高二电场复习导学案.doc

黄冈中奥教育-专业的数理化辅导中心高三物理导学案授课教师熊梦腾授课对象 叶沁授课时间2013.02.03授课题目电场课型复习使用课时4课时教学目标1、复习电场中的基础概念。2、熟练掌握电荷之间的库仑力，带点粒子在电场中的受力分析。3、掌握带点粒子的电势能的变化。4、掌握带点粒子在电场中的运动。教学重点和难点电荷之间的库仑力，带点粒子在电场中的受力情况。带电粒子在电场中的运动。参考教材高中物理（选修3-1）知识点归纳：一、两种电荷1电荷（1）是指带电体的一种属性例如，摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电，或者说带了电荷。（2）自然界只存在两种电荷正电荷：规定用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷，质子带正电荷；负电荷：规定用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷，电子带负电荷。（3）正、负电荷在某些方面具有相反的性质，称之为异种电荷。2电量电荷的多少叫做电量(物体带电多少的量度)，用Q或q表示，单位是库仑（C）。中和：等量的异种电荷完全相互抵消的现象叫作中和。任何不带电的物体，其中都有等量的正负电荷，因而处于中性状态。元电荷（基本电荷）：e=1.6010-19C，常用作电量单位3三种起电方式起电：使物体带电叫起电，起电的过程是使物体中的正负电荷分开的过程。（1）摩擦起电条件：两物体相互摩擦原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体因有了电子而带等量的负电。电子在物体间发生迁移。结果：两个相互摩擦的物体分别带上等量异种电荷，即Q1=-Q2（2）接触起电条件：带电体与不带电体相互接触原因：电子发生迁移或部分电荷被中和结果：两接触物体带上同种电荷（不一定等量）例：两个半径相同的金属球，一带正电Q1，一带负电-Q2，二者充分接触后，发生了部分中和，带点情况为：带电量均为（Q1-Q2）/2。（3）感应起电（利用静电感应使物体带电）条件：将导体靠近带电体，即置于静电场中原因：在电场力的作用下，导体中的自由电子逆电场方向运动，使电荷在导体表面重新分布结果：导体接近场源一端带上与场源电性相反的电荷；而远离场源一端带上与场源电性相同的电荷获得感应净电荷的两种方法：感应分离将发生静电感应的导体两端分开，结果两端分别带上异种电荷。感应接地将被感应的物体接地（如用手摸一下），结果导体带上跟场源电性相反的电荷（与接地位置无关）。场源电荷电量Q与感应电荷电量Q的关系：QQ4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。这是自然界一个非常重要的规律二、电荷间的相互作用1同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引2库仑定律法国物理学家库仑研究了最简单的带点体点电荷间的相互作用，得出了库仑定律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，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。F=kQ1Q2/r2（1）这个作用力叫做静电力，又叫做库仑力。（2）点电荷：一种理想化模型，当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致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，这样的带电体就可以被看作是点电荷。（3）k：静电力恒量（常量），其值为9.0109Nm2/C2，用库仑扭秤通过实验测定。它表明：两个带电量均为1C的点电荷在真空中相距为1m时，相互的静电力大小为9.0109N。（4）适用条件：真空中，两静止的点电荷或均匀带电球体、均匀带电球壳。（5）静电力的正负不表示大小，表示方向或说表示静电力的性质同种电荷，F0，斥力，方向沿连线向外；异种电荷，FUbUc BEaEbEc CUa-Ub=Ub-Uc DEa=Eb=Ec2图中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V。由此可得D点电势UD=_V。ABCD5匀强电场中电势差跟场强的关系E=U/d四、应用1静电场中的导体静电感应：把导体（金属）放入电场中，导体内部的电子在电场力的作用下向电场的反方向移动，导体两端出现等量异种电荷的现象。静电平衡状态：导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态处于静电平衡状态的导体的特点：（1）处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零（这是外电场E与感应电荷产生的附加电场E内电场叠加的结果）。（2）处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向跟该点的切面垂直。（3）处于静电平衡状态的导体是一个等势体，它的表面是一个等势面。（4）处于静电平衡状态的带电导体，电荷只能分布在导体的外表面上。而且在导体表面上电荷的分布不一定均匀。应用：（1）静电屏蔽：不接地的空腔导体可以屏蔽外电场（2）法拉第圆筒：外取，内送。2电容器 电容（1）电容器：任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，都可以看成是一个电容器。电容器具有容纳电荷（充放电）的本领。（2）电容表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。定义：电容器所带的电量跟它的两极间的电势差的比值，叫做电容器的电容。C=Q/U单位：法拉（F），1F106F1012p F（3）平行板电容器电容C=（4）常用电容器（了解）（5）电容器的击穿电压和额定电压3带电粒子在匀强电场中的运动（1）加速：qU=mv2（2）偏转（类似平抛运动） 侧移y=，偏角tan=经典例题：1粒子和质子都从静止开始，在同样的电场中加速，经过相同的位移后，它们获得的速度之比为A12 B1 C21 D1 2质量不同、带电量相同的粒子，不计重力，垂直于电场线射入同一个匀强电场。若它们离开电场时速度方向改变的角度相同，则它们在进入电场前必然具有相同的 A速度 B动量 C动能 D速度、动量和动能课后作业：一、选择题OOOO1、如图所示，两个质量相同、带有等量异号电荷的小球，先将它们用绝缘细线连接再用另一绝缘细线拴住带正电荷的小球，将它们悬挂于O点，整个装置处于水平向右的匀强电场中，平衡后，它们的正确位置是图示中的哪一个2、如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，A、B、C三点的电势分别为1V、2V、5V。则下列说法中正确的为AD、E、F三点的电势分别为6V、3V、2VB电荷量为1.610-19C的正点电荷在D点的电势能为1.1210-18JC电荷量为1.610-19C的正点电荷从E点移到点，电场力做的功为3.210-19J D电荷量为-1.610-19C的负点电荷从F点移到A点，电荷的电势能减少3.210-19J3、如图中，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的离等于d、e两点间的距离。在a点固定放置一个点电荷，带电量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中 A、电场力做功qU B、克服电场力做功qU C、电场力做功大于qU D、电场力做功小于qUaQOQNbMN4、两个带电量均为Q的正电荷，固定于两点，它们连线的垂直平分线MN交其连线于O点，如图所示，现在MN上取a、b两点，且aOOb，将正电荷q从a移至b的过程中A电场力先做正功后做负功 B电场力先做负功后做正功C电场力一直做正功 D电场力一直做负功5、如图所示,质量为m、带电量为q的油滴从空中自由下落时间t1后,进入水平放置的带电极板间,再经过t2速度为第一次变为零,则油滴在极板间运动时油滴的加速度大小为(不计空气阻力) A.gt1/(t1+t2) B.gt2/(t2-t1) C.gt1/t2 D. g t2/t16、如图所示，M、N是置于真空中的两块平行金属板，一重力可忽略的带电粒子以速度v由M板的小孔P进入两板间的匀强电场，当M、N间的电压为U时，粒子刚好能到达N板。如果要使粒子能够到达M、N两板间的中点处后又由原路返回，则下述方法中可行的是 A、使粒子的初速减为/2 B、使M、N两板间的电压变为2U 、使M、N两板间的电压变为4U 、同时使粒子的初速和M、N两极间的电压增为原来的2倍翰林汇二、计算题1、如图为光滑绝缘水平的直线轨道，在轨道的竖直平面内加一个斜向上方的匀强电场。有一质量为1.0102kg、带电量为+1.0104C的可视为质点的物块，从轨道上的A点无初速度释放，沿直线运动0.20m到达轨道上的B点，此时速度为2.0m/s。（g取10m/s2）求：（1）A、B两点间的电势差UAB； （2）场强大小可能的取值范围。2、有一电子经电压U1加速后，进入两块间距为d，电压为U2的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从B板边缘穿出电场，设电子的电荷量为e，质量为m，求： （1）电子刚进入平行金属板时的初速度 （2）电子的偏转距离 （3）平行金属板的长度3、如图所示，真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出)，其中B板接地(电势为零)，A板电势变化的规律如右图所示。将一个