高中物理物理选修3一1全套导学案.doc

学法指导：学习选修31应注意的几个问题同学们，在必修模块中我们学习了力学，这一学期我们要学习的选修31 模块，将在力学知识的 基础上学习同样和我们的日常生活密切相关的电磁学知识。学习过程中，同学们要重点注意如下几个问题： 一、带电微粒在电场中的运动问题 带电微粒在电场中的运动是电场知识和力学知识的结合，分析方法和力学的分析方法是基本相同的：先受力分析，再分析运动过程，选择恰当物理规律解题。带电粒子在电场中的运动主要是加速和偏转两个类型，一般是与力学中的运动学规律、牛顿定律、功能关系等知识点综合，所以对带电粒子进行受力分析和状态分析是解决问题的关键环节，而是否考虑重力是不可忽视的一个细节。为有效突破难点，学习中应重视以下几方面： 1在分析物体受力时，是否考虑重力要依据具体情况而定。 2加强力学知识与规律公式的理解和联系，循序渐进地引用到带电粒子在电场中的运动，注意相关知识的区别和联系。 3注重带电粒子在电场中运动的过程分析与运动性质分析（平衡、加速或减速、轨迹是直线还是曲线），注意从力学思路和能量思路考虑问题，且两条思路并重；同时选择好解决问题的物理知识和规律。 4强化物理条件意识，运用数学工具（如，抛物线方程、直线方程、反比例函数等）加以分析求解。 二、带电粒子在磁场中的运动问题 1带电粒子在磁场中的运动问题的解决思路： （）将受力分析、圆周运动、曲线运动、牛顿定律这些知识应用于带电粒子在磁场中的运动的分 析，建立带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的物理学模型。 （）电场力对带电粒子做功，既可改变粒子的速度-包括大小与方向.又可改变粒子的动能、动量的影响，但磁场中的洛仑兹力对带电粒子不做功（只改变其速度的方向不改变其大小）；电场对带电粒子的偏转轨迹可以是抛物线，而磁场偏转轨迹可以是圆周。尽量避免使带电粒子在电场中的运动规律产生对带电粒子在磁场中的运动的前摄抑制。 2难点突破策略： （）明确带电粒子在磁场中的受力特点：产生洛伦兹力的条件；洛伦兹力大小和分析判定；洛伦兹力不做功。 （）明确带电粒子在匀强磁场中的运动规律即匀速直线运动或匀速圆周运动。（）充分运用数学知识（尤其是几何中的圆知识，切线、弦、相交、相切、磁场的圆、轨迹的圆）构建粒子运动的物理学模型，归纳带电粒子在磁场中的题目类型，总结得出求解此类问题的一般方法与规律。 三、电学实验 电学实验的重点内容是电阻的测量，它是欧姆定律的深化和应用。实验设计要注意保护用电器和电源，注意电路的连接和实验的可行性等。 古语云：授人以鱼，只供一饭。授人以渔，则终身受用无穷。学知识，更要学方法。不要认为听老师讲解就会懂得物理，物理是想懂的，不是问懂的，也不是听懂的。只有反复思考、探索问题的实质，不断地独立思考才能真正学好。只要我们学会自主学习，掌握合理的学习方法，经过自己艰苦的努力，一定会把高中物理学好。第一章 静电场第一节 电荷及其守恒定律课标定向学习目标1知道原子结构模型,知道自由电子、离子等概念。2知道摩擦起电、感应起电和接触起电。3知道电荷守恒定律。4会用原子结构和电荷守恒定律的知识分析静电现象。提示与建议1两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识，这些在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象。要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象。在此基础上，使学生知道，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，使电荷从物体的一部分转移到另一部分。本节只说明静电感应现象。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，以密立根实验作为专题，有条件的学校可以组织学生选学。互动探究自主学习1电荷：电荷是物质的一种属性，分为_电荷和_电荷，同种电荷相互_、异种电荷相互_。2常见的起电方法：(1)摩擦起电：用摩擦使物体_的方法叫摩擦起电。(2)感应起电：把带电体移近不带电导体时，导体中自由电子重新分布，导体两端出现等量异种电荷.这种现象称为_.利用这种方式使物体带电叫_.(3)接触起电：一个不带电的导体与一个带电的导体接触后分开，使不带电的导体带上电荷的方法，叫接触起电。3带电的实质：物体带电的实质就是电子的_，是电子从一个物体_到另一个物体，或从物体的一部分_到另一部分。4电荷守恒定律：电荷既不能创生，也不能被消灭，只能从一个物体_到另一个物体，或从物体的一部分_到另一部分。5元电荷e：与质子(或电子)电荷量绝对值相等的电荷量.1e=_C，所有带电物体的电荷量都是元电荷的_倍。6金属导体：金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做_。失去这种电子的原子便成为带正电的_，它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的_上振动而不移动，只有_穿梭其中。合作学习一、电荷静电感应：_这种现象叫做静电感应。_的过程，叫感应起电。二、电荷守恒定律电荷守恒定律：_。三、元电荷疑难探究问题一：为什么能发生感应起电的是导体而不是绝缘体？问题分析：感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分。只有导体上的电子才能自由移动，绝缘体上的电子不能那么自由地移动，所以导体能发生感应起电，而绝缘体不能。问题二：我们知道，摩擦可以起电，摩擦后的正负电荷是被束缚在带电体上的，它不能像电线中的电荷那样定向移动。所以，人们称之为静电荷，简称静电。在日常生产和生活中静电有哪些危害？问题分析：静电的危害很多。它的第一种危害来源于带电体的相互作用。在飞机机体与空气、水汽、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子；在印刷厂里，纸页之间的静电，会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在放电视时荧光屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；就连混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。静电的第二大危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚，我们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“啪啪”的响声，这对人体基本无害。但在手术台上，静电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，导致工人死伤，矿井报废。典例精析题型一：电荷间的相互作用问题例1如图1-1-1所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则（ ）图1-1-1A金属球可能不带电 B金属球可能带负电C金属球可能带正电 D金属球一定带负电解析：验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相排斥。张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少。如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔夹角减小，选项B正确，同时否定选项C。如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象，使A球电荷发生极性分布，靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷。A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，从而使金箔张角减小。因此本题答案选AB。点拨：本题主要考查了电荷间的相互作用规律和静电感应现象。在解决这类问题时根据电荷间相互作用规律和静电感应现象，判断电荷的重新分布情况，进而判断验电器金箔张角大小等问题。训练1如图1-1-2所示，a，b，c，d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，则（ ）A仅有两个小球带同种电荷 B仅有三个小球带同种电荷Cc，d小球带同种电荷图1-1-2Dc，d小球带异种电荷题型二：电荷守恒定律的应用例2有两个完全相同的带电绝缘金属小球 A、B，分别带有电量QA= 6.410-9C，QB=-3.210-9C，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？解析：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C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C转移的电子数答案：点拨：两个完全相同的金属球接触后再分开，再平均分配电量时，异种电荷先中和，再将剩余电荷除以2即为每个金属球所带的电量。训练2如图1-1-3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（ ）图1-1-3A把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开B把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开C先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开D先把A、B分开，再把C移去，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合题型三：静电感应现象的应用例3 图1-1-4所示，A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C球带正电，A、B两个完全相同的枕形导体不带电。试问：（1）如何使A、B都带等量正电？（2）如何使A、B都带等量负电？（3）如何使A带负电B带等量的正电？图1-1-4 解析：利用静电感应的原理可以轻松解决本题。（1）把AB紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，把A与B分开后再用手摸一下B，则B所带的负电荷就被中和，再把A与B接触一下，A和B就带等量正电荷。（2）把AB紧密靠拢，让C靠近B，则在B端感应出负电荷，A端感应出等量正电荷，再用手摸一下A或B，则A所带的正电荷就被中和，而B端的负电荷不变，移去C以后再把A与B分开，则A和B就带等量负电荷。（3）把AB紧密靠拢，让C靠近A，则在A端感应出负电荷，B端感应出等量正电荷，马上把A与B分开后，则A带负电B带等量的正电。 答案：见解析。点拨：把AB紧密靠拢，让C接触A或B，然后移去C。再把A与B分开，则A、B都带等量正电。其它的方法读者可以进一步思考。训练3如图1-1-5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（ ）AA端金箔张开，B端金箔闭合图1-1-5B用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张开，B端金箔闭合C用手触摸枕形导体后，将手和C都移走，两对金箔均张开D选项A中两对金箔分别带异种电荷，选项C中两对金箔带同种电荷自我测评1关于元电荷的理解，下列说法正确的是()A元电荷就是电子B元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量C元电荷就是质子D物体所带电量只能是元电荷的整数倍2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出电荷B摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分D感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体3绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的附近有一绝缘金属球b.开始时，a、b都不带电，如图1-1-6所示，现使a、b分别带正、负电，则 （ ）Ab将吸引a，吸引后不放开 Bb先吸引a，接触后又把a排斥开图1-1-6Ca、b之间不发生相互作用 Db立即把a排斥开M和N是原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷1.610-10C，下列判断中正确的是（）A在摩擦前M和N的内部没有任何电荷图1-1-6B摩擦的过程中电子从N转移到了MCN在摩擦后一定带负电荷1.610-10CDM在摩擦过程中失去了1.610-10个电子5某验电器金属小球和金属箔均带负电，金属箔处于张开状态.现用绝缘柄将带有少量负电荷的硬橡胶棒向验电器的金属小球稍许移近，则验电器金属箔（ ）A张角稍许增大B张角稍许减小C硬橡胶棒的稍许靠近，致使小球上的电子向金属箔移动D硬橡胶棒的稍许靠近，致使金属箔上的质子向金属小球移动6（能力迁移题）为了测定水分子是极性分子还是非极性分子，可做如下实验：（1）在酸式滴定管中注入适当蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，把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（2）如果将用毛皮摩擦过的塑料棒接近水流，则 （ ）A水流将向远离塑料棒的方向偏转B水流将向靠近塑料棒的方向偏转C水流先靠近再远离塑料棒D水流不偏转拓展迁移思维提升完全相同的带电金属球接触后的电量分配原则：（1）若带同种电荷，两金属球接触后总电荷量平分。（2）若带异种电荷，两金属球接触后电荷量先中和再平分。视野拓展闪电为什么会是弯曲的强电流在穿越空荡荡的天空之际，碰到的阻力理应很小。但是，出现的闪电为什么会呈扭曲状呢？美国国家气象局的内泽特赖德尔认为，每逢暴风雨来临，雨点即能获得额外的电子，而电子是带负电的.这些剩余电子便追寻地面上的正电荷，前者流出云层后，又碰撞了别的电子，使之也变成游离电子，因而产生了传导性轨迹。空气中散布着不规则形状的带电粒子群，传导的轨迹就在带电粒子群中间跳跃着迂回延伸。于是在到达地面与正电荷接触之前，闪电的轨迹总是蜿蜒曲折的。第二节 库仑定律课标定向学习目标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。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。提示与建议1点电荷是一种理想化的物理模型，对这一点应该有明确的认识。2通过本书的例题，应该明确地知道，在研究微观带电粒子的相互作用时为什么可以忽略万有引力不计。3在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，然后根据是同种电荷，还是异种电荷来判断电荷间的相互作用是引力还是斥力。4库仑扭秤的实验原理是选学内容，但考虑到库仑定律是基本物理定律，库仑扭秤的实验对检验库仑定律具有重要意义，所以应介绍给学生，或利用模型或挂图来介绍。互动探究自主学习一、静电力与点电荷1静电力：_间的的相互作用力，也叫库仑力。2点电荷：带电体间的距离比它们自身的大小_；带电体的形状、大小及电荷分布对电荷间的_的影响可以忽略。二、库仑定律1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_，与它们的距离的二次方成_，作用力的方向在_。2库仑定律的公式_，式中叫做_，的数值是_。库仑定律的公式和_公式相似，但库仑力比万有引力要强得多。合作学习一、库仑定律 1电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。探究电荷之间的相互作用力和什么有关系。结论：_2库仑定律：内容：_3库仑定律表达式：_ 4对库仑定律的理解：库仑定律的适用条件：_二、库仑的实验 学生阅读课本上本小节内容。 演示：库仑扭秤(模型或挂图)介绍：物理简史及库仑的实验技巧。1.研究方法： 与的关系:_ 与的关系:_2.实验技巧：_；_疑难探究问题一：在理解点电荷的概念时应注意哪些问题？问题分析：（1）点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。（2）如果带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形状和大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，这样的处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，因此物理学上经常用这种理想化模型。（3）一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定。（4）不能将点电荷和元电荷相混。问题二：万有引力定律和库仑定律有何联系和区别？问题分析：如下表 万有引力定律库仑定律不同点只有引力既有引力又有斥力天体间表现明显微观粒子间表现明显都是场力万有引力场电场公式条件两质点之间两点电荷之间可以看出：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。典例精析题型一：对库仑定律适用条件的理解例1如图1-2-1所示，两个质量均为的完全相同的金属球壳和，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，那么关于、两球之间的万有引力和库仑力的表达式正确的是 （ ）A, 图1-2-1 B，C， D解析：由于、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，又=3，不满足的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故。万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然不满足，但由于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。答案：D点拨：由于对万有引力定律和库仑定律的适用条件理解不深，常会出现以下错解： （1）将、视为既可以看做质点，又可以看做点电荷，万有引力定律库仑定律都适用而选A。 （2）将、视为既不能看做质点，又不能看做点电荷，万有引力定律库仑定律都不适用而选B。训练1两半径同为r=0.01m的金属小球，其中一个带电量q1=+5.010-8C，当两者相距5m时，其间作用力为3.610-7N的斥力则当两球相距为0.01m时，其间作用力F为_(填大于、小于或等于)0.09N。题型二：库仑定律的应用例2 试比较电子和质子间的静电力和万有引力。已知电子的质量m1=9.1010-31kg，质子的质量m2=1.6710-27kg，电子和质子的电荷量都是。解析：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是： 答案：OAABBBFNBBBBLd点拨：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解。训练2如图1-2-2所示，已知两带电小球的电荷分别为Q、q，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时两球相距为d。为使平衡时两球间距离减为d/2，可采用以下哪些方法A将两小球的质量都增加到原来的2倍B将右侧小球的质量增加到原来的8倍图1-2-2C将两小球的电荷量都减小到原来的一半D将两小球的电荷量都减小到原来的一半，同时将右侧小球的质量增加到原来的2倍自我测评1两个大小相同、带等量异种电荷的导体小球A和B，彼此间的引力为F另一个不带电的与A、B大小相同的导体小球C， 先与A接触， 再与B接触，然后移开，这时A和B之间的作用力为F，则F与F之比为 A8:3B8:1C1:8D4:12（2009，江苏学业水平考试） 可视为点电荷的A、B两带点小球固定在真空中，所带电荷量均为+q，若仅将A球所带电量变为q，则B球所受的库仑力A大小和方向均不变 B大小和方向均改变C大小改变、方向不变 D大小不变、方向改变3在真空中有两个点电荷， 其中一个电量是另一个电量的4倍， 它们相距5 10-2m时，相互斥力为1.6N，当它们相距0.1m时，相互斥力为_N，此两电荷电量分别为_C和_C。4真空中有A、B两个点电荷，（1）A的电量是B的3倍，则A对B的作用力是B对A的作用力的_倍。（2）A、B的电量均增加为原来的3倍，距离不变，则其间作用力变为原来的_倍。（3）A的电量不变,B的电量变为原来的9倍,欲使相互作用力不变,A、B间距应为原来的_倍。（4）A、B间距增为原来的3倍，带电量均不变，则相互作用力变为原来的_倍。5（能力迁移题）在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。（1）将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？（2）若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？拓展迁移思维提升对于库仑定律需要强调的是：1点电荷的电性有正负之分，但在计算静电力的大小时，可用所带电量的绝对值进行计算根据电荷之间的电荷异同来判断是吸引力还是斥力。2在两点电荷之间距离接近为零时，由于两个点电荷已经失去了点电荷的前提条件，因此不能根据库仑定律得到库仑力无穷大的结论。3当一个点电荷受到多个点电荷的作用，可以根据力的独立作用原理进行力的合成分解并进行矢量运算。 视野拓展为什么光可窃听？ 激光窃听器，就是用激光发生器产生的一束极细的红外激光，射到被窃听房间的玻璃上，当房间里有人谈话的时候，玻璃因受到室内声音变化的影响而发生轻微的振动，从玻璃上反射回来的激光包含了室内声波振动信息。人们在室外一定的位置上，用专门的接收器接收，就能解调出声音信号，用耳机监听室内人的谈话，由于激光本质上是一种频率极纯、极高的电磁波，加上其方向性好，照射和反射的能量集中，所以解调并不困难。解调反射激光的基本原理与收音机收听广播的原理是相似的。激光窃听法的最大优点是，不需要在窃听的房间里安装任何窃听器就可以实现窃听。第三节 电场强度课标定向学习目标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、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。提示与建议1电场强度是表示电场强弱的物理量，因而在引入电场强度的概念时，应该使学生了解什么是电场的强弱，同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的，所受电场力大的点，电场强。2用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法，应结合学生前面学过的类似的定义方法，让学生领会电场强度的定义。3应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式的含义，以及它们的区别和联系。4应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂，一般只限于两个电场叠加的情形通过这种计算，使学生理解场强的矢量性。5电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。互动探究自主学习1电 场 和 电 场 强 度电 场电 场 是 电 荷 之 间 发 生 相 互 作 用 的 媒 介 物 质， 周 围 存 在 电 场，电 场 强 度 和定 义 式 放 入 电 场 中 某 点 的 电 荷 所 受 的 跟 该 电 荷 所 带 的 比 值 叫 做 该 点 的 电场 强 度公式： ，单位： ，或V/m物 理 意 义是 描 述 电 场 力 的 性 质 的 物 理 量，能 够 反 映 电 场 的 强 弱相 关 因 素E的 大 小 和 的 大 小 无 关，是 由 电 场 决 定 的，只 与 形 成 电 场 的 电荷 和 该 点 有 关，与 试 探 电 荷 无 关矢 标 性电 场 强 度 的 方 向 与 该 点 所 受 电 场 力 的 方 向 相 同，与 受 电 场力 的 方 向 相 反，几 个 场 强 叠 加 时，需 按 矢 量 的 运 算 法 则，即 定 则。2电 场 强 度 的 几 个 公 式（1）是 电 场 强 度 的 定 义 式，适 用 于 的 静 电 场。（2）是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式，只适用于 在真空中形成的电场。合作学习一、电场1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_。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：电场能对处在其中的电荷有_。二、电场强度1试探电荷：_2定义：物理学中把_叫做这一点的电场强度。简称场强。3定义式：_（适用于任何电场）4比值定义法：， 提示分析与、的关系，总结出：电场中某一点的场强与场源电荷的带电量有关， 与场中的位置有关，而与检验电荷无关。5物理意义：_6单位：_7矢量性：我们规定电场中某点的场强方向与_相同，那么负电荷所受电场力的方向与电场强度方向相反。(做图演示)三、真空中点电荷的电场强度1表达式：_ 2方向：正点电荷在各点处电场强度方向都是背离场源电荷向外。（负电荷让学生讨论总结出来。）3大小与和有关。说明：公式中的是场源电荷的电量，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。四、电场强度的叠加原理：_五、电场线电场线在每一点的_表示该点的场强方向，电场线的疏密表示_（用计算机展示几种典型电场线的分布图，并介绍它们的特点）六、匀强电场如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫匀强电场。见课本图。疑难探究举例说明几种常见电场的电场线是怎样的？问题分析：电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状匀强电场平行的、等间距的、同向的直线典例精析题型一：对电场强度的理解和计算例1在真空O点放一点电荷，直线MN通过O点，OM的距离，M点放一个点电荷，如图1-3-1所示。求：图1-3-1 （1）q在M点受到的作用力。 （2）M点的场强。 （3）拿走q后M点的场强大小。 （4）M、N两点的场强哪点大？ 解析：（1）电场是一种物质，电荷q在电场中M点所受的作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力，根据库仑定律，得 因为Q带正电，q带负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q。 （2）解法一：M点的场强 方向沿OM连线方向背离Q，因为它方向跟正电荷受电场力的方向相同。 解法二：将代人得其方向沿OM连线方向背离Q。（3）在M点拿走检验电荷q，有的同学说M点场强，这是错误的，其原因在于不懂得场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由场源电荷Q决定的，与检验电荷q是否存在无关。（4）根据公式知，M点场强大。答案：（1），方向沿MO指向Q （2），方向沿OM背离Q （3） （4）M点场强大点拨：公式中的q是试探电荷的电荷量，所以不是场强的决定式；公式中的Q是场源电荷的电荷量，所以是点电荷场强的决定式。训练在电场中某点放一检验电荷，其电量为q，检验电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为E=Fq，那么下列说法正确的是( ) A，若移去检验电荷q，该点的电场强度就变为零B若在该点放一个电量为2q的检验电荷，该点的电场强度就变为E2C若在该点放一个电量为-2q的检验电荷，则该点场强的大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向 D若在该点放一个电量为的检验电荷，则该点场强的大小仍为E，电场强度的方向也仍为原来的场强方向题型二：电场的叠加例如图1-3-2所示，在真空中有两个点电荷Q1+C和Q2C，它们相距0.1m，求电场中A点场强A点与两个点电荷的距离相等，=0.1m图6-1-6解析：真空中点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2，它们大小相等，方向如图1-3-3，合场强E，场强E1，场强E2向上平移后的矢量，三者构成一正三角形，故E与Q1Q2平行，且EElE22.7x104NC图1-3-2图1-3-3点拨：有了点电荷的场强公式和场的叠加原理，原则上可求任意电荷分布的电场各点的电场强度。训练2真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距r。两点电荷连线中点处的电场强度的大小为（ ）A.2kq/r2 B.4kq/r2 C.8kq/r2 D. 6kq/r2自我测评1下列说法中正确的是 （ ）A只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用2下列说法中正确的是 （ ） A电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关C电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向D公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的3电荷所带电荷量为q1=3.010-10 C，在电场中的某一点所受的电场力F=6.310-7 N，方向竖直向上.试求这一点的电场强度。如果在这一点放一电荷量为q=6.010-10 C的电荷，那么电荷所受电场力是多大?若在这一点不放电荷，则这一点的场强是多大?4（能力迁移题）如图1-3-4所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电粒子q（）由a运动到b，电场力做正功。已知在a、b两点粒子所受电场力分别为、，则下列判断正确的是 （ ） A若为正电荷，则q带正电， B若为正电荷，则q带正电， 图1-3-4 D若为负电荷，则q带正电， ，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知 （ ）图1-4-2A粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B粒子从L到M的过程中，电场力做负功C粒子从K到L的过程中，电势能增加 D粒子从L到M的过程中，动能减少解析：由粒子运动轨迹可知，该电场是正电荷形成的电场，带正电的粒子射入电场中时，受斥力作用，在靠近场源电荷的过程中，电场力做负功，动能减少，电势能增加。在远离场源电荷的过程中，电场力做正功，动能增加，电势能减少。粒子由K到L的过程中，是由低电势到高电势处，电场力做负功，动能减少，电势能增加，故A、C正确；粒子由L到M的过程中，由是高电势向低电势处移动，电场力做正功，动能增加，电势能减少，故B、D选项错。因此本题答案选AC。点拨：电场力做功过程中引起电势能、动能等能量的变化，变化过程中遵循能量守恒定律，所以分析有关电场力做功或电势、电势能的问题时，注意应用能量守恒定律。训练2如图1-4-3所示,将带正