人教版高中物理选修3-1·选修3-1(版)
高中物理 第一章 9 第7节 静电现象的应用课件 新人教版选修3-1
[解析] A 在空心金属球内，由于静电感应，使得 C 外表面带 正电，BC 相互吸引，所以 B 向右偏； 而金属空腔可以屏蔽外 部电场，所以 B 的电荷对空腔 C 的内部无影响，即 AB 之间无 相互的静电力，所以 A 位置不变． [答案] A
3．静电平衡状态的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度__处__处__为__0____．
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的电场强 度方向必与这点的表面_垂__直___． (3)处于静电平衡状态的整个导体是个___等__势___体____，导体的表 面是个___等__势__面_____．
(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生 影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响． (2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电 场对腔外空间产生影响．
(2019·湖南衡阳高二期中)如图所示，将 悬挂在细线上的带正电的小球 A 放在不带电的 金属空心球 C 内(始终不与球接触)，现将一个 悬挂在绝缘细线上的带负电的小球 B 放在 C 附近，待稳定后， 以下说法正确的是( ) A．A 对 B 无静电力作用，B 对 A 无静电力作用 B．A 向左偏离竖直方向，B 向右偏离竖直方向 C．A 对 B 的静电力向左，B 对 A 的静电力向右 D．A 的位置不变，B 的位置也不变
②自由电子要向电场 E0 的反方向做定向移动，并在导体的一个 侧面聚集，使该侧面出现负电荷，而相对的另一侧出现“过剩” 的等量的正电荷，导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电 荷，如图乙所示． ③等量异种电荷在导体内部形成与电场强度 E0 反向的电场强 度 E′，在导体内任一点的电场强度可表示为 E 内＝E0＋E′，因 附加电场 E′总与外电场 E0 方向相反，叠加的结果削弱了导体内 部的电场，随着导体两侧感应电荷的继续增加，附加电场 E′增 强，合电场强度 E 内将逐渐减小，当 E 内＝0 时，自由电子的定 向移动也就停止了，这时就达到了静电平衡状态，如图丙所示．
人教版高中物理选修3-1课后习题参考答案
第一章第一节1．答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。
接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。
2．答：由于A、B都是金属导体，可挪动的电荷是自由电子，所以，A带上的是负电荷，这是电子由B挪动到A的结果。
其中，A得到的电子数为，与B失去的电子数相等。
3．答：图1－4是此问题的示意图。
导体B中的一局部自由受A的正电荷吸引积聚在B的左端，右端会因失去电子而带正电。
A对B左端的吸引力大于对右端的排挤力，A、B之间产生吸引力。
4．答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违犯能量守恒定律。
因为，在把A、B分开的过程中要克制A、B之间的静电力做功。
这是把机械转化为电能的过程。
第二节1．答：根据库仑的发现，两个一样的带电金属球接触后所带的电荷量相等。
所以，先把A球与B球接触，此时，B球带电；再把B球与C球接触，那么B、C球分别带电；最后，B球再次与A球接触，B球带电。
2．答：〔注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度！〕3．答：设A、B两球的电荷量分别为、，间隔为，那么。
当用C接触A时，A的电荷量变为，C的电荷量也是；C再与接触后，B的电荷量变为；此时，A、B间的静电力变为：。
在此情况下，假设再使A、B间距增大为原来的2倍，那么它们之间的静电力变为。
4．答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排挤力如图1－6所示。
共受三个力的作用，，由于，互相间间隔分别为、、，所以，。
根据平行四边形定那么，合力沿对角线的连线向外，且大小是。
由于对称性，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线的连线向外。
5．答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡，它的受力示意图见图1－7。
静电斥力，又，，所以，第三节1．答：A、B两处电场强度之比为。
A、C两处电场强度之比为。
2．答：电子所在处的电场强度为，方向沿着半径指向外。
电子受到的电场力为，方向沿着半径指向质子。
高中物理人教版选修3-1课件：螺旋测微器和游标卡尺 (共19张PPT)
⑷、当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻 度的零点不相重合，将出现起点误差，应加以修正，即在 最后测长度的读数上去掉起点误差的数值。
14.134mm
8.561mm
1、游标卡尺构造:
由固定的主尺与可动的游标尺组成 2、游标卡尺功能:
可测物体的长度、深度、内径与外径.
3、游标卡尺分类: 有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种不同精度
4、游标卡尺的原理 ⑴、 10分度游标卡尺的原理
主尺的最小分度是1mm，游标尺上有10个小的等分 刻度它们的总长等于9mm，因此游标尺的每一分度与主 尺的最小分度相差0.1mm，当左右测脚合在一起，游标的 零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第10条刻 度线与主尺的9mm刻度线重合，其余的刻度线都不重合。 游标的第一条刻度线在主尺的1mm刻度左边0.1mm处，游 标的第二条刻度线在主尺的2mm刻度左边0.2mm处，等等。 游标的第几条刻度线与主尺的刻度线重合，就是零点 几毫米。
0 1 2 3
0 10
20
⑶、 50分度游标卡尺 主尺的最小分度是1 mm，游标尺上有50个小的等分 刻度它们的总长等于49 mm，因此游标尺的每一分度与主 尺的最小分度相差0.02 mm，……
0
1
2
3
4
5
6
7
ห้องสมุดไป่ตู้
8
9
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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
5、游标卡尺的使用 读数规则：主尺刻度(整mm值) + 游标刻度(小于整mm值) 读数=主尺整mm值 + 精确度×游标尺的对齐刻度数
读数=固定刻度(整mm含0.5mm) +可动刻度(不足0.5mm) 注意：必须估读！(读到千分之一毫米)
高中物理人教版选修3-1课件：第一章第1节电荷及其守恒定律3
4．常见的两种起电方式 (1)摩擦起电：两个物体相互摩擦时，一些被原子核束缚得不 紧的 电子 从一个物体转移到另一个物体，使得原来呈电中性的 物体由于 得到 电子而带负电，失去电子的物体则带正电的现象．
(2)感应起电： ①自由电子：金属中离原子核较远 的能脱离原子核的束缚而 在金属中 自由活动 的电子． ②静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于 电荷间的 相互排斥或吸引 ，导体中的自由电荷便会远离或趋向带电体， 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 电荷的现象． ③感应起电：利用 静电感应 使金属导体带电的过程．
[后判断] (1)科学实验发现的最小电荷量是1 C．(×) (2)元电荷是电荷量的最小单位．(√) (3)某物体带电量为3×10－19C.(×)
预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表 格中
问题1 问题2 问题3 问题4
学生分组探究一 三种起电方式的比较(对比分析) 第1步 探究——分层设问，破解疑难 1．三种起电方式有何不同？ 2．三种起电方式的实质是什么？
导体中的自由电子 受到带电体对它的 排斥(或者吸引)， 而移向导体的远端 (或者近端)
电荷间的相互作用， 使得自由电子在带电 体和导体上转移，且 重新分布
实质 均为电荷在物体之间或物体内部的转移
第3步 例证——典例印证，思维深化 (多选)如图1－1－1所示，A、B为相互接触的用绝
缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有 金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是( )
[后判断] (1)摩擦起电创造了电荷，感应起电是电荷的转移．(×) (2)摩擦起电是电荷由一个物体转移到另一个物体．(√) (3)感应起电过程仍符合电荷守恒定律．(√)
人教版高中物理选修3-1全册教案
高一物理选修3-1教案第一章静电场1.1电荷及其守恒定律一、教学三维目标（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二、教学重点：电荷守恒定律三、教学难点：利用电荷守恒定律分析解决摩擦起电和感应起电的相关问题。
四、教学具体过程：（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，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】一、电荷1、使物体带点的三种方式摩擦起电（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同（3）实质：电子的转移（电子从一个物体转移到另一个物体）（4）结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷接触带电（1） 接触带电的原因：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，使物体带电（2） 实质：电子的转移（电子从一个物体转移到另一个物体）（3） 结果：接触带电两个物体最终的电量分配很复杂，但有一种情况能确定电荷量的分配：两个完全相同的导体球相互接触后把剩余电荷量平分例：1甲、乙两完全相同的金属球分别带+10C 和-6C 的电荷量，接触后均带+2C 电荷量2若两球分别带+10C 和-10C 电荷量，接触后都不带电，这种现象叫电荷的中和感应起电【演示】：把带正电荷的球C 移近彼此接触的异体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 分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．（1）感应起电的原因：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，使靠近带电体的一端带上异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，这种现象叫静电感应，利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电（2）实质：电子的转移（电子从物体的一部分转移到另一部分）练习：二、电荷守恒定律内容：电荷守恒定律：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；在转移过程中，电荷的总量保持不变另一种表述：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。
高中物理人教版选修3-1课件：3.5运动电荷在磁场中受到的力(共23张PPT)
即时应用
当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴
线进入该通电螺线管,若不计重力,则( CD)
A．带电粒子速度大小改
变
B
B．带电粒子速度方向改变
C．带电粒子速度大小不变
D．带电粒子速度方向不变
即时应用
某带电粒子的电量为q=10－14C,以速率v=106m/s如图射 入B=10－2T的匀强磁场中，求它受到的洛伦兹力F多大 ？
新课标高中物理选修3－1
第三章 磁 场
§3-5 运动电荷在磁场中受到的力
第 新课标高中物理选修3-1
三 章
磁
场
复习回顾
1、磁场对通电导线的作用力
安培力: 大小: F BILsin
方向: 左手定则
θ为Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱI
之间的夹角
判断下面两个通电导线所受安培力的方向
B
IF
BI
F 30
°
问题 1、电流是如何形成的？
三、洛伦兹力的大小
类比
安培力
微观实质 宏观表现
洛伦兹力
F安= 0 ( I∥B）
F洛= 0 ( v∥B）
F安=ILB (I ⊥B）
F洛=qvB ( v⊥B）
当I与B成一角度θ时
当v与B成一角度θ时
F安=ILB sinθ
F洛=qvBsinθ
洛伦兹力和电场力的区别 1.受力：电荷：在电场中一定受到电场力的
中的重要贡献（塞曼效
应）获得洛第伦二兹—届—（“我1们902 年）诺贝时代尔最物伟大理最学尊贵奖的。
荷兰物理学家 洛伦兹 (Lorentz， 1853—1928)
人”。
二、洛伦兹力的方向
左手定则 掌心 四指
大拇指
人教版高中物理选修3-1--附录-游标卡尺和螺旋测微器(共34张)PPT课件精选全文
AF
BE
C
D D/
.
20
2、螺旋测微器使用注意事项：
（1）微调旋钮D＇与旋钮D之间是通过“棘轮”连接 的。D＇转动时D也随之转动，带动F前进，但当A、 F与被测物体接触后，即使D＇继续转动，D也不动， 同时发出“喀喀”的声音。这样就能防止被测物发生明 显的形变，也能防止螺旋测微器的损坏。
这个“10” 叫 做分度
0
1
0
5
10
10分度游标卡尺
.
4
1、如何测量下列的圆柱体？ 用外抓卡住物体
放 2、如何读数？ 大
.
5
2、如何读数？
2
主尺
3
cm
标尺
0
10
①先读主尺：找到标尺零刻度的左边第一根
主尺线：读得2.3cm。
为了方便计算统一换算为
23mm。 .
6
2
主尺
3
cm
标尺
0
10
②再读标尺刻度: 找到标尺与主尺对齐的刻 度线（0刻度除外）。
（2）可动刻度E旋转两周时F才前进1mm。因此，在 E上读数前先要判断E的左边缘的位置，看它是在B尺 0.5mm刻线的左侧还是右侧，两种情况下的读数是不 一样的。
A F BE C
D D/
.
21
3、螺旋测微器的读数原理：
（1）先认识刻度
轴线
半刻度
可动刻度 （标尺）
固定刻度： 每刻度为1
毫米
.
22
（2）如何读数
如果没有出来 那就是6.0mm
①先读固定刻 找到可动刻度（标尺）左边第
度（主尺）： 一根主尺线（注意半刻度线有
高中物理人教版选修3-1 第二章 第五节 焦耳定律
这些用电器有什么共同点？ 电能全部转化为内能
电流通过导体产生的热量，即电热应该如何计算？
焦耳定律
知道并理解电流热效应 理解并掌握焦耳定律 理解并掌握热功率
焦耳定律
在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等） 电能全部转化为热能，电功等于电热
焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q 等于电流I的二次方、导体的电阻R 和通电时间 t 三者的乘积 最初是焦耳用实验直接得到的
电炉通电时，电能转化为内能
电动机通电时，电能转化为机械能
蓄电池充电时，电能转化为化学能
功是能量转化的量度，电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程 电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量 那么，电流做功如何计算？
电功率
理解额定功率和实际功率 会计算电路中的总功率 理解并掌握电功和电功率
阻
，求电炉A上的电压和它消耗的功率。
电功的实质
电流做功的实质 导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功
自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移 动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加
电功的实质
如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中 就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电 流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?
单位： 焦，符号：J 常用单位有千瓦时（kW·h)
物理意义：反映了“多少电能转化为其他形式的能”
电功的反思
电路中如有白炽灯、电炉、电动机等元件，电功与这些元件的种类有关吗？ 电功W（消耗了多少电能）只与元件两端的电压U，通过的电流I和通电时间 t有关，与元件的种类无关。
不同的用电器电流做功的快慢不同
人教版物理选修3-1全套完整ppt课件
精选ppt课件
29
4．匀强电场中电场线分布特点(如图 1－3－6 所示)
图 1－3－6 电场线是平行、等间距的直线，电场方向与电 场线平行． 5．等量异种电荷和等量同种电荷连线上以及 中垂线上电场强度各有怎样的规律？
(1)等量异种点电荷连线上以中点 O 场强最小， 中垂线上以中点 O 的场强为最大；等量同种点电荷
(1)电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的 比较
精选ppt课件
31
电场线
运动轨迹
(1)电场中并不存在， 是为研究电场方便而
人为引入的． (2)曲线上各点的切 线方向即为该点的场 强方向，同时也是正 电荷在该点的受力方 向，即正电荷在该点 产生加速度的方向
与电荷守恒定律并不矛盾.
精选ppt课件
5
一、电荷基本性质的理解 【例 1】 绝缘细线上端固定，
图 1－1－3
下端悬挂一个轻质小球 a，a 的表面镀有铝膜；
在 a 的近旁有一绝缘金属球 b，开始时，a、b 都不
带电，如图 1－1－3 所示．现使 a、b 分别带正、
负电，则(
)
A．b 将吸引 a，吸引后不放开
24
要点一 电场强度的理解 1．电场的最基本的性质是对放入其中的电荷 有力的作用，描述这一性质的物理量就是电场强 度．
2．电场强度是采用比值定义法定义的．即 E ＝Fq，q 为放入电场中某点的试探电荷的电荷量，F
为电场对试探电荷的静电力．用比值法定义物理量 是物理学中常用的方法，如速度、加速度、角速度、 功率等．
q1q 2 r2
,设想当
r→0
时,得出
F→∞的结论．从
数学角度这是必然的结论，但从物理的角
人教版高中物理选修3-1第一章知识点汇总
人教版高中物理选修3—1第一章知识点总结第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律1.自然界中的两种电荷（1） 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，则丝绸带 负点；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，则毛皮带 正 电。
（2）电荷及其相互作用：同种电荷相互 排斥 ，异种电荷相互 吸引 ．原子核式结构：包括原子核（质子“带正电”）和核外电子（带负电）。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等，使整个物体对外不显电性。
（3）电荷守恒定律：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，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移个人过程中，电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式（1）摩擦起电：两个相互绝缘的物体相互摩擦，使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ，而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．（2）感应起电：用静电感应的方法使物体带电，叫做感应起电．静电感应： 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时，可以使导体带电的现象。
规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷。
例 ：如图所示，导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置．A 端带 _负_ 电荷．B 端带_正_电荷 。
（3）接触起电：一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调：三种起电方式的实质：电子的转移 ；三种起电方式都不是创造了电荷，也不是使电荷消失，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分，或从一个物体转移到另一个物体，转移过程中总量不变。
3．元电荷（1）电荷的多少叫做 电荷量 ．符号：Q 或q 单位：库仑 符号：C（2）人们把最小的电荷量叫元电荷，用e 表示。
电荷量e 的值：e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ，为负电；质子所带电荷量大小也为e ，但为正电。
高中物理选修3-1课件
Q不变
C
S
4 kd
E不变
十、带电粒子在电场中的运动 ：
1、匀变速直线运动：
① 牛顿运动定律
Eq ma
mV
2 t
② 动能定理
1 2
1 2
mV
2 0
qU
2、辐射电场中的匀速圆周运动： k
Qq r
2
m
V r
2
3、匀强电场中的圆周运动（考虑重力）
◆例：单摆（带电小球与绝缘绳）
B
电场力与重力垂直——竖直面变速圆周运动 等效“重力”： G
y L
2
qU
0
1 2
mV
2 0
Y
U U0
tan
L 2d
U U0
4d
④ 粒子穿出电场后匀速运动打在屏幕上
Y y L tan
第三四章
电流
一、
电流
I q t
1、电流的形成： 电荷的定向移动 2、电流（强度）定义：
3、电流（微观）决定式：
I n eS V 定
U R
R1 V
R2
R3
R1
R2
R3
V
A
R1
R2 V A
R3
R1 R2 A R3 R2 R3
R1
四、 电功与电功率
1、电功：W qU UIt Pt
◆单位：焦耳（J）、度→千瓦时（瓩时)(KWh)
1度=1000W· 3600S=3.6×106J
2、电功率： P
3、效率：
W t
UI
有用 总
并联电路总电阻小于任一支路电阻 ②、不论串并联，任一电阻变大（变小），总电阻一定变大（变小）
人教版高中物理选修3-1课件第一章探究静电力
２、不完全相同的金属物体接触后电荷分配规律： 不一定均分，分配的比例与两个导体的大小及形 状有关，如果两个导体的大小形状确定，则分配 比例一定
二、含库仑力的共点力的平衡
分析方法与力学相同 (1)确定对象 (2)受力分析 (3)合成或正交分解 (4)运用平衡条件
例5、 A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电 荷，B带有4Q的正电荷
课堂训练4
下列说法中正确的是（ ）D
A.点电荷就是体积很小的电荷．
B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体．
C.根据 当r
可知F， k
0 时，F
q1q2 r∞ 2
D.静电力常量的数值是由实验得到的．
课堂训练5
真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，若
将每个电荷的电量都加倍，同时使它们之间的距
A、F
B、2F
C、
D、
课堂训练2
思考题:当两个带电体之间的距离趋近于零时，库 仑力将趋于无穷大吗？
【答】：不，此时不能看成点电荷
课堂训练3
关于点电荷的下列说法中不正确的是（ C） A.真正的点电荷是不存在的． B.点电荷是一种理想模型． C.足够小的电荷就是点电荷． D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的 尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究 的问题的影响是否可以忽略不计
例7、 如图，质量均为m的三个带电小球A、 B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此 相隔的距离为L，（L比球半径r大的多）， B球带电量为QB=-3q，A球带电量为QA=6q, 若在C上加一水平向右的恒力F，要使A、B、 C三球始终保持L的间距运动，求
（1）F的大小？ （2）C球所带电量为多少？带何种电荷？
一、点电荷 是一种理想模型.当带电体的线度比起相 互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.
人教版高中物理选修3-1课件第二章第1节电源和电流
1．分别带正、负电荷的A、B两个导体，若用导线R连 接，导线R中可能存在一个________电流．若要保持持续的 电流，A、B间需维持着一定的________．能使A、B间维持 一定的电势差的装置称为________．
2．达到稳定状态时，导线内的电场是由________、 ________等电路元件所积累的电荷共同形成的．电荷的分 布是________的，电场的分布也是________的且导线内的 电场线保持和导线________．
推导：如右图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l 的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体 定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单 位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q.
AD导体中的自由电荷总数：N＝nlS.
总电荷量Q＝Nq＝nlSq.
所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间：
答案：B
变式迁移
1．把一个金属导体的两端与具有不同电势的带电 物体接触，导体中的电荷将怎样运动？
答案：金属导体中能够自由移动的电荷是带负电 荷的电子，而负电荷在电场力作用下，将由低电势处 向高电势处移动，因此金属导体中的电荷(电子)将从 低电势的物体向高电势的物体运动．
三、电流
1．电流：通过导体横截面的电荷量跟通过这些电 荷量所用时间的比值．
通过触电者的电流大小，一般是取决于皮肤的电阻，湿皮肤 与干皮肤电阻范围大约在1～500 kΩ之间．足够大的电流能 引起手脚肌肉收缩，触电者往往有抓住不放的现象．起初， 电流往往还未达到致命的大小，但因皮肤的电阻是随时间增 加而减小的，当电流强度达到0.1 A时，便可置人于死地．电 流通过人体要放热，因此，人触电死亡，实际上是电流通过 人体(尤其是心脏)时把人烧死的．如果发现某人触电而被粘 在电线上，应该用干木棒或干衣服、绳索等将触电者尽快与 电线分离．
人教版高中物理选修3-1课件第三章3.1我们周围的磁现象
条形磁体的磁场一样。地球磁体的北极（N极）位 于地理南极附近，地球磁体的南极（S极）位于位 在地理北极附近，但地磁两极与地理两极并不重合。
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为什小磁针能指南北呢？
三、磁性材料：实验表明，任何物质在外磁场中都能够或多
或少地被磁化，只是磁化的程度不同。像铁那样 磁化后磁性很强的物质叫做铁磁性物质。所谓的 磁性材料通常就是指这一类物质。
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第一节 我们周围的磁现象
引入：我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有“磁石召铁”的 记载，我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的 航海业作出了巨大的贡献．在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如 我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等等．进入21世纪后，科技的发展 突飞猛进，一日千里，作为新世纪的主人，肩负着民族振兴的重任，希望同学们 勤奋学习，为攀登科学高峰打好学扎科网实的基础．
根据物质在外磁场中表现出的特性，物质可分为五类： 顺磁性物质，抗磁性物质，铁磁性物质，亚磁性物质，反磁性物质。 磁性材料按去磁的难易可分为硬磁性材料和软磁性材料； 磁性材料按化学成分可分为金属磁性材料和铁氧体。
硬磁性材料（永磁体）指磁化后能长久保持磁性的材料，即在外磁场撤去以后， 各磁畴的方向仍能很好地保持一致，物体具有很强的剩磁常见的有高 碳钢，铝镍钴合金，钛钴合金，钡铁氧体等。应用于磁记录，如录音 磁带，录象磁带，电脑磁盘粉、银行卡等。
软磁性材料指磁化后，不能保持原有的磁性，即外磁场撤去以后，磁畴的磁化方 向又变得杂乱，物体没有明显的剩磁。如软铁，硅钢，铁镍合金等。 用来制造变压器，电磁铁、磁棒、磁头、电动机、发动机等。
人教版高中物理选修3-1课件：1
点拨
一带正电的质点处于静止状态，则
Eq=mg，又极板始终与电池相连，则极板间
电压不变，由 E U ，d变大，E变小，又
C
S
d
4kd ，d变大，C变小，所以D选项正确。
教材习题答案
1.答：
电容器的相关计算
内容解析
一、电容器 二、电容 三、平行板电容器的电容 四、常见电容器
一、电容器
电容器是一种重要的电学元件，应用广泛。
在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝 缘物质——电介质（空气也是一种电介质），就构 成了一个最简单的电容器，叫做平行板电容器。
平行板电容器
这两个金属板叫做极板 中间的绝缘物质叫做电介质
2.（2000 全国）对于水平放置的电容器， 下列说法正确的是（ ）BC。D
A.将两板的间距增大，电容将增大
B.将两极板平行错开，使正对面积减小， 电容将减小
C.在下板的内表面放置一面积和极板相等、 厚度小于极板间距的陶瓷，电容将增大
D.在下板的内表面上放置一面积和极板 相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大
C.将两极板正对面积变为2S
D.两极板间充入电介质常数为2的电 介质
6.有两个平行板电容器，它们的电容之 比是3：2，带电量之比是3：1，如果有两个 电子分别从两个电容器的负极板到正极板， 则这两个电子的动能增量之比是多少？
解： C1:C2=3:2 Q1:Q2=3:1
C
Q U
, 则U
Q C
可以推出U1:U2=2:1
则a和b的比荷之比是：（ D ）。
A.1:2 B.1:8
人教版高中物理选修3-1：焦耳定律(教案)
焦耳定律学案【教学目标】1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。
了解实际功率和额定功率。
2．了解电功和电热的关系。
了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。
3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。
重点：区别并掌握电功和电热的计算。
难点：区别电功和电热【自主预习】1.能量转化电炉通电时，能转化为能；电动机通电时，能转化为能；蓄电池充电时，能转化为能；电能转化成其他形式能的过程就是的过程，电流做功的多少电能转化为其他形式能的数量。
2.电功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能，其他形式的能。
电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积。
计算式为W= 。
3.电功率电流做的功叫电功率。
用表示电功率，表达式为P= 。
电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积。
4.焦耳定律内容电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的电阻及通电时间成。
这个关系最初是由实验得到的。
5.表达式Q= 。
6.热功率的发热量通常称为热功率，表达式为P= 。
7.电功与热量的关系①纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路：非纯电阻电路：②电功与热量：在纯电阻电路中：在非纯电阻电路中：【典型例题】一、基本概念的理解【例1】3．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( )．．A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtB．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtC．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝I2RtD．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝IUt【例2】一根电阻丝，通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J．若在相同的时间内通过4 C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是( )A．4 V,16 J B．8 V,16 JC ．4 V,32 JD ．8 V,32 J二、电功和电热的区别【例3】 一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3 V ，电流为0.3 A ．松开转轴，在线圈两端加电压为2 V 时，电流为0.8 A ，电动机正常工作．求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？【例4】、某一用直流电动机提升重物的装置如图1所示，重物质量m=50kg ，电源提供恒定电压U=110V ，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m ／s 的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A 。
人教版高中物理选修3-1知识点总结
物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电或有了电荷。
2．两种电荷自然界中的电荷有2种，即正电荷和负电荷．如：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷．同种电荷相斥，异种电荷相吸．（相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗？）不一定，除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的性质，这里的“轻小物体”可能不带电．3．起电的方法使物体起电的方法有三种：摩擦起电、接触起电、感应起电○1摩擦起电：两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同．两种物体相互摩擦时，束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电，束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电．（正负电荷的分开与转移）○2接触起电：带电物体由于缺少(或多余)电子，当带电体与不带电的物体接触时，就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子)，从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电)．（电荷从物体的一部分转移到另一部分）○3感应起电：当带电体靠近导体时，导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动．（电荷从一个物体转移到另一个物体）三种起电的方式不同，但实质都是发生电子的转移，使多余电子的物体(部分)带负电，使缺少电子的物体(部分)带正电．在电子转移的过程中，电荷的总量保持不变．二、电荷守恒定律1、电荷量：电荷的多少。
在国际单位制中，它的单位是库仑，符号是C.2、元电荷：电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10－19C，所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
（元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗？提示：不是，元电荷是一个抽象的概念，不是指的某一个带电体，它是指电荷的电荷量．另外任何带电体所带电荷量是1.6×10－19C的整数倍．）3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或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。
人教版高中物理选修3-1：3.1磁现象和磁场课件(共35张PPT)
安培曾写道：“奥斯特先生……已经 永远把他的名字和一个新纪元联系在一起 了。”
F
F′
？
同 向 电 流 互 相 吸 引
反 向 电 流 互 相 排 斥 .
三、磁场 1、磁体或电流周围空间存在的一 种特殊物质。
F
F′
2、磁场的基本性质： 磁场对放入其中的磁体或通电 导体会产生磁力作用。
四、地磁场 1、地球是一个巨大的磁体。 2、地球周围空间存在的磁场叫地磁 场。
第三章 磁场
第一节 磁现象和磁场
• ☆教材分析 • 磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节 课，从整个章节的知识安排来看，本节是此 章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础， 是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也 是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要 的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供 铺垫。
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• ☆重点难点 • 电流的磁效应、磁场的定义与基本特征是 本节重点，也是难点
中国古代对磁的认识
中国古代四大发明之一 司南（指南针）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ东汉王充
最初发现的磁体是被称为“天然磁石” 的矿物，其主要成分为Fe3O4 ，能吸引铁质物 体.
磁铁多是由铁、钴、镍等金属或某些氧化物制成。
注意：天然磁石和人造磁铁都是永磁体。
3、 地球的地理两极与地磁两极反向但并不重 合，其间有一个夹角，叫磁偏角。因此，指南针 所指方向不是正南方，而是和地磁南极有一个夹 角。
磁南极
地理 北极
地理 南极
磁北极
3、 地球的地理两极与地磁两极反向但并不重 合，其间有一个夹角，叫磁偏角。因此，指南针 所指方向不是正南方，而是和地磁南极有一个夹 角。
奥斯特早在读大学时 就深受康德哲学思想的影 响，认为各种自然力都来 自同一根源，可以相互转 化。
人教版高中物理选修3-1目录
人教版高中物理选修3-1目录第一章静电场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二章恒定电流1.电源和电流电源恒定电流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9.简单的逻辑电路“与”门“或”门“非”门第三章磁场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。
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A．甲图中，导线通电小磁针发生偏转
B．乙图中，通电导线在磁场中受到力的作用
C．丙图中，当电流方向相同时，导线相互靠近
D．丁图中，当电流方向相反时，导线相互远离
6．判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有几组器材，其中最为可用的是()
A．被磁化的缝衣针及细棉线
B．带电的小纸球及细棉线
C．小灯泡及导线
D．蹄形磁铁及细棉线
7．《新民晚报》曾报道一则消息：“上海信鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回××市鸽巢”，信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇．人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想：
那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍，而缚磁铁的信鸽全部飞散了．科学家的实验支持了上述哪种猜想()
A．信鸽对地形地貌有极强的记忆力
B．信鸽能发射并接收某种超声波
C．信鸽能发射并接收某种次声波
D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向
8．如图所示为一电磁选矿机的示意图，其中M为矿石漏斗，D为
电磁铁. 在开矿中，所开采出的矿石有含铁矿石和非含铁矿石，那么矿
石经过选矿机后，落入B槽中的矿石是________，落入A槽中的矿石是
________．
答案：
1．答案：BD
2．答案：D
解析：磁铁吸引小铁钉是靠磁铁的磁场把铁钉磁化而作用的，是磁现象；摩擦过的塑料上带电荷是周围产生电场而吸引毛发碎纸屑的，是电现象．
3．答案：C
解析：本题考查奥斯特实验，奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围能产生磁场．故正确选项为C.
4．答案：B
解析：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引．当军舰接近磁性水雷时，磁体间的相互作用引起小磁针的转动，与铁制引芯相吸引，接通电路，引起爆炸．5．答案：B
解析：磁场对小磁针、通电导体有作用力，图甲中的小磁针发生了偏转，图丙、丁中的通电导体发生了吸引和排斥，都说明了电流周围存在磁场．乙图不能说明电流能产生磁场．所以答案为B.
6．答案：A
解析：被磁化的缝衣针相当于小磁针，用细棉线吊起后放在直线电流周围能摆动说明导线中有电流流过．。