3-1静电场教案讲义
选修第一章静电场教案
人教板—新课标物理选修3—1教案-----第一章、静电场第一节、电荷及其守恒定律（1课时）教学目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教具：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。
教学过程：（一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场复习初中知识：【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电．【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示．电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律【板书】1、电荷（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。
高中物理选修3—1静电场全套精品教案
新课标物理选修3一1静电场全套教案第一节、电荷及其守恒定律（1课时）教学目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教具：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。
教学过程：（一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场复习初中知识：【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电．【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示．电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律【板书】1、电荷（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。
原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。
高二物理 选修3-1 第一章 静电场 教案
精心整理高二物理选修3-1第一章静电场1、电荷及其守恒定律a、摩擦起电：b、静电感应：本质都是微观带电粒子在在物体之间和物体内部的转移。
c、电荷守恒定律：大量事实表明，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。
d、元电荷：电荷的多少叫电荷量；迄今为止，科学家发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。
人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用e表示，所有带电体的电荷量都是e 的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。
e可取1.60×10-19C；电子的电荷量e与电子的质量m e之比，叫做电子的比荷。
2、库仑定律a、库仑定律：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。
F=kq1q2/r2其中，静电力常量k=9.0×109Nm2/C2b、电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
点电荷的理解。
与万有引力的区别。
c、带电金属球接触后等分电量；3、电场强度a、法拉第提出的观点：电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的；b、电场和磁场是一种客观存在，并且是互相联系的，统称为电磁场；变化的电磁场以光速在空间传播，它和实物一样具有能量和动量，因而场和实物是物质存在的两种不同形式。
只有在研究运动的电荷，特别是运动状态迅速变化的电荷时，电磁场的实在性才凸显出来。
c、静止电荷产生的电场，称为静电场。
d、试探电荷在电场中某点受到的力F与试探电荷的电荷量q成正比，F=Eq，E是比例常数，也即电场强度，反映电场在这点的性质，与q无关。
e、点电荷的电场强度计算与电场强度的叠加（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和）f、电场线可以形象地描述电场强度的大小和方向。
电场线有以下几个特点：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较疏。
人教版物理选修3-1《静电场》电子教案
·起电的三种方式的原因：电荷的转移-·电荷守恒定律-电荷既不会创生，也不会消灭，它只-能从一个物体转移到另 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。-或：一个与外界没有电荷 换的系统，-电荷的代数和保持不变。
•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，与它们的距离的二次方 成反比，作用力的方向在它们的连线上，-F=k1-r2-计算时，若电荷是负电荷只需它的绝对值代入-方向：在两 荷的连线上，同种电荷相互排斥，-异种电荷相互吸引.
静电场知识结构-电场中的导体：-电场力的性质-静电感应-场强E=F-矢量-电场线-疏→E小-F=Eq任何电 -静电平衡-问强电场号-密→E大-电容器：-F=kg真空中的点电荷》-真空中点电荷的电场E=k号-电容c-平行板电容器C=,S-Arkd-电势能Ep=WAx=qP-守恒-电场能的性质-电场力做功-带电粒子在电场 的运动：-⊕WB=qVU8-标量等势面-①平衡-9-9PA-9B-WAL-0A-0B-Ed-Ep -Era ②直线运动-电势差UAB-WB=qEl cos8匀强电场-③偏转-W=Ex,-Ex,仅电场力做功-金属丝属板-+++++++++-E B
3、电势、电势差、电势能、电场力-的功
【例2】如图所示，将一个电荷量-为q=+3×1010C的点电荷从电场-中的A点移到B点的过程中，克服电-场 做功6×109J。已知A点的电-势为A=-4V,求B点的电势和电荷-在B点的电势能。
·2、将一个-7.0uC的电荷从无限远处-移到图示电场中的A点时，电荷的电势-能为-140uJ,问此过程中 电力做功-是多少？-S
物理选修31第一章静电场教案及练习题
C． 3F/82
D．3F/16
2．如图 14－ 1 所示， A、 B、C 三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带
电量相等． A、B 两处为正电荷， C处为负电荷， 且 BC=2AB．那
么 A、
B、 C 三个点电荷所受库仑力的大小之比为 ________．
3．真空中有两个点电荷，分别带电 q1=5× 10-3 C，
公式： F
k
q1q 2
2
静电力常量 k =r 9.0 × 109N· m2/C 2
适用条件：真空中，点电荷——理想化模型
【介绍】：（ 1）．关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本身的
大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一
个理想模型，实际上是不存在的．这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念．容易出
B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量
C．元电荷就是质子
D ．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍 2．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看成点电荷
B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时， 体可看成点电荷
2．在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正 负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律．
3．要求学生知道元电荷的概念，而密立根实验作为专题，有条件的学校可以组织学生 选学．
教学目标
第二节、库仑定律（ 1 课时）
知识与技能
1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道 静电力常量．
知识与技能
人教板—新课标物理选修3—1教案-----第一章,静电场
人教板—新课标物理选修3—1教案-----第一章、静电场第一节、电荷及其守恒定律（1课时）教学目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
教具：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。
教学过程：（一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场复习初中知识：【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电．【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示．电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律【板书】1、 电荷（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。
《静电场》解说教材
选修3-1第一章《静电场》解说教材一、课程标准的要求1．了解静电现象及其在生活和生产中的应用，用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。
2．知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。
知道两个点电荷间相互作用的规律。
通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与同一性。
3．了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。
理解电场强度。
会用电场线描述电场。
4．知道电势能、电势，理解电势差。
了解电势差与电场强度的关系。
5．观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。
举例说明电容器在技术中的应用。
二、课时安排建议：•第一节：电荷及其守恒定律一课时•第二节：库仑定律一课时•第三节：电场强度二课时•第四节：电势能和电势三课时•第五节：电势差一课时•第六节：电势差和电场强度的关系一课时•第七节：静电现象的应用一课时•第八节：电容器的电容二课时•第九节：带电粒子在电场中的运动二课时三、教材分析1.基本线索电荷在电场中受力-电场强度-电场力做功-电势能-电势-电势差-静电感应-电容器-带电粒子在电场中的运动2.核心内容——六组“两个”•两个概念: 电场强度和电势•两种电场：点电荷电场和匀强电场•两个基本规律：电荷守恒定律和库仑定律•两种图线：电场线和等势线•两个具体问题：静电感应和电容器•两种运动：带电粒子在电场中加速和偏转3.编写特点a.强调对概念的的基本研究方法的学习假设法、类比法、对称性原则b.加强与生活、技术、社会的联系静电喷漆、静电植绒、静电复印、雷火炼殿、传感器、示波器、静电加速器、直线加速器c.注意渗透电磁学与力学的紧密联系对几个相关问题解读为什么把电荷守恒定律单列一节？•各种守恒定律都是物理学的基本定律，它是物理学家追求的目标。
新教科书突出了守恒的思想，例如，力学中学习功和能的时候就是从“追寻守恒量”开始的。
这里把电荷守恒定律作为一节，目的就在于此。
•过去常把摩擦起电和感应起电作为单独的两个知识点来处理，新书中它们从属于电荷守恒定律。
3-1静电场教案讲义
3-1静电场教案讲义 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN静电场一、静电现象与产生1.静电产生（1）使物体带电的三种方式微观解释①摩擦起电：通过两种不同的物体相互摩擦是物体带电得失电子②接触带电：通过与带电导体接触时物体带电方式电荷转移③感应起电：通过静电感应使物体带电的方式电荷间相互作用（2）带电体的电性①丝绸摩擦过的玻璃棒带正电②毛皮摩擦过的橡胶棒带负电（3）三种起电方式比较2.电荷守恒定律①内容：电荷既不能创造也不能消失，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，在转移过程中电荷总量保持不变。
②理解：a.电荷守恒定律是自然界最基本的定律之一b.两物体之间或物体各部分之间转移的是电子c.起电过程的实质是物体中正、负电荷的分离和转移的过程，电荷发生转移或分离后由于剩余的正负电荷的代数和不为零，从而对外显电性，那种电荷量多，显哪种电性d.电荷中和，实质是等量的正电荷和负电荷代数和为零从而不显电性，而不是电荷消失3.几个小球电量分配问题①两个完全相同的带电金属球接触后再分开，电荷量Q A’’=Q B ’=2QQ BA，代入电荷量数值时将电性符号一起带入进行代数运算②三个完全相同的带电金属球接触后在分开，先用公式计算两个，结果再和第三个小球用公式计算二、静电力、库仑定律1.静电力与点电荷模型（1）静电力：静止的带电体之间的相互作用（2）点电荷：把本身的大小比相互之间的距离小得多的带电体称为点电荷①理解a.点电荷是物理模型，只有电荷量，没有大小和形状的理想化模型，类比质点b.把带电体看成点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身大小大得多；c.点电荷只具有相对意义，一个物体能否看成是点电荷要看其具体问题，不能凭带电体自身的大小和形状2.库仑定律（1）内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量Q 的乘积成正比，跟他们的距离r的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。
选修(3-1) 第一章 静电场教学设计20130628
新课标高二物理自学教材人教版选修（3-1）部分第一章静电场作者：三人行时间：2014-6人教版新课标高二物理选修（3-1）第一章静电场第一节电荷及其守恒定律第二节库仑定律第三节电场强度第四节电势能电势第五节电势差第六节电势差与电场强度的关系第七节静电现象的应用第八节电容器的电容第九节带电粒子在电场中的运动说明：本套资料适合三大群体使用：1、准高二学生预习之用2、高二学生学习、复习之用3、新教师备课参考之用第一章静电场物理名言：科学是可以解答的艺术.科学的前沿是介于可解与难解，已知与未知之间的全新疆域.致力于这个领域的科学家们竭尽全力将可解的边界朝难解的方向推进，尽其所能揭示未知领域——皮特梅达瓦（1915-1987).阿拉伯裔英国免疫学家，因组织移植方面的研究获得1960年诺贝尔生物或医学奖.牛顿曾说：“我认为自己不过像在海滩上玩耍的男孩，不时地寻找比较光滑的鹅卵石或比较漂亮的贝壳，以此为乐.而我面前，则是一片尚待发现的真理的大海.”是的，牛顿并没有发现值得我们知道的每一样东西，其实包括电现象、磁现象……人类研究电现象和磁现象的历史比起研究力学的历史更加丰富多彩，电和磁的世界比机械运动的世界更加错综复杂.1.1电荷及其守恒定律三维自学目标1、知识与技能（1）知道两种电荷及其相互作用，知道电量的概念；（2）知道摩擦起电及原因；（3）知道静电感应现象及原因；（4）知道电荷守恒定律；（5）知道什么是元电荷.2、过程与方法（1）通过对初中电学基础知识的复习，加强学生对电荷及电荷量的认识；（2）通过对原子核式结构的学习，让学生明确使物体带电的三种方式的实质.3、情感、态度与价值观：通过本节的学习，培养学生从微观的角度认识物体带电的本质.自学重点：电荷、电荷量、电荷守恒定律.自学难点：利用电荷守恒定律分析、解决摩擦起电、感应起电和接触起电的相关问题.自学过程：第一节电荷及其守恒定律（一）引入新课老师解说：本章将学习静电学.将从物质的微观角度认识物体带电的本质，电荷之间相互作用的基本规律以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质.老师解说：摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电.用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，人们没有发现与上述两种电荷都排斥或都吸引的电荷，这表明，自然界存在两种电荷，而且同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.美国科学家富兰克林（1706-1790）把前者命名为正电荷，把后者命名为负电荷.到了20世纪，物理学解开了物质分子、原子内部结构之谜，人们对电现象的本质又有了更深入的了解.（二）进行新课知识点1、电荷（1）两种电荷：正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示；把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示.（2）相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.（3）原子的核式结构：包括原子核（质子和中子）和核外电子.（4）物体带电的方式：（常考）第一、摩擦起电：原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同.实质：电子的转移.结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.老师解说：原子核内部的质子和中子被核力紧密地束缚在一起.核力来源于强相互作用，所以原子核的结构一般是很稳定的.核外的电子靠质子的吸引力维系在原子核附近.通常离原子核较远的电子受到的束缚力较小，容易受到外界的作用而脱离原子.当两个物体互相摩擦时，一些束缚不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，第二、感应起电：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做感应起电.老师解说：把带正电荷的球C 移近彼此接触的导体A ，B （参见课本图1.1-1），可以看到A ，B 上的金属箔都张开了，表示A ，B 都带上了电荷.如果先把C 移走，A 和B 上的金属箔就会闭合.如果先把A 和B 分开，然后移开C ，可以看到A 和B 仍带有电荷；如果再让A 和B 接触，他们就不再带电.这说明A 和B 分开后所带的是等量的异种电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和.提出问题：感应起点的原因是什么？老师解说：从物质的微观分子结构上解释感应起电的本质.把带电的球C 移近金属导体A 和B 时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A 和B 带上了等量的异种电荷.感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变.第三、接触起电：一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一个导体，电荷会转移到这个导体上，使这个导体带电，叫做接触起电.老师解说：从上面的学习中，我们知道使物体带电的方式有摩擦起电、感应起电和接触起电三种，在这三种带电过程中，电荷从一个物体转移到另一个物体上，或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量是不变的. 知识点2、电荷守恒定律（1）内容：电荷既不能创造，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.另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变.（2）说明：在一定的条件下，电荷是可以产生和湮yān没mò的，但是电荷的代数和不变.如一对正、负电子可同时湮没，转化为光子.电荷守恒是自然界重要的基本规律之一. 知识点3、元电荷（1）电荷量：电荷的多少叫做电荷量，又叫做电量.电荷有正负之分，则电荷量就会有正值和负值.符号：Q 或q 单位：库仑，符号：C .（2）元电荷：带电体所带的最小电荷量叫做元电荷，用e 表示，C e 191060.1-⨯=.（3）注意：第一、所有带电体的电荷量或者等于e ，或者是e 的整数倍，也就是说，电荷量是不能连续变化的物理量.第二、质子及电子所带的电荷量的绝对值与元电荷的电荷量相等，常用e 表示它们所带的电荷量，但是不能说它们是一个元电荷.（4）比荷：电子的电荷量e 和电子的质量e m 的比值,为kg C m ee/1076.111⨯=（详见密立根实验精确测量） 知识点4、电荷的中和与净电荷（1）电荷的中和：是正、负电荷的相互抵消，使得净电荷减少或者为零，但是正、负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失.正、负电荷都是物质，是不能被消灭的，也不能被创造出来的，所以电荷守恒是物质守恒的体现，可见电荷的中和是净电荷的减少.我们通常讲一个物体带多少电，实质上指的是带多少净电荷. （2）净电荷：物体内正负电荷的差值.基础知识、基本技能1、对于摩擦起电现象，下列说法中正确的是（）A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷参考答案：选BC.2、如教材图1-1-2所示，当将带正电的球C移近不带电的枕形绝缘金属导体AB时，枕形导体上的电荷移动情况是（）A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动，负电荷不移动B.枕形金属导体中的带负电的电子向A端移动，正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动参考答案：选B.3、关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（）A.摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电现象说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.感应起电现象说明电荷可以从物体的一部分转移到另一部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了参考答案：选B C.思维拓展、能力提升1.2库仑定律三维自学目标1、知识与技能（1）掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式，知道静电力常量；（2）会用库仑定律的公式进行有关的计算；（3）知道库仑扭秤的实验原理.2、过程与方法：通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律.3、情感、态度与价值观：培养学生的观察和探索能力.自学重点：掌握库仑定律.自学难点：利用库仑定律公式进行有关计算.自学过程：第2节库仑定律（一）复习引入老师解说：电荷的种类、电荷量的概念、元电荷、电荷守恒定律.（二）新课自学知识点1、提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？老师解说：带正电的球体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向，通过观察、分析课本图1.2－1，得出结论.答：影响两电荷之间相互作用力的因素：距离、电量.老师解说：在我们分析小球受力的过程中，我们没有考虑到小球的形状和体积，这是为什么呢？这里，我们先引入一个新的概念，叫点电荷.知识点2、点电荷（1）概念：只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷.老师解说：第一、实际应用时，我们只考虑带电体的电荷量，而不管带电体的形状和大小.第二、能否把带电体视为点电荷要具体问题具体分析.第三、严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的，与质点的概念相似.老师解说：通过观察、分析课本图1.2-1，我们已经知道，电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小，这隐约使我们猜想，电荷之间的作用力会不会与万有引力具有相似的形式呢？也就是说，带电体之间的相互作用力，会不会与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的二次方成反比？事实上，电荷之间的作用力与引力的相似性早已引起当年一些研究者的注意，卡文迪许和普里斯特利等人都确信平方反比规律适用于电荷间的力.然而，他们也发现，引力和电荷间的力并非完全一样，而且我们上面的实验也仅仅是定性的，并不能证实我们的猜想.这一科学问题是由法国学者库仑解决的.知识点3、库仑定律老师解说：库仑在前人的基础上通过库仑扭秤实验，研究确认了电荷之间的力的作用.（1）内容表述：真空中两个静止的电荷之间的相互作用力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在两个点电荷的连线上.这个作用力叫做库仑力或者静电力.（2）公式：221r q kq F =（3）静电力常量229/100.9C m N k ⋅⨯=,它的物理意义是：两个电荷量为1库仑的点电荷在真空中相距1米时，相互作用力为N 9100.9⨯.（4）库仑定律的适用条件：真空中，点电荷——理想化模型；（5）利用库仑定律进行计算时，要用电荷量的绝对值代入公式进行计算，然后根据电荷之间的相互作用判断是引力或斥力； （6）静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则. 提出问题：库仑定律中当距离趋近于零时，力趋近于极大，对吗？（不对） 提出问题：库仑扭秤实验是如何工作的？知识点4、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家 库仑）略老师解说：库仑扭秤实验，库仑所做的发现电力与磁力的平方反比定律的实验.1773-1777年间，库仑发明可精确测定微小力的扭秤.1785年用经改进的电扭秤发现，两电荷间的电力与它们各自电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比.1787年又发现两磁铁之间的磁力与距离平方成反比的规律.库仑定律是1784--1785年间库仑通过扭秤实验总结出来的. 扭秤的结构如图1.2-2.在细金属（银）丝下端悬挂一根秤杆（绝缘棒），它的一端有一小球A ，另一端有平衡小球B ，在A 旁还放置有另一与它一样大小的固定小球C.为了研究带电体之间的作用力，先使A 、C 各带一定的电荷，这时秤杆（绝缘棒）会因A 端受力而偏转.转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来的位置.这时悬丝的扭力矩等于施于小球A 上电力的力矩.如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A 、C 之间的作用力的关系，即21r F ∝. 提出问题：库仑是如何确定金属小球所带的电荷量以及力与电荷量之间的关系的？老师解说：在库仑那个年代，还不知道怎么测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有.但是，库仑发现两个相同的带电金属小球互相接触后，它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等，所以他断定这两个小球所带的电荷量相等.如果把一个带电金属小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触，前者的电荷量就会分给后者一半.库仑就用这个方法，把带电小球的电荷量q 分为2q ，4q ，8q，……这样库仑才发现了电荷间的作用力与电荷量的关系，即21q q F ⋅∝. 知识点5、静电力和万有引力的比较：老师解说：试比较电子和质子间的静电力和万有引力.例题1：已知电子的质量kg m 3111010.9-⨯=，质子的质量kg m 2721067.1-⨯=，电子和质子的电荷量都是C 191060.1-⨯.参考分析1：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电力和万有引力，而是先列公式，再化简之后，最后求解.详见教材例题.例题反思：可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力.其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计. 知识点6、库仑定律的应用老师解说：如果存在连个以上的点电荷，那么每个点电荷都要受到其他所有点电荷对它的作用力.实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变，因此，两个或两个以上的点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各个点电荷单独对这个电荷作用力的矢量和.任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的，所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律和平行四边行定则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向.例题2：真空中有两个相同的带电金属小球A 和B ，相距为r ，带电量分别为q 和q 2，它们之间相互作用力的大小为F ，有一个不带电的金属球C ，大小跟A 、B 相同，当C 跟A 、B 小球各接触一次后拿开，再将A 、B 间距离变为r 2，那么A 、B 间的作用力的大小可为（ ） A.645FB.0C.823FD.163F参考解答2：选A.例题3：已知A 、B 、C 三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等.A 、B 两处为正电荷，C 处为负电荷，且BC=2AB.那么A 、B 、C 三个点电荷所受库仑力的大小之比为 . 参考解答3：32:45:13例题4：真空中可以自由移动的两个点电荷，分别带电C q 31105-⨯=，C q 22102-⨯-=，它们相距15cm ，现引入第三个点电荷，使三个点电荷都处于静止状态.则引入的点电荷必须带 负电荷 ，且三个电荷在一条直线上，距离第一个电荷 15 cm,距离第二个电荷 30 cm.例题5：把一电荷Q 分为电量为q 和()q Q -的两部分，使它们相距一定距离r ，若想使它们有最大的斥力，则q 和Q 的关系是 1/2 .基础知识、基本技能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. 112FB. 34FC. 43F D.12F 解析1：选C. 由库仑定律得F ＝k 3Q2r 2，两小球相互接触后电荷量先中和再平分，各自带电荷量Q ′＝ ＋3Q －Q 2＝Q ，故当二者间距为r 2时两球间库仑力F ′＝k 4Q 2r 2，故F ′＝43F ，C 正确．2、如下图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q (q ＞0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k 0的轻质绝缘弹簧连接．当3个小球处于静止状态时，每根弹簧长度为l ，已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( )A.l ＋5kq 22k 0l 2B.l －kq 2k 0l 2C.l －5kq 24k 0l 2D.l －5kq 22k 0l 2解析2：选C. 根据对称性，任选两边小球中的一个为研究对象，该小球在水平方向受三个力的作用，如图所示：应用库仑定律、胡克定律和平衡条件得：k 0x ＝k q 2l 2＋k q 2 2l 2，得x ＝5kq 24k 0l 2；所以，l 0＝l －x ＝l －5kq 24k 0l 2.3、如下图所示，a 、b 是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β>α，若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则( )A.a 球的质量比b 球的大B.a 、b 两球同时落地C.a 球的电量比b 球的大D.a 、b 两球飞行的水平距离相等解析3：选AB. 设a 、b 球间库仑斥力大小为F ，分析两球受力可得：tan α＝F m a g ，tan β＝Fm b g，因α<β，故有m a >m b ，A 正确；剪断细线后，两球竖直方向只受重力，做自由落体运动，同时落地，B 正确；由于两球在水平方向始终沿直线的库仑斥力大小相等，故水平方向a 球的加速度比b 的小，因此相等时间内，a 球的水平距离比b 的小，D 错误；无法比较电量大小，故C 错误．4、如下图所示，两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 与b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离L 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q ，那么a 、b 两球之间的万有引力F 引、库仑力F 库分别为( )A.F 引＝G m 2L 2，F 库＝k Q 2L 2B.F 引≠G m 2L 2，F 库≠k Q 2L 2C.F 引≠G m 2L 2，F 库＝k Q 2L 2D.F 引＝G m 2L 2，F 库≠k Q 2L2解析4：选D. 因为a 、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，高中物理全套资料 作者历经五年编写，三年改编，多届学生试用，试图让课堂知识再现，可供学生自学使用！又L ＝3r ，不满足L ≫r 的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故F 库≠k Q 2L2.此时两个电荷间的实际距离L ′<L ，所以F 库>k Q2L2.万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然不满足L ≫r ，但因为其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故F 引＝G m 2L2.故D 项正确．5、如下图所示，将两个摆长均为l 的单摆悬于O 点，摆球质量均为m ，带电荷量均为q (q ＞0)．将另一个带电荷量也为q (q ＞0)的小球从O 点正下方较远处缓慢移向O 点，当三个带电小球分别处在等边三角形ABC 的三个顶点上时，摆线的夹角恰好为120°，则此时摆线上的拉力大小等于( )A. 3mgB.mgC.23·kq 2l 2D.33·kq 2l2解析5：选BD. 对A 处带电小球进行隔离分析，如图所示，带电小球处于平衡状态，则F OA sin30°＋F q cos30°＝mg ，F OA cos30°＝F q ′＋F q sin30°，联立解得F OA ＝mg ，F q ＝33 mg ＝33F OA ，F OA ＝3F q ＝3kq23l 2又利用对称性可知F OA ＝F OB ，则B 、D 正确．思维拓展、能力提升高中物理全套资料 作者历经五年编写，三年改编，多届学生试用，试图让课堂知识再现，可供学生自学使用！1.3电场强度三维自学目标1、知识与技能（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、定义式及有关的计算，知道电场强度是矢量及方向是怎样规定的； （3）根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式并能进行有关的计算； （4）知道电场的叠加原理并应用这个原理进行简单的计算. 2、过程与方法（1）通过分析电场中不同点的电场力F 与电荷电量q 的比例关系，使学生理解qF比值反映的是电场的强弱. （2）知道电场叠加的一般方法.3、情感、态度与价值观：培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法. 自学重点：电场强度的概念及其定义式.自学难点：电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算. 自学过程：第3节 电场强度（一）引入新课提出问题：两个电荷没有相互接触，彼此间就有相互作用的静电力，那么静电力是如何发生的？什么物质传递力静电作用力？ 老师解说：实际上，在任何电荷周围都存在一种物质——电场，其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，本节课我们就学习描述电场的两种方法：其一是描述电场力性质的物理量电场强度，其二是形象描述电场的电场线.（二）新课自学老师解说：万有引力曾经被认为是一种既不需要媒介，也不需要经历时间，而是超越空间和时间直接发生的作用力，并被称为超距作用，牛顿本人也不赞成这种说法，然而任然有人把万有引力说成是典型的超距作用.无独有偶，库仑的平方反比定律似乎表明，静电力像万有引力一样，也是一种超距作用，18-19世纪的科学家难于接受这样的观点.19世纪30年代，英国物理学家法拉第提出了一种观点，认为在电荷周围存在一种物质，这种物质由电荷自身激发而产生，法拉第把它叫做电场. 知识点1、电场老师解说：我们应该从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，电场具有不以人的意识为转移，但能为人的意识所认识的物质属性.我们可以利用课本图1.3-1来说明电荷之间的作用力是如何发生的.电荷A 和B 是怎样通过电场发生作用.电荷A 对电荷B 的作用力，实际上是电荷A 的电场对电荷B 的作用；同理：电荷B 对电荷A 的作用力，实际上是电荷B 的电场对电荷A 的作用.（1）电荷的周围都存在电场，电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质电场发生的；老师解说：电场是一种特殊形式的物质--看不见、摸不着、无法称量、可以叠加；同时，电场具有普通物质的基本性属性，如质量、动量和能量.近代物理学的理论和实验证实并发展了法拉第的观点.电场和磁场已经被证明是一种客观存在，并且是相互联系的，统称为电磁场.变化的电磁场以有限的速度--光速，在空间传播，因而场和实物是物质存在的两种不同形式. 老师解说：只有在研究电荷运动状态迅速变化时，电磁场理论才具有实用性，由于本章只研究静止电荷产生的电场，所以称为静电场.（2）电场的基本性质：第一、放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所受到的电场力的大小或方向都可能不一样；。
高中物理：第1章《静电场》教案(新人教版选修3-1)
第一章 静电场一、知识要点（一）电荷及守恒定律 1. 电荷守恒定律（1）两种电荷：正电荷和负电荷，任何带电体所带电量是基本电荷的整数倍。
（2）基元电荷C e 19106.11-⨯=，质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。
（3）电荷守恒定律：一个与外界无电荷交换的系统，电荷的代数和守恒。
2. 库仑定律（1）内容：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，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
（2）公式：221rQ Q KF =，F 叫库仑力或静电力，也叫电场力。
它可以是引力，也可以是斥力，K 叫静电力常量，229/109C m N K ⋅⨯=。
（3）适用条件：真空中的点电荷（带电体的线度远小于电荷间的距离r 时，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时，可看作是点电荷）。
（二）电场强度 1. 电场带电体周围存在的一种物质。
电场是客观存在的，不以人的意志为转移的，只要电荷存在，在其周围空间就存在电场，电场具有力的性质和能的性质。
2. 电场强度定义：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。
公式：q F E /=，E 与q 、F 无关，取决于电场本身，适用于一切电场。
方向：是矢量，规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同。
3. 点电荷Q 在真空中产生的电场 2rQKE =，K 为静电力常量。
4. 匀强电场在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向每单位长度上的电势差，即：d U E /=。
5. 电场叠加几个电场叠加在同一区域形成的合电场，其场强可用矢量的合成定则（平行四边形定则）进行合成。
6. 电场线（1）概念：为了形象地描绘电场，人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫电场线。
（2）性质：① 电场线起始于正电荷（或来自无穷远）终止于负电荷（或伸向无穷远）但不会在没有电荷的地方中断；② 电场线的疏密情况反映电场的强弱，电场线密的地方，场强大； ③ 电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向； ④ 电场线空间中不相交；⑤ 静电场中电场线不闭合（在变化的电磁场中可以闭合） ⑥ 电场线是人为引入的，实际上不是客观存在的。
选修3-1 第一章静电场讲义
选修3-1 第一章静电场1、有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？解：两个完全相同的金属球接触后再分开，异种电荷先中和，再平均分配电量，将剩余电荷除以2即为每个金属球所带的电量。
当两小球接触时，带电量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配。
由于两小球相同，剩余正电荷必均分，即接触后两小球带电量QA,=QB,=QA+QB2=1.6×10-9C;在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B球带的正电，这样，共转移的电子电量为∆Q=-QB+QB,=3.2×10-9+1.6×10-9=4.8×10-9C;转移的电子数为N=∆Qe=3.0×1010故答案为：电子由B球转移到A球，转移的电子数为N=∆Qe=3.0×1010分析题目的考点在哪里，由题目可以知道考的是电荷转移的题目，因此需掌握其中的考点，来熟练的解题，掌握住电荷转移之后最后电量是相同的，因此，转移的电量就可以得知了，并且是从高电势向低电势转移的。
2、真空中有甲、乙两个点电荷相距为量变为原来的倍，乙的电荷量变为原来的，它们间的距离变为，则它们之间的静电引力将变为（）。
A: B: C: D:答案详解设甲带电量为，乙带电量为，根据库仑定律，则当甲的电荷量变为，乙的电荷量变为B项正确。
3、光滑绝缘水平面上,固定着A、B、C三个带电小球,它们的质量均为m,间距为r,A、B带正电,电量均为q.现对C施加一水平力F的同时放开三个小球,欲使三小球在运动过程中保持间距不变,求(1)C球的电性及电量.(2)水平力F的大小.解:(1)运动中间距不变,则三球加速度相同,水平向右.设C球所带电量为Q,对A 求受力分析可以知道,得C球带负电,且:计算得出,为负电(2)对A球受力分析可以知道对整体受力分析可以知道4、竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡,如图所示,请问:(1)小球带电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?解:(1)因为小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示F ①F ②由得,故.(2)由第(1)问中的方程②知,而剪断丝线后,小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于.小球的加速度,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属极上时,它经过的位移为,又由,5、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，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是先变大后变小，方向水平向左先变大后变小，方向水平向右先变小后变大，方向水平向左先变小后变大，方向水平向右根据等量异种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，故选B6、有一水平向右的匀强电场，场强E＝9.0×103N/C，在竖直平面内半径为0.1m 的圆周上取最高点C，如图所示，另在圆心O处放置电荷量为Q＝10−8C的带正电荷的点电荷，试求C处的场强.解：点电荷在C点处产生的场强大小为E=kQr2=9×109×1×10−80.01N/C=9×103N/C，方向从O指向C，C点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，根据平行四边形定则得，C点的场强大小为EC=2E=92×103N/C，方向与水平成45°角斜向右上方．7、如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动。
高中物理人教版选修3-1 第一章静电场精华教案
第一章静电场第一节静电现象及其微观解释1. 不带电的物体本身带有等量的正、负电荷，摩擦时对电子束缚能力弱的失去电子带正电，对电子束缚能力强的得到电子带负电。
2. 起电的三种方式：摩擦起电（摩擦时候束缚不紧的电子转移到另外一个物体导致物体带正电或者负电）、感应起电（带电体靠近导体，由于电荷的吸引或者排斥力使得导体中的自由电荷趋向或者远离带电体重新分布）和接触起电（带电物体接触另外一个导体，电荷转移到这个导体上，使得这个导体也带电）。
3. 电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体。
在任何转移的过程中，电荷的总量不变。
4. 带电导体互相接触时，电荷量的分配比较复杂，但是大小完全一样的导体互相接触时，电荷分配是先求代数和然后均分。
5. 当一个不带电导体A 靠近一个已经带正电的导体B 时，导体A 上靠近B 的部分由于静电力的作用出现负电荷，而这些负电荷反过来会使得导体B 上的正电荷向靠近A 的一端移动，所以实际上改变了导体B 上电子的分布，虽然这个过程A 和B 并没有接触也没有发生电子的转移。
（例题）第二节 静电力库仑定律1. 万有引力定律和库伦定律（221rQ kQ F ，K=9.0×109N ·m/C ²）都是采用理想化的质点模型分析，但是实际应用的时候有所不同。
当模型较大，无法被看做质点的时候，只要模型的质量分布均匀，我们一样可以把模型看做是质量集中于重心的质点去应用万有引力定律。
但是模型较大的两个带电导体由于电荷间相互作用，导致电荷在导体上的分布不再均匀，所以库伦定律这个时候不再适用。
两个较大的带电金属球，由于电荷之间作用力导致电荷分布不均匀。
假如带同种电荷，那么两球的电荷分别分布在远处多一些，假如带异种电荷，则两球的电荷分布在近处多一些，因此两种情况下的库仑力一个比库伦定律计算出来的小一些，一个比库伦定律计算出来的大一些。
人教版高中物理选修3-1静电场新课讲义(教师版)
人教版高中物理选修3-1新课讲义第一章静电场目录第1节电荷及其守恒定律 (3)第2节库仑定律 (16)第3节电场强度 (29)第4节电势能和电势 (44)第5节电势差 (58)第6节电势差和电场强度的关系 (68)第7节静电现象的应用 (81)第8节电容器的电容 (91)第9节带电粒子在电场中的运动（1） (102)第10节带电粒子在电场中的运动（2） (115)第11节电场力的性质 (127)第12节电场能的性质 (141)第13节章末总结 (155)第14节静电场检测卷 (156)第1节电荷及其守恒定律【基础知识】一、电荷及三种起电方式1．两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
这是关于正负电荷的定义,大学物理中也是这样定义的,这是一种宏观的解释,是一个古老的定义.在物理学中还有一个定义：将质子带的电规定为正电荷,电子带的电规定为负电荷.由于这两种电有着本质的区别,要加以区分,所以就起了“正”“负”这样的名字,与性质无关,只是一个名称而已.电荷的产生有以下几种方法：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．2．物体带电的三种方式：即摩擦起电、接触起电、感应起电．其实质都是电子的转移．(1)摩擦起电：摩擦起电是最简单最常见的方法.玻璃棒与丝绸摩擦使玻璃棒带正电,用橡胶棒与毛皮摩擦使橡胶棒带负电.物体都是由带正电的原子核和带负电的电子组成的.普通物质两种一样多所以呈电中性.而丝绸束缚电子的能力要比玻璃棒束缚电子的能力强,所以摩擦后丝绸获得了电子带负电,玻璃棒失去了电子,所以玻璃棒多出来了正电荷,所以带正电.同理,橡胶棒束缚电子的能力比毛皮强,所以获得电子带负电.摩擦起电时,某种电荷从一物体转移至另一物体,从而使两物体的中和状态都遭到破坏,各显电性.譬如在负电荷转移的过程中,失去它的一方带上正电,获得他的一方带上负电,因此两个物体带上等量异号的电荷.(2)接触起电：一个带电物体接触另一个导体，电荷会转移到这个导体上，使这个导体也带电．(3)感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，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感应起电．3. 感应起电的判断方法(1)当带电体靠近导体时，导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，如图甲所示．(2)导体接地时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端导体，带异种电荷，地球就成为远端导体，带同种电荷，如图乙、丙所示．【例1】如图是伏打起电盘示意图，其起电方式是( )A．摩擦起电B．感应起电C．接触起电D．以上三种方式都不是解析：导电平板靠近带电绝缘板并接地时，导体与大地连通，异种电荷互相吸引，绝缘板带正电，则会吸引大地的电子到导电平板上，从而使导电平板带上负电荷，故选项B正确．【例2】(多选)为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明( )A．水分子是非极性分子B．水分子是极性分子C．水分子是极性分子且带正电D．水分子是极性分子且带负电解析：根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电．答案：BD【例3】(多选)如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A 端靠近一带电导体C时( )A．A端金箔张开， B端金箔闭合B．用手触枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C．用手触枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D．选项C中两对金箔带同种电荷解析：根据静电感应，带正电的导体C放在枕形导体附近，在A端出现了负电，B端出现了正电，两端金箔上带异种电荷而张开，选项A错误．用手触枕形导体后，B端不是最远端了，人是导体，人的脚部甚至地球是最远端，这样B端不再有电荷，金箔闭合，选项B正确．用手触枕形导体时，只有A 端带负电，将手和C 移走后，不再有静电感应现象，A 端所带负电荷分布在枕形导体上，A 、B 端均带有负电荷，两对金箔均张开，选项C 、D 正确．答案：BCD二、电荷守恒定律1．电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变．这个结论叫做电荷守恒定律．2．电荷守恒定律另一表述是：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变．3. 两金属导体接触后电荷量的分配规律(1)当两个导体材料、形状不同时，接触后再分开，只能使两者均带电，但无法确定电荷量的多少．(2)若使两个完全相同的金属球带电荷量大小分别为q 1、q 2，则有【例4】完全相同的两金属小球A 、B 带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个完全相同的不带电金属小球C ，先后与A 、B 接触后移开．(1)若A 、B 两球带同种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？(2)若A 、B 两球带异种电荷，接触后两球的电荷量大小之比为多大？答案 (1)2∶3 (2)2∶1解析 (1)设A 、B 带电荷量均为q ，则A 、C 接触后，A 、C 带电荷量为q A ＝q C ＝12q . C 与B 球接触后，B 、C 所带电荷量为q B ＝q C ′＝q ＋12q 2＝34q . 故A 、B 带电荷量大小之比为q A q B ＝12q 34q ＝23. (2)设A 带正电，B 带负电，且所带电荷量大小均为q .则C 与A 接触后，A 、C 带电荷量为q A ＝q C ＝＋12q .C 与B 接触后，B 、C 带电荷量为q B ＝q C ″＝12q －q 2＝－14q ，故A 、B 带电荷量大小之比为q A q B ＝12q 14q ＝21. 【例5】目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成．u 夸克带电量为23e ，d 夸克带电量为－13e ，质子的带电量为e ，中子不带电．下列说法正确的是( ) A ．质子是由一个u 夸克和一个d 夸克组成，中子是由一个u 夸克和两个d 夸克组成B ．质子是由两个u 夸克和一个d 夸克组成，中子是由一个u 夸克和两个d 夸克组成C ．质子是由一个u 夸克和一个d 夸克组成，中子是由两个u 夸克和两个d 夸克组成D ．质子是由两个u 夸克和一个d 夸克组成，中子是由两个u 夸克和两个d 夸克组成解析：根据质子所带电荷量为e ，2×23e －13e ＝e ，所以质子是由两个u 夸克和一个d 夸克组成；中子不显电性，23e －2×13e ＝0，所以中子是由一个u 夸克和两个d 夸克组成，故选项B 正确． 三、元电荷1．电荷量：电荷的多少叫电荷量，用字母q 表示，在国际单位制中，它的单位是库仑，简称库．用C 表示．原子核常用X A Z 表示，X 为元素符号，上角标A 表示核的质量数，小角标Z表示核的电荷数（即原子序数）。
新人教版高中物理选修3-1第一章静电场教案
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3－1[人教版]第一章静电场全章概述本章主要研究静电场的基本性质及带电粒子在静电场中的运动问题。
场强和电势是分别描述电场的力的性质和能的性质的两个物理量。
正确理解场强和电势的物理意义，是掌握好本章知识的关键。
本章的其他内容，如导体在电场中的静电感应现象和静电平衡问题，实质上是电场中力的性质研究的继续；电势差、电场力的功、电势能的变化等是电场的能的性质讨论的延伸；带电粒子在电场中的运动问题则是电场中上述两性质的综合运用。
本章的内容是电学的基础知识，也是学习以后各章的准备知识。
新课标要求1．掌握库仑定律和电荷守恒定律。
2．了解电场、电场强度及电场线，能进行电场强度的计算，特别是在匀强电场中的计算。
3．掌握电场力做功与电势能的关系，理解电势，能画出等势面。
4．根据做功原理，能够计算两点间的电势差。
5．理解电势差与电场强度的关系，能进行简单计算。
6，了解电容器的构成及常用的电容器，掌握平行板电容器的性质。
7．掌握带电粒子在电场中的加速及偏转，并会对其进行计算。
新课程学习1.1 电荷及其守恒定律★新课标要求（一）知识与技能知道各种起电方法及实质，认识元电荷，掌握电荷守恒定律的内容。
（二）过程与方法结合具体事实理解概念及定律，化抽象为具体。
（三）情感、态度与价值观体会生活中的静电现象，提高抽象思维水平。
培养学生对实验的观察和分析的能力★教学重点掌握电荷的基本性质与电荷守恒定律。
★教学难点电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。
★教学方法实验归纳法、讲授法★教学用具：静电感应演示器、玻璃棒、丝绸，多媒体辅助教学设备★教学过程（一）引入新课教师：初中学过自然界有几种电荷，它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？学生：自然界只存在两种电荷，同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引.电荷的多少是用电荷量来表示。
教师：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？如何使物体带电？学生：不带电的物体内存在电荷，且存在等量正、负电荷，在物体内中和，对外不显电性。
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静电场一、静电现象与产生1.静电产生（1）使物体带电的三种方式微观解释①摩擦起电：通过两种不同的物体相互摩擦是物体带电得失电子②接触带电：通过与带电导体接触时物体带电方式电荷转移③感应起电：通过静电感应使物体带电的方式电荷间相互作用（2）带电体的电性①丝绸摩擦过的玻璃棒带正电②毛皮摩擦过的橡胶棒带负电（3）三种起电方式比较2.电荷守恒定律①内容：电荷既不能创造也不能消失，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，在转移过程中电荷总量保持不变。
②理解：a.电荷守恒定律是自然界最基本的定律之一b.两物体之间或物体各部分之间转移的是电子c.起电过程的实质是物体中正、负电荷的分离和转移的过程，电荷发生转移或分离后由于剩余的正负电荷的代数和不为零，从而对外显电性，那种电荷量多，显哪种电性d.电荷中和，实质是等量的正电荷和负电荷代数和为零从而不显电性，而不是电荷消失3.几个小球电量分配问题①两个完全相同的带电金属球接触后再分开，电荷量Q A’’=Q B ’=2QQ BA，代入电荷量数值时将电性符号一起带入进行代数运算②三个完全相同的带电金属球接触后在分开，先用公式计算两个，结果再和第三个小球用公式计算二、静电力、库仑定律1.静电力与点电荷模型（1）静电力：静止的带电体之间的相互作用（2）点电荷：把本身的大小比相互之间的距离小得多的带电体称为点电荷 ①理解a.点电荷是物理模型，只有电荷量，没有大小和形状的理想化模型，类比质点b.把带电体看成点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身大小大得多；c.点电荷只具有相对意义，一个物体能否看成是点电荷要看其具体问题，不能凭带电体自身的大小和形状2.库仑定律（1）内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量Q 的乘积成正比，跟他们的距离r 的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。
（2）表达式：F=221rq q k（3）使用条件①真空中②点电荷（4）解释：K 为静电力常量 k=9.0×109N·m 2/C 2 由于只计算静电力大小所以q 取正值 方向根据同性相吸异性相斥的原理判断（5）静电力的叠加原理：对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷受到的库仑力的大小，都等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷作用力的矢量和例如：下面有三个完全相同的金属球ABC ，A 球带+q 的电量，B 球带-q 的电量，C 球带+q 的电量，如图所示分布在一个等边三角形的三个顶点上，求C 求受到的静电力F1为AC 之间的静电力，F2为BC原理，金属球C 受到的力就是F1和F2形得到C 受到的合力F（6）几个带电小球求静电力的问题根据静电力叠加原理进行计算，如上例题所示，具体步骤为： ①确定研究对象②受力分析③分别列受到的静电力公式④矢量和相加（7）三个点电荷相互作用下平衡时的规律：“三点共线，两同夹一异，两大夹一小，近小远大”满足322131q q q q q q +=3.静电力与万有引力的比较B三、电场及其描述 1.电场（1）电场：电荷周围存在场，电荷的相互作用不可能超越距离，是通过场传递的，这种场称为电场，电场是一种客观存在，是物质存在的一种形式。
（2）电场力：电场对处于其中的电荷有力的作用，这种力成为电场力，静电力属于电场力2.电场强度（1）试探电荷：电场最明显的特征就是对处在其中的电荷有力的作用，检验电场是否存在和强弱分布的电荷称为试探电荷（2）定义：把放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值用电场强度E 来表示 （3）定义式：qF E =（4）单位：在国际单位中为牛/库，符号：N/C,该单位是由力的单位和电荷量的单位共同决定的（5）大小：电场强度的大小不是由力和电荷量决定的，是由场源电荷的电荷量和距离决定的，与试探电荷电性和电量没有关系（6）矢量性：电场强度是矢量，电场中某点电荷的电场强度的方向跟正电荷在该点受到的电场力方向相同 （7）物理意义：从力的角度描述电场的性质，反映了电场的强弱3.点电荷的电场和匀强电场（1）点电荷的电场：点电荷产生的电场的电场强度表达式为：2r Qk E =，Q 为点电荷的电荷量，也就是产生电场的电荷的电荷量，同时也可以说是场源电荷的电荷量（2）匀强电场：物理学上把大小和方向都处处相同的电场叫做匀强电场，电场强度大小处处相等，方向相同 4.电场线（1）电场线：在电场中画一些曲线，曲线上任意一点的电场强度方向就是该点的切线方向，这样的曲线叫电场线，用电场线的疏密来大致表示电场强度的大小（2）电场线模型：电场线是为了形象的描述电场而假想的线，电场中实际并不存在这些线 （3）典型电场的电场线分布①点电荷：a.电场线为直线，正点电荷电场线从正点电荷出发延伸到无穷远处，负点电荷电场线从无穷远处出发延伸到负点电荷b.点电荷的电场中没有电场强度相等的点，越靠近点电荷电场强度越大②等量异种电荷：等量异种电荷的电场线是由两个等电荷量的带不同电性的点电荷的电场合成的所以电场线为曲线 a.两点电荷的电场强度方向由正电荷指向负电荷，沿电场线放箱先变大后变小，中点处的电场强度最小b.两点电荷连线的中垂面上，电场强度的方向相同，且总与中垂面垂直指向负电荷，从中点处到无穷远处电场强度不断减小，在这条连线上中点处电场强度最大③等量同种电荷（正）：等量异种电荷的电场线是由两个等电荷量的带相同电性的点电荷的电场合成的所以电场线为曲线a.两点电荷连线中点处的电场强度为零，向两侧逐渐增大，方向指向终点b.两点电荷中点处中垂面，从中点到无限远处电场线先变密后变疏，即电场强度先变大后变小④均强电场：有两个平行金属板组成，一个极板带正电，一个极板带负电组成的电场强度方向大小相同的电场 a.电场中各点的电场强度大小方向都相同，其电场线是间隔相等的平行线（4）电场线总是起自正电荷（或无穷远处），止于负电荷（或无穷远处），不会在没有电荷的地方起始或终止。
（5）电场线特点：①电场线是不存在的，一种理想化的物理模型②电场线能描述电场的强弱和方向，疏密可以大致描述电场强度的大小，电场线上某点的切线方向表示这一点的电场强度的方向。
③电场线不相交，不相切，若相交就会出现两个切线，失去了电场强度的唯一性；若相切，表示电场强度无限大，而无限大强度的电厂是不存在的。
（6）电场线与带电粒子的运动轨迹重合的条件 ①电场线是直线②带电粒子只受电场力的作用，或受其他力，但其他力的各方向沿电场线所在直线或其他方向上合力为零。
③带电粒子的初速度为零或初速度方向沿电场线所在的方向以上三个条件必须同时满足时，带电粒子的运动轨迹才会与电场线重合点电荷等量异种等量同种电荷匀强电场四、电场中导体1.电场强度的叠加原理：如果有几个点电荷同时存在，电场中的某一点的电场强度等于这几个点电荷在该点产生的电场强度的矢量和。
可以类比静电力的叠加原理2.静电平衡（1）定义：物理学中将导体中没有电荷移动的状态称为静电平衡（2）特点：发生静电感应后的导体，两端面出现等量感应电荷，在导体内部，感应电荷产生一个电场，这个电场与原电场方向相反，当导体内电场增大到与原电场等大时，导体内合场强为零，自由电子定向移动停止，这时的导体处于静电平衡状态。
（3）电荷分布特点：①电荷只分布在导体的外表面上②受导体形状影响，电荷分布不均匀，越尖锐的地方，电荷分布密度越大，外部附近的电场强度也越强③处于静电平衡的导体，离场源电荷较近的一段感应出与场源电荷电性相反的电荷，较远一端感应出与较近端等量的与场源电荷电性相同的电荷④当两个彼此绝缘的导体用导线接触或者连接时，就可以把这两个导体看作是一个大导体，如果有的题中说用手触摸某导体，其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体⑤由于导体在静电平衡时产生的内部电续强度是由于外部电场吸引或者排斥而产生的，所以在判断导体内场强大小的时候一定要注意方向与外场强相等，而大小与外场强相等⑥再均匀带电的金属细杆中，某点P的电场强度是由关于P对称的两端之外的部分提供的如图，P点的电场强度由右侧l/2部分的电场提供。
3.静电屏蔽①定义：中空导体达到静电平衡时，内部电场强度为零，使得内部空间不受外部电场的影响，这种现象称为静电屏蔽，接地的中空导体也可以将导体内部产生的电场屏蔽住，使其对外部不产生影响。
②静电屏蔽的两种情况a.金属壳内部空间不受外部电场的影响b.接地的封闭导体壳内部电场对壳外空间没有影响电势能与电势差一、电场力做功与电势能1.电场力做功（1）匀强电场电场力做功：在匀强电场中任意两点间移动电荷时，电场力做的功为：W=qEd，d为两点延电场方向的距离，在匀强电场中F=qE，（2）特点：①电场力做功与路径无关，只与初末位置有关 ②公式W=qEd 中d 是电荷沿电场线方向上的位移③与重力做功相似，只要初末位置确定了，移动电荷q 做的功就是确定值 （3）方向：①根据电场力和位移夹角判断，常用于匀强电场中，夹角为锐角，电场力做正功；夹角为钝角，电场力作负功。
②根据电场力和瞬时速度夹角判断，常用于曲线运动中变化电场力，夹角为锐角，电场力做正功；夹角为钝角，电场力作负功，瞬时速度方向和电场力方向垂直时，电场力不做功 2.电势能（1）概念：类比重力势能，电荷在电场中某点的电势能等于把该电荷从零势能面移动到该点克服电场力所做的功 （2）电势能的相对性：由于电荷在电场中所受的电视能与零势能面的选取有关，所以规定了零势能面，电势能才有确定的值，零势能面常选地面或者无穷远处 （3）功能关系（类比重力做功和重力势能变化）①电场力做功一定伴随着电势能的变化，与其它力做功没有关系②电场力做正功，电势能一定减小；电场力作负功，电势能一定增加。
电场力做功等于电势能的变化量即 W AB =E PA —E PB =—ΔE P （4）电势能大小判断①场源电荷：离正的场源电荷近，正电荷的电势能越大，负电荷的电势能越小；离负的场源电荷近，正电荷电势能越小，负电荷电势能越大；②电场线法：正电荷顺着电场线方向移动时电势能减小；负电荷顺着电场线移动时，电势能增大； ③电场力做功（常用）：电场力做正功，电势能增大，电场力作负功，电势能减小；二、电势与等势面 1.电势（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能E P 与其电荷量q 的比值 （2）公式：qE p =ϕ（3）单位：在国际单位制中，电视的单位是伏特，符号是V ，1V=1J/C （4）标量：电势是标量，正负代表大小不代表方向（5）相对性：电场中各点电势的高低与其所选的零势能面有关，一般选大地或者无穷远处作为零势能面 （6）电势高低判断①电场线法（常用）：沿着电场线方向，电势越来越低②电势能法：对于正电荷，电势能越大，电势越高；对于负电荷，电势能越小，电势越高 ③场源电荷：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低 ④电场力做功（常用）：a.在电场中两点间移动正电荷，电场力做正功，电势能减小，电势降低b.在电场中两点间移动负电荷，电场力做正功，电势能减小，电势升高 2.等势面（1）定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面，点电荷周围的静电场的等势面组成同心球 （2）特点：①在等势面上移动电荷，电场力不做功，由公式qE p =ϕ可知，在同一等势面上，电势相等，电荷量不变，电势能也不变，电场力不做功 ②在空间中，两等势面不相交 ③等势面的选取与零势能面没有关系 ④与电场线的比较（3）几种典型电场的等势面点电荷等量异种电荷等量同种电荷匀强电场3.尖端放电（1）定义：带电较多的导体，在尖端部位，电场强度可以大到使周围空气发生电离而引起放电的程度，此事发生的放电现象就是尖端放电现象（2）应用：避雷针就是应用尖端放电的原理来防止雷击造成危害的三、电势差1.电势差与电场力做功（1）电势差定义：电场中两点间电视的差值叫做电势差，在电路中也叫电压，用字母U 表示，它与零势能面的选取没有关系（2）电势差表示：电场中A 点的电势记做ϕA ，B 点电势记做ϕB ，则AB 间电势差为U AB =ϕA —ϕB（3）电势差与场力做功：电荷q 在电场中从A 移动到B ，A 、B 两点间的电势差为U AB ，静电力做功W=Uq ，由W AB =E PA —E PB ，qE p =ϕ，U AB =ϕA —ϕB ，得到W=Uq ；不仅适用于匀强电场，也适用于非匀强电场。