高二物理 选修3-1第一章静电场1--4节导学案.doc

高一物理 选修3-1 导学案 NO：1 班级_姓名_ 编制：位和民 审核：于治强学习小组_组内编号_组长评价_教师评价_时间：2012-4-课题：1.1电荷及其守恒定律学习目标: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，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。第一课时I.1.1 自主学习,知能准备1自然界中存在两种电荷，即 电荷和 电荷2物体的带电方式有三种：（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带 电，获得电子的带 电（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷，而另一端带上与带电体相 的电荷（3）接触起电：不带电物体接触另一个带电物体，使带电体上的 转移到不带电的物体上完全相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上3电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能 ，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 4元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量e =1.6010-19C.实验指出，所有带电体的电荷量或者等于电荷量e，或者是电荷量e的整数倍因此，电荷量e称为元电荷电荷量e的数值最早由美国科学家 用实验测得的5比荷：带电粒子的电荷量和质量的比值电子的比荷为I.2 合作探究（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子：包括_和_。（2）摩擦起电的原因：_实质：_结果：_（3）金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应的方法也可以使物体带电【实验】：把带正电荷的球C移近彼此接触的导体A，(参见课本图1.11)可以看到A，B上的金属箔_，表示A，B都带上了_这时如果A和B分开，然后移开C，可以看到_；如果再让A和B接触，他们就_带电这说明A和B分开后所带的是的_电荷，重新接触后等量异种电荷发生_提出问题：静电感应的原因？带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因：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_，是电荷从物体的一部分_另一部分。得出电荷守恒定律II 课堂达标测试题:教科书第45页问题与练习1,2,3,4.III 交流展示:IV 质疑答疑:V 教师点拨:VI 本节小结:第二课时I 自主学习基础知识回顾:1) 物体的带电方式有哪三种?2) 电荷守恒定律的内容是什么?3) 什么是元电荷?能力提升题:1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头时会带上电，脱外衣时也会带上电等等，这些几乎都是由 引起的. 2用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为 （ ）A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷C.被吸引的轻小物体一定是带电体D.被吸引的轻小物体可能不是带电体3如图112所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上.若先将+Q移走，再把A、B分开，则A 电，B 电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A 电，B 电.AB+图113 4同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量 的趋势，异种电荷相互吸引，而且在引力作用下有尽量 的趋势+AB图112 5一个带正电的验电器如图113所示，当一个金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电器中金属箔片的张角减小，则（ ）A金属球A可能不带电B金属球A一定带正电C金属球A可能带负电D金属球A一定带负电 6用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（ ）A验电器所带电荷量部分被中和B验电器所带电荷量部分跑掉了C验电器一定带正电D验电器一定带负电7以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移8现有一个带负电的电荷A，和一个能拆分的导体B，没有其他的导体可供利用，你如何能使导体B带上正电？9带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的A. 2.410-19C B.-6.410-19C C.-1.610-18C D.4.010-17C10有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.010-5C的正电荷，小球B、C不带电现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA= ，qB= ，qC= 11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125个元电荷的电量是_， 16 C电量等于_元电荷13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，这两个带电体可看成点电荷D一切带电体都可以看成点电荷II 交流展示:III 质疑答疑:IV 教师点拨:V 本节小结:1.带电 摩擦 2.AD 3.不带 不带 负 正 4 .远离 靠近 5.AC 6.C 7.D 8.电荷A靠近导体B时,把B先拆分开后把电荷A移走,导体B靠近电荷A的一端带正电9.A 10. 510-6C 7.510-6C 7.510-6C16高一物理 选修3-1 导学案 NO：2 班级_姓名_ 编制：位和民 审核：于治强学习小组_组内编号_组长评价_教师评价_ 时间：2012-4-2.库仑定律第一课时学习目标: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重点：掌握库仑定律难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算I 自主学习,构建知识网络提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1_2_2、库仑定律内容表述：公式：静电力常量k =适用条件：3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家库仑）库仑扭秤(模型或挂图)介绍：物理简史及库仑的实验技巧实验技巧：（1）小量放大（2）电量的确定II 合作探究:学习例题1, 思考: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?学习例题2,思考:(1)怎样计算两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力?(2)在用库仑定律进行计算时，要用电荷量的_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_力还是_力III 交流展示:IV 教师点拨：V 达标测试题:教科书第9页问题与练习1,2,3,4.第二课时:I 自主学习上节知识要点1.电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？2.怎样计算两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力?3.库仑定律的内容和适用条件是什么?巩固练习1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2q，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2r，那么A、B间的作用力的大小可为： A3F/64 B0 C3F/82D3F/162如图141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=510-3C，q2=210-2C，它们相距15cm，现引入第三个点电荷，它应带电量为_，放在_位置才能使三个点电荷都处于静止状态4把一电荷Q分为电量为q和(Qq)的两部分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大的斥力，则q和Q的关系是_II 交流展示:III 质疑答疑:IV 教师点拨:V 本节小结：VI 书面作业:预习下一学案.高一物理 选修3-1 导学案 NO：3 班级_姓名_ 编制：位和民 审核：于治强学习小组_组内编号_组长评价_教师评价_ 时间：2012-4-3.电场强度第一课时学习目标: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3能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，并能用此公式进行有关的计算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I.1 自主学习, 知能准备1物质存在的两种形式： 与 2电场强度（1）电场明显的特征之一是对场中其他电荷具有 （2）放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的 叫做该点的电场强度物理学中规定电场中某点的电场强度的方向跟 电荷在该点所受的静电力的方向相同 （3）电场强度单位 ，符号 另一单位 ，符号 （4）如果1 C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1 N，这点的电场强度就是 3电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个场源点电荷 在该点产生的电场强度的 4电场线 (1)电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线（或直线）曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向 (2)电场线的特点：电场线从正电荷（或无限远处）出发，终止于无限远或负电荷 电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向 在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较 ，电场强度较小的地方电场线较 ，因此可以用电场线的 来表示电场强度的相对大小 5匀强电场：如果电场中各点电场强度的大小 方向 ，这个电场就叫做匀强电场II 合作探究例1 在电场中某点用+q测得场强E，当撤去+q而放入q/2时，则该点的场强 ( ) A大小为E / 2，方向和E相同 B大小为E2，方向和E相反 C大小为E，方向和E相同 D大小为E，方向和E相反例2 下列关于电场强度的说法中，正确的是 ( ) A公式只适用于真空中点电荷产生的电场 B由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷q在电场中该点所受的电场力成正比 C在公式F=中，是点电荷Q产生的电场在点电荷Q处的场强大小；而是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q处场强的大小D由公式可知，在离点电荷非常近的地方(r0)，电场强度E可达无穷大例3 如图132所示，真空中，带电荷量分别为+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?+Q-QOABOEAEBEO600600图乙(2) 在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O点的场强如何? +Q-QOAB图132+Q-QOABEAEB图甲高一物理 选修3-1 导学案 NO：3 班级_姓名_ 编制：位和民 审核：于治强学习小组_组内编号_组长评价_教师评价_ 时间：2012-4-例4 光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电荷量分别为+4Q和-Q，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，试求C的电荷量和放置的位置例5 如图1-3-11所示，M N是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，则下列结论中正确的是（）A该电场是匀强电场B电场线的方向由N指向MC电子在a处的加速度小于在b处的加速度D因为电子从a到b的轨迹跟M N重合，所以电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹III 交流展示:IV 教师点拨：V 达标测试题:教科书1 415页问题与练习1,2,3,4,5,6,7.第二课时:I 自主学习回忆上节知识要点完成下面巩固练习1根据电场强度的定义式E可知，电场中确定的点 ( )A电场强度与检验电荷受到的电场力成正比，与检验电荷的电荷量成反比B检验电荷的电荷量q不同时，受到的电场力F也不同，场强也不同C检验电荷的电性不同，受到的电场力的方向不同，场强的方向也不同D电场强度由电场本身决定，与是否放置检验电荷及检验电荷的电荷量、电性均无关2下列说法正确的是 ( )A电场是为了研究问题的方便而设想的一种物质，实际上不存在B电荷所受的电场力越大，该点的电场强度一定越大C以点电荷为球心，r为半径的球面上各点的场强都相同D在电场中某点放入试探电荷q，受电场力F，该点的场强为E,取走q后，该点的场强不变3在同一直线上依次排列的a、b、c三点上，分别放置电荷量为Q、Q、Q的三个点电荷，则当Q、Q分别平衡在a、b两位置上时，则 ( )AQ、Q、Q必为同种电荷，a、b两点的场强必为零BQ、Q必为异种电荷，a、b两点的场强必为零CQ、Q必为同种电荷，a、b、c三点的场强必为零DQ、Q必为同种电荷，a、b、c三点的场强必为零4真空中两个等量异种点电荷的电荷量均为q，相距为r，两点电荷连线中点处的场强大小为 ( )A0 B2kqr C4kqr D8kqr5有关电场概念的下列说法中，正确的是 ( )A电荷的周围有的地方存在电场，有的地方没有电场B电场是物质的一种特殊形态，它是在跟电荷的相互作用中表现出自己的特性C电场线为直线的地方是匀强电场D电荷甲对电荷乙的库仑力是电荷甲的电场对电荷乙的作用力6对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是 ( )A电场强度的表达式仍成立，即EFq，式中的q就是产生电场的点电荷B在真空中，电场强度的表达式为EkQr，式中Q就是产生电场的点电荷C在真空中EkQr，式中Q是检验电荷D上述说法都不对7如图1318为点电荷Q产生的电场的三条电场线，下面说法正确的是 ( )AQ为负电荷时，E E BQ为负电荷时，E E DQ为正电荷时，E E 8一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图1319中虚线所示，不计粒子所受重力，则 ( ) A粒子带正电 B粒子加速度逐渐减小CA点的场强大于B点的场强 D粒子的速度不断减小 9如图1320所示，用绝缘细线拴一个质量为m的小球，小球在竖直向下的场强为E的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带 电荷，所带电荷量为 10如图1321所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转角而静止，小球用绝缘丝线悬挂于O点试求小球所在处的电场强度图1321II 交流展示III 质疑答疑IV 教师点拨V 本节小结同步检测答案：1.B 2.ABC 3.B 4.D 5.CD 6.C 7.负 1:8 8E=mg/q 方向垂直于金属板向下9（1）Ea=15 V/m 方向由a指向c (2) Eb=3.9V/m 方向向左 (3) Ec=9.4 V/m 方向向左 10（1） （2） （3） 综合评价答案：1.D 2.D 3.B 4.D 5.BD 6.B 7.AC 8.BCD 9.负 mg/E 10. 方向向右书面作业:预习下一学案.高一物理 选修3-1 导学案 NO：4 班级_姓名_ 编制：位和民 审核：于治强学习小组_组内编号_组长评价_教师评价_ 时间：2012-4-4.电势能和电势第一课时学习目标: 1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。I 自主学习,构建知识网络1静电力做功的特点结合课本图1。4-1（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。q沿直线从A到Bq沿折线从A到M、再从M到Bq沿任意曲线线A到B结果都一样即：W=【结论】：2电势能电势能：静电力做功与电势能变化的关系： 。写成式子为：注意：1) 电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加2) 在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电电势能都为负.3) 求电荷在电场中某点具有的电势能4) 电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W的。即EP=W5) 求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低6) 电势能零点的规定3电势-表征电场性质的重要物理量度（1）定义：（2）公式： （与试探电荷无关）（3）单位：（4）电势与电场线的关系：（5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择（大地或无穷远默认为零）让学生思考和讨论P21问题。引导学生分析问题与练习3、44等势面定义：等势面的性质： 等势面的用途：由等势面描绘电场线。几种电场的电场线及等势面注意：等量同种电荷连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。等量异种电荷连线上和中线上连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。中线上：各点电势相等且都等于零。II 合作探究:教科书1920页1,3,5,7题.III 交流展示:IV 教师点拨：V 达标测试题: 教科书1920页2,4,6,8题.VI 交流展示:VII 教师点拨：第二课时:I 自主学习回忆上节知识要点,完成下面巩固练习1电场中有A、B两点，把电荷从A点移到B点的过程中，电场力对电荷做正功，则 （ ）A电荷的电势能减少 B电荷的电势能增加 CA点的场强比B点的场强大 DA点的场强比B点的场强小2如图148所示，A、B是同一条电场线上的两点，下列说法正确的是 ( )A正电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能图148B正电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能C负电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能D负电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能 3外力克服电场力对电荷做功时 ( )A电荷的运动动能一定增大 B电荷的运动动能一定减小 C电荷一定从电势能大处移到电势能小处 D电荷可能从电势能小处移到电势能大处4关于电势的高低，下列说法正确的是（ ）A沿电场线方向电势逐渐降低 B电势降低的方向一定是电场线的方向图149C正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动D负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动5如图149所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为，将一电荷量为q的正