C .E A =E B
D .无法判断
(5)(4分)真空中相隔一定距离放置两个带正电的点电荷,它们之间的库仑力为 (填“引力”或“斥力”)
;A B
若将它们的距离增大,则它们之间的库仑力将(填“增大”或“减小”)。