人教版必修三高中物理全册课件【新版】

1、人教版必修三高中物理 全册精品PPT课件 (最新)第九章 静电场及其应用第十章 静电场中的能量第十一章 电路及其应用1.电荷1.电势能和电势1.电源和电流2.库仑定律2.电势差2.导体的电阻.3.电场 电场强度3.电势差与电场强度的关系3.实验:导体电阻率的测量4.静电的防止与利用4.电容器的电容4.串联电路和并联电路本章综合与测试5.带电粒子在电场中的运动5.实验: 练习使用多用电表本章综合与测试本章综合与测试 目 录（每一课都提供精美可编辑的课件！）第十二章电能能量守恒定律第十三章 电磁感应与电磁波初步1.电路中的能量转化1.磁场 磁感线2.闭合电路的欧姆定律2.磁感应强度 磁通量3.实验

2、:电池电动势和内阻的测量3.电磁感应现象及应用4.能源与可持续发展4.电磁波的发现及应用本章综合与测试本章综合与测试 目 录（每一课都提供精美可编辑的课件！）新人教版 必修三第九章 静电场及其应用第1节 电荷问题引入： 摩擦可以使物体带电。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。为什么有的物体容易带电，而有的物体很难带电呢？电荷的提出 公元前600年 希腊学者泰勒斯发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。公元1世纪，我国学者王充在论衡一书中写下了“顿牟掇芥”。电荷的提出 16世纪英国科学家吉尔伯特创造了英语中的“electricity”（电）这个词，认为摩擦过的琥珀带有电荷。美国科学家富兰克林通过实验发现，雷

3、电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了并命名了正电荷（positive charge）和负电荷（negative charge）。1.自然界中有两种电荷（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 （2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷一、电荷讨论： 自然界中是否只有两种电荷？有什么证据证明你的观点。2.电荷间的相互作用：a、同种电荷相互排斥b、异种电荷相互吸引3.电荷量： (1)电荷的多少叫电荷量,用Q或q表示；国际单位制中，单位是库仑，符号：C (2)正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。正负不代表大小 例1.(多选)挂在绝缘细线下的两轻质通草球，由于电荷的相互作用靠近或远

4、离（ ）A甲图中两球一定带异种电荷；B甲图中至少有一个带电；C乙图中两球一定带同种电荷；D乙图中两球可能只有一个带电。BC二、物质的微观结构1.原子的组成 原子原子核核外电子质子中子（正电）（不带电）（中性）（负电）（正电）原子核比较稳定，为什么？质子和中子之间有强相互作用核外电子呢？ 离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子。2.金属的微观结构1.金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子;2.失去自由电子的原子便成为带正电的离子（ion），它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动，3.导体中存在大量的自由电子（如:金

5、属、地球 、人等）;绝缘体中几乎不存在自由移动的电荷。（橡胶、塑料等）三.物体带电方法、摩擦起电(原因) 不同物体对电子的束缚能力不同。摩擦过程中，（对电子的束缚能力强的）物体得到电子带负电，（对电子的束缚能力弱的）物体失去电子带正电。毛皮橡胶棒毛皮橡胶棒实质：电子的转移得到电子-带负电 失去电子-带正电结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷+摩擦起电演示图：实验:取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔是闭合的。利用上面介绍的金属结构的模型，解释看到的现象。 (1)把带正电的球C移近导体A金属箔有什么变化？ (2)先把A和B分开，然后移去C，金属箔

6、又有什么变化？ (3)再让A和B接触，又会看到什么现象？、感应起电C移近导体A，两侧金属箔片都张开；金属箔片仍张开，但张角变小；A、B接触，金属箔片都闭合.规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷 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（electrification by induction）。想一想：产生新的电荷了吗？感应起电有什么特点? 并没有产生新的电荷，而是在带电体的作用下，导体上正、负电荷发生了分离，使电荷

7、从导体的一部分转移到了另一部分例2.如图所示，A、B是被绝缘支架分别架起的金属球，并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法中正确的是:（ ）A.导体B带负电;B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷，并且电荷量大小相等;C.若A不动，将B沿图中aa分开，则两边的电荷量大小可能不等，与如何分割有关;D.用手触摸B的左端或者右端，B都将带负电;E.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变.BAaaBDE验电器（静电计）作用：检验物体是否带电, 粗略判断物体带电的多少原理：同种电荷互相排斥结构：金属球、金属杆、金属箔等实验：+想一想：是产生新的电荷了吗？接触起电有什么特点? 并没

8、有产生新的电荷，而是电荷从一个物体转移到了另一物体图3 是当带电体靠近但不接触导体棒的上端 时,观察发现金属箔片也会张开，为什么？+-、接触起电接触起电：带电物体接触另一个物体，电荷会转移到这个物体上，使这个物体带电。不接触验电器，能使验电器带电吗？ 解释：带正电荷的物体靠近金属球时，导体中的自由电子就被吸引过来，球上出现负电荷，验电器金属箔上则带有正电荷，使金属箔张开。 带负电的物体靠近原先带负电的验电器，金属箔张角如何变化？若验电器带正电呢？电荷分配完全相同的带电金属球接触时电荷量的分配接触后再分开+Q+Q接触后再分开+Q-3Q-Q-Q例3.有三个完全一样的绝缘金属球，A球带的电荷量为q，

9、B、C均不带电。现要使B球带的电荷量为 ，应该怎么办？+qABC1.AB接触2.AC接触3.BC接触1.AB接触2.BC接触3.AB接触1.AC接触2.BC接触3.AB接触1.AC接触2.AB接触3.BC接触三种起电方式的比较起电方式摩擦起电感应起电接触起电产生条件一般是两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷原因原子核对电子束缚力弱的物体失去电子，强的得到电子导体中的自由电子在电荷间力的作用下，从物体的一端转移到另一端在电荷间力的作用下，自由电子从一物体转移到另一物体

10、实质均为电子在物体之间或物体内部的转移四.电荷守恒定律无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电子发生转移，并不是创造了电荷. 电荷既不能创造,也不能消灭,它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，系统的电荷总数保持不变-电荷守恒定律 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。+五.元电荷（1）元电荷：最小的电荷量它的数值最早是由美国科学家密立根测定的一个电子或质子所带电量绝对值等于元电荷所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。故电荷量不能连续变化。（2）比荷：电荷量与质量的比值叫做比荷 美国物理学家 密立根(R.A.Mi

11、llikan)从1909到1917年所做的测量微小油滴上所带电荷的工作，即所谓油滴实验，在全世界久负盛名，堪称实验物理的典范。他精确地测定了电子电荷的值，直接证实了电荷的不连续性，所以说，密立根油滴实验在物理学发展史上具有重要的意义。密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等数项成就，荣获1923年诺贝尔物理学奖。 例4.（多选）科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述正确的是：( )A、把质子或电子叫元电荷B、1.6010-19C的电量叫元电荷C、电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷D、质子带有最小的正电荷，其电量

12、的绝对值叫元电荷BCD如何使自来水水流弯曲?有趣的静电现象“THANKS”新人教版 必修三第九章 静电场及其应用第2节 库仑定律引入新课：电荷之间存在“同性相斥，异性相吸”，那么电荷之间相互作用力会遵循什么样规律呢？一、探究电荷间相互作用力 带正电的带电体C置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、 P2、P3等位置。（1）带电体C与小球间的作用力会随距离的不同怎样改变呢？（2）在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力又会怎样变化？ （3）电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？现象：r变大，夹角变小；r变小，夹角变大现象：q变大，夹角变大；q变小，夹角变小电荷之间的作用力随距离增大

13、而减小，随电荷量的增大而增大实验方法：控制变量法2.距离越近，偏角越大，力越大；距离越远，力越小。1.带电量越大，偏角越大，力越大； 带电量越小，力越小。小球受力示意图TGF偏角越大，力越大结论：二、库仑的实验(一) 法国物理学家库仑利用扭秤研究出了电荷间相互作用力的大小跟电量和距离的关系。1、实验装置：库仑扭秤2、器材组成：细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B想一想：B球的作用是什么呢？使A球在水平面内平衡平衡小球B细银丝带电小球C带电小球A刻度盘与指针3、实验原理：A和C之间的作用力使悬丝扭转，扭转的角度和力的大小有一定的对应关系4、实验方法：控制变量法5、实验步骤：探究F

14、与r的关系：(1)把另一个带电小球C插入容器并使它靠近A时，记录扭转的角度可以比较力的大小(2)改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与r的关系探究F与q的关系：改变A和C的电量q1、q2，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系 在库仑那个时代，还不知道怎么样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有，又怎么样做到改变A和C的电荷量呢？ACQA电量均分AC2QAD2Q条件：大小、形状、材料完全相同的小球1.当电量不变时，F与距离r的二次方成反比 F2、当之间距离不变时,F与 的乘积成正比 F结论：综合结论:式中的k是比例系数，叫做静电力常量。通过实验测定其

15、值为:库仑定律实验视频三、库仑定律内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力（叫静电力或库仑力），跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们间的距离的二次方成反比。作用力的方向在它们的连线上，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 常量： 公式： 适用条件：真空中的点电荷点电荷（理想模型）忽略带电体的大小： L R（空气中的点电荷近似适用） 遵循牛顿第三定律，力的平行四边形定则 静电力：【理解点电荷】只有电量，没有大小、形状的理想化模型（1）点电荷是理想化的物理模型，实际上是不存在的（2）实际的带电体在本身的大小跟带电体间的距离相比小得多时可看作是点电荷注意：是否可将带电体看作点电荷不是看它本身的尺寸大

16、小。如：一个半径是10cm的带电圆盘，如果考虑它和相距10m处的某个电子的作用力，就完全可以把它看作点电荷，而如果电子离带电圆盘只有1mm，那么这一带电圆盘就相当于一个无限大的带电平面。忽略带电体的大小！ 又如：同种电荷电荷布在金属球外侧异种电荷电荷分布在金属球内侧想一想：两个靠近的带电球体，是否可以看出是集中在球心位置的点电荷？适用于r=0的情况?+Q+QL=4r+Q-QL=4r-+库仑定律是电磁学的基本定律之一，它由法国物理学家库仑（1736-1806）在实验研究中于1785年发现.你能初步谈谈库仑力和万有引力的共同点和不同点吗？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

17、明显微观带电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例1：如下图所示，两个带异种电荷，电量均为Q的均质小球，小球的半径为r，两球相距为R，那么它们之间库伦力大小（ ）+Q-QRB+Q-QR -+四.静电力计算 根据库仑定律，两个电荷量为 1 C 的点电荷在真空中相距 1 m 时，相互作用力是 9.0109 N。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！可见，库仑是一个非常大的电荷量单位，我们几乎不可能做到使相距 1 m 的两个物体都带 1 C 的电荷量. 通常，一把梳子和衣袖摩擦后所带的电荷量不到百万分之一库仑，但天空中发生闪电之前，巨大的云层中积累的电荷量可达几百库仑.

18、例2：氢原子中电子绕核旋转，质子质量 mp = 1.6710-27 kg , 电子质量 me= 9.1110-31 kg , 在氢原子中它们之间的最短距离为5.3 10-10 m。试求电子与质子间的库仑力Fe与万有引力F引之比。解：库仑力大小:万有引力大小:例3 .真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A、B(均可看作点电荷），分别固定在两处，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开，此时A、B球间的静电力变为多大？若再使A、B间距离增大为原来的2倍，则它们间静电力又为多大？CCABB+QA-QrBAr2r所以：解析多个带电体的库仑力求解例4： 真空

19、中有三个点电荷，它们固定在边长 50 cm 的等边三角形的三个顶点上，每个点电荷都是 +2106 C , 求它们所受的库仑力。解：q3 共受 F1 和 F2 两个力的作用，q1 = q2 = q3 = q，相互间的距离 r 都相同 , 所以根据平行四边形定则，合力是:合力的方向沿 q1 与 q2 连线的垂直平分线向外。F1F2F3q1q2q3+反思总结：1.大小计算：电性的正负号不代入公式，取绝对值。2.方向判断：利用电荷的性质确定。3.多个带电体同时存在：利用力的平行四边形定则求出合力拓展：三个自由点电荷的平衡问题CAB问题一：三球平衡，C求带正电还是负电？CABCABA、B不能平衡两侧是同

20、种电荷，中间是异种电荷结论一： 两同夹异问题二：A和B、C电荷量的大小关系？CABr1r2qcqAqBCFBCFACFABFCBB两侧电荷量大，中间是电荷量小 结论二： 两大夹小结论：电荷量比等于距离比CABr1r2qcqAqB问题三：r1、r2与B、C的电量关系？FCAFBAA中间电荷靠近两侧电荷量较小的那一个结论三： 近小远大例5：两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2=4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在AB直线上欲使整个系统处于平衡状态，则： A、Q3为负电荷，且放于A左方 B、Q3为负电荷，且放于B右方C、Q3为正电荷

21、，且放于AB之间 D、Q3为正电荷，且放于B右方A正确规律1：两同夹异规律2：两大夹小例6. 光滑绝缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电量分别为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，则C的电量和放置的位置是（ ） A Q，在A左侧距A为L处B 2Q，在A左侧距A为L/2处C 4Q，在B右侧距B为L处 D + 2Q，在A右侧距A为3L/2处-4Q+QFAFBFAFBFBFAFAFBFA=FB同理可讨论负电荷也只能放在+Q 的右侧，此时三者都平衡题目要求使三个点电荷都处于平衡状态，现在我们先让第三个电荷平衡，看看应将它放在哪里？此时，A、B不能保持平衡例6. 光滑绝

22、缘的水平地面上有相距为L的点电荷A、B，带电量分别为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，则C的电量和放置的位置是（ ） A Q，在A左侧距A为L处B 2Q，在A左侧距A为L/2处C 4Q，在B右侧距B为L处 D + 2Q，在A右侧距A为3L/2处-4Q+QFAFAFBFBFAFBFBFAFA=FB由库仑定律得：解得：q=4Q 带负电C“THANKS”电场 电场强度人教版高中物理 必修3新知导入上一节课我们学习了库仑定律，请回忆库仑定律的内容是什么？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。

23、这个规律叫作库仑定律。思考讨论：在真空中两个静止点电荷它们又没有直接接触，这种相互作用是如何产生的呢？通过本节课的学习相信同学们对库仑定律将有一个更深层的认识。新知讲解一、电场法拉第19 世纪 30 年代，英国科学家法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场。电荷之间通过电场相互作用。新知讲解1.电场在电荷的周围存在着一种特殊物质，这种物质看不见、摸不着，我们把这种物质叫作电场。注意：电场以及磁场已被证明是一种客观存在的物质，场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，因而场也是物质存在的一种形式。不过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，上述场的物质性才突显出来。本章

24、只讨论静止电荷产生的电场。新知讲解 电荷之间通过电场相互作用电荷电场电荷AB2.电场的基本性质电场对放入其中的电荷有力的作用，电荷之间的相互作用就是通过电场来实现的。3.电场力电场对电荷有力的作用叫电场力。新知讲解二、电场强度电场是在与电荷的相互作用中表现出自己的特性的。因此，在研究电场的性质时，应该将电荷放入电场中，从电荷所受的静电力入手。1.试探电荷电荷量和体积都很小的点电荷，这样的电荷常常叫作试探电荷。电荷量很小，是为了使它放入后原来要研究的电场。体积很小，是为了便于用它来研究。不影响电场各点的性质新知讲解2.场源电荷激发电场的带电体所带的电荷叫作场源电荷，或源电荷。注意：试探电荷是为了

25、研究源电荷电场的性质而引入的，它的引入不改变源电荷的电场。思考讨论1：我们能不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱呢？我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱。新知讲解由库仑定律可知：对于电荷量不同的试探电荷，即使在电场的同一点，所受的静电力也不相同。所以不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱。+Q源电荷试探电荷q2q3q静电力F1r试探电荷（电量不同的试探电荷）2F13F1新知讲解思考讨论2：那么，用什么物理量能够描述电场的强弱呢？由上面的表格我们推测试探电荷在电场中某点受到的静电力F 与试探电荷的电荷量q 成正比。或者说，试探电荷在电场中某点受到的静电力F与试探电

26、荷的电荷量q 之比是一个常量。所以可以用F/q这个物理量来描述电场的强弱。思考讨论3：你认为这样的推测是否正确？怎样来验证呢？新知讲解如图，在点电荷Q的电场中的P点，放一个试探电荷q1 ，它在电场中受到的静电力是F1 ，根据库仑定律：场源电荷Qq1试探电荷pr场源电荷和试探电荷（1）同理，如果把试探电荷换成q2 ，它在电场中受到的静电力是 F2 ，有（2）新知讲解由（1）（2）两式可以看出结论：比值 F/q 由电荷q在电场中的位置决定，与电荷q的电荷量大小无关，而与产生电场的场源电荷的电荷量Q及P点与场源电荷之间的距离r有关它才是反映电场性质的物理量。新知讲解3.电场强度（1）定义：放入电场中

27、某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，用E表示。（2）定义式：（3）电场强度的单位：牛每库，符号： N/C。如果1 C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1 N，那么该点的电场强度就是1N/C，即:新知讲解（4）矢量性：物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同，跟负电荷在该点所受的电场力的方向相反。注意：电场中某一点的电场强度的大小和方向由电场本身决定，与放入的电荷无关 。（5）物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小无关。新知讲解例题：在真空中A点有一正电荷Q=2.010-4C，把检验电

28、荷q=2.010-6C的负电荷置于B点，他们相距离r=2m，如图所示。求：q所在点的电场强度。rABQq新知讲解解：方法一：根据库仑定律得：q受到的电场力根据电场强度的定义得：q所在点的电场强度方法二：答：q所在点的电场强度的大小为4.5105N/C新知讲解两个电场强度公式的比较适用范围式中电荷的意义特别提醒 可以由 及 来推导，而E仅由电场本身因素决定，与F、q无关。定义式，适用于一切电场仅适用于点电荷在真空中的电场q是试探电荷的电荷量，但E与q无关Q是场源电荷的电荷量，E与Q成正比三、点电荷的电场 电场强度的叠加1.点电荷的电场 思考：点电荷是最简单的场源电荷，一个电荷量为Q的点电荷，在与

29、之相距r处的电场强度怎样表示？新知讲解根据上式可知，如果以电荷量为Q的点电荷为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等。Qrrr电场强度（1）正点电荷的电场当Q为正电荷时，电场强度E的方向沿半径向外。新知讲解（2）负点电荷的电场当Q为负电荷时，电场强度E的方向沿半径向内。2.电场的叠加原理 （1）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。这种关系叫做电场强度的叠加原理。新知讲解+Q1-Q2PE1E2E电场强度的叠加 +Q +QE1E2E（2）一个半径为R的均匀带电球体（或球壳） 在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，即新知

30、讲解式中的r是球心到该点的距离（r R） ，Q为整个球体所带的电荷量。球形带电体与点电荷的等效+QrrQ新知讲解针对练习：关于场强公式E=F/q 和公式E=kq/r2 下列说法正确的是( )A式中的E不是电荷q所产生电场的场强，式中的场强E是电荷q所产生电场的场强 。B式中的F是放入某电场中的电荷所受的力，q是产生这个电场的电荷 。C式中的场强E是某电场的场强，q是放入此电场中的电荷 D两式都只对点电荷产生的电场才成立。 A课堂练习1关于电场，下列说法中正确的是（）A电场是电荷周围空间假想的特殊物质 B电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型 C场源电荷必须是点电荷D电荷间的相互作用是通过

31、电场产生的 D课堂练习2.关于电场强度,下列说法正确的是 ( )A.E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍。B.E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r2成反比C. 由E=F/q知，电场强度E跟电场力F成正比，跟放入电场中的电荷的电量q成反比D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向B课堂练习3.A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（）A若在A点换上-q，A点的场强方向发生改变 B若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E CA点场强的大小、方向与q的大小、方向、有无均无关 D若在A点移去电荷q，A点的场强变为零

32、C4.关于电场强度的说法中，正确的是（）A根据定义式E=F/q ，说明E与放在该点的点电荷q有关 B电场强度方向总是跟电荷所受到电场力方向一致 C如果电量为q的负电荷，在电场中某点受到的电场力大小为F，则该点的场强大小等于F/q ，但场强方向与F和方向相反 D如果取走放在电场中某点的检验电荷，则该点场强也相应变为零。 课堂练习C5.在电场中的A、B两处分别引入不同的试探电荷q，得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图所示，则（）AEAEB BEAEB CEA=EB D不能判定EA、EB的大小A课堂练习FABqO拓展提高1.（多选）如图甲所示，直线AB是某点电荷电场中过点电荷的一条直线。图

33、乙是放在该直线上a、b两点的电荷所受静电力大小与电荷量间的函数图像。由此可以判定 ()A.场源可能是正电荷，位置在点A左侧B.场源可能是正电荷，位置在点B右侧C.场源可能是负电荷，位置在点A左侧D.场源可能是负电荷，位置在点B右侧AC拓展提高2.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q，在A、B连线上,如图所示，电场强度为零的地方在()A.B的左侧B.A的右侧C.A和B之间D.A的右侧及B的左侧A3.在如图所示的负点电荷的电场中，A、B两点到点电荷的距离相等，则（）AA点电场强度方向为图中E1方向 BA点电场强度方向为图中E2方向 CA、B两点电场强度方向相同 DA、B两点电场强度

34、大小相等 拓展提高DE1E2课堂总结1.电场的基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。2.试探电荷：电荷量和体积都很小的点电荷。3.场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷叫作场源电荷，或源电荷。4.电场强度:定义式点电荷的电场强度5.电场的叠加原理：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。Q:场源电荷板书设计一、电场1.电场在电荷的周围存在着一种特殊物质，这种物质看不见、摸不着，我们把这种物质叫作电场。2.电场的基本性质电场对放入其中的电荷有力的作用，电荷之间的相互作用就是通过电场来实现的。二、电场强度1.试探电荷：电荷量和体积都很小的点电荷。2.场源电荷：激发电场的带电

35、体所带的电荷叫作场源电荷，或源电荷。3.电场强度:定义式电场强度的单位：牛每库，符号： N/C。三、点电荷的电场 电场强度的叠加板书设计点电荷的电场强度作业布置课后练习和同步练习电场 电场强度人教版高中物理 必修3新知导入知识回顾:计算电场强度的公式有哪些？定义式，适用于一切电场:；适用于点电荷的电场: 。除了用数学公式描述电场外，形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是画电场线。今天我们就来了解电场线的有关知识。新知讲解一、电场线1.电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。电场线上各点的切

36、线方向与该点的电场强度方向一致。EAEBEC新知讲解(1)画法:在电场中画出一些曲线，从正电荷或无限远出发到无限远或负电荷终止的一系列曲线。(2)表示方法:电场线上任意一点顺着电场线的切线方向，表示该点电场强度方向；电场线的疏密程度表示电场强度的大小。2.电场线的特点(1)不闭合：电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；(2)不中断：在无电荷的区域内不会中断；新知讲解(3)电场线不相交、不相切：同一电场的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；电场线相切意味着无限稠密，表明电场强度无限大，但电场强度无限大的电场不存在所以电场线不相切。2.对电场线的理

37、解(1)电场线不存在:电场线是为了形象描述电场而假设的，是一种科学抽象出来的物理模型。新知讲解(2)电场线不是带电粒子的运动轨迹。特别提醒!电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件:(1)电场线是直线；(2)带电粒子只受静电力作用，或受其他力但合力方向沿电场线所在直线；(3)带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线。针对练习：如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的电场强度，则( ) A.A、B两处的电场强度方向相同B.因为A、B在一条电场线上,且电场线是直线，所以EA=EBC.电场线从A指向B，所以EAEBD.不知A、B附近电场线

38、的分布情况，EA、EB的大小不能确定新知讲解AD新知讲解-3.几种常见电场中电场线的分布(1)正负电荷的电场线正电荷的电场线负电荷的电场线+新知讲解针对练习：如图所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离。以下判断正确的是()A.Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度B.Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度C.Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度D.Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度A新知讲解（2）等量异种点电荷的电场线等量异种点电荷的电场线两电荷的连线上:各点电场强度的方向由正电荷沿两电荷的连线指向负电荷，O点的电场强度最小，从O点沿两电荷的

39、连线向两边逐渐增大；两电荷的连线上，任一点c与它关于O点对称的点d的电场强度相同。O.cd新知讲解Oab.两电荷连线的中垂线上:各点的电场强度方向为由正电荷的一边指向负电荷的一边，且与中垂线垂直，O点的电场强度最大，从O点沿中垂线向两边逐渐减小，直至无穷远时为零；中垂线上任意一点a与该点关于O点的对称点b的电场强度大小相等方向相同。等量异种点电荷的电场线针对练习：如图所示，在真空中等量异种点电荷形成的电场中:O是电荷连线的中点，C、D是连线中垂线上关于O对称的两点，A、B是连线延长线上的两点，且到正、负电荷的距离均等于两电荷间距的一半。则以下结论正确的是()A.B、C两点电场强度方向相反B.A

40、、B两点电场强度相同C.C、O、D三点比较，O点电场强度最弱D.A、O、B三点比较，O点电场强度最弱新知讲解AB新知讲解等量同种点电荷的电场线（2）等量同种点电荷的电场线两电荷的连线上：每点电场强度的方向由该点指向O点，大小由电场强度为零的O点开始向两端逐渐变大；任意一点c与该点关于O点的对称点d的电场强度大小相等、方向相反。Ocd.新知讲解两电荷连线的中垂线上:O点和无穷远处的电场强度均为零，所以在中垂线上，由O点开始，沿中垂线向两边电场强度先变大，后逐渐减小，到无穷远时减小为零；中垂线上任一点a与该点关于O点的对称点b的电场强度大小相等、方向相反。O.ab等量同种点电荷的电场线针对练习：如

41、图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是()A.A、B可能为带等量异号的正、负电荷B.A、B可能为带不等量的正电荷C.a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零D.同一试探电荷在a、b两点处所受静电力大小相等，方向一定相反新知讲解新知讲解解析：根据电场线的方向及对称性，可知该电场为等量同种电荷形成的，故A、B均错误；a、b两点虽没有画电场线，但两点的电场强度都不为零，只有O点和无穷远处的电场强度才为零，所以C错误；根据等量同种电场的特点可知，同一电荷在a、b两点所受静电力等大反向

42、，D正确。新知讲解演示：模拟电场线模拟正电荷电场线的照片把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按电场强度的方向排列起来，显示出电场线的分布情况。如图是模拟正电荷电场线的照片。电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。这个实验只是用来模拟电场线的分布。新知讲解二、匀强电场1.如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。相距很近的一对带等量异种电荷的平行金属板，它们之间的电场除边缘外，可以看作匀强电场。模拟平行金属板间电场线的分布。新知讲解2.匀强电场的特点匀强电场各点电场强弱相同，电场线密疏程度一样。匀强电场各点电场方向相同。知识拓展：点电荷与带电平

43、板的电场中电场线的分布在带电平板表面场强与平板垂直新知讲解 科学方法：用物理量之比定义新物理量在物理学中，常常用物理量之比表示研究对象的某种性质。例如，用质量 m 与体积 V 之比定义密度 、用位移 L与时间t 之比定义速度 v、用静电力F与电荷量 q 之比定义电场强度 E，等等。这样定义一个新的物理量的同时，也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系。比值定义包含“比较”的思想。例如，在电场强度概念建立的过程中，比较的是相同电荷量的试探电荷受静电力的大小。课堂练习1以下说法正确的是（ ）A电场线是电场中实际存在的线B电场线是从正电荷(或无穷远)发出，到负电荷或(无穷远)终止的不封闭曲线C

44、一对正、负电荷的电场线不相交，但两对以上正负电荷的电场线可能相交 D电场线的疏密程度反映电场强度大小，电场中没有电场线的地方，场强为零BC课堂练习2. 以下关于电场和电场线的说法中正确的是 ()A.电场和电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅能在空间相交，也能相切B.在电场中，凡是电场线通过的点电场强度不为零，不画电场线区域内的点的电场强度为零C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大D.电场线是人们假设出来的,用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在。CD课堂练习3.如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b，下列表述正确的是()A.该电场是匀强电场B.a点的电场强度比b点的大C

45、.b点的电场强度比a点的大D.正电荷在a、b两点受力方向相同B课堂练习4.带电平行板间的电场强度是 ( ) A以板间中点最强 B接近两板处最强 C除边缘区域外到处都一样 D在板间中点为零C拓展提高1. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，其运动轨迹如图中虚线所示，若不计粒子所受重力，下列说法中正确的是（）A粒子带负电荷 B粒子的初速度不为零 C粒子在A点的速度大于在B点的速度 D粒子的加速度大小先减小后增大 B拓展提高2.某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是 ()A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的

46、电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同C拓展提高3.负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度时间图像如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是() C课堂总结1.电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。2.特点假想的，不是电荷的运动轨迹不闭合：电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；不中断：在无电荷的区域内不会中断；匀强电场匀强电场场强大小、方向均可相同。课堂总结3.掌握几种常见电场中电场线的分布。4.匀强电场的特点匀强电场各点电场强弱相同，电场线密疏程度一样。匀强电场各点电场方向相同。板

47、书设计一、电场线1.电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。2.特点假想的，不是电荷的运动轨迹；不闭合：电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；不中断：在无电荷的区域内不会中断；匀强电场匀强电场场强大小、方向均可相同；板书设计二、匀强电场1.如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。2.匀强电场的特点匀强电场各点电场强弱相同，电场线密疏程度一样。匀强电场各点电场方向相同。3.掌握几种常见电场中电场线的分布作业布置课后练习和同步练习静电的防止与利用人教版高中物理 必修3新知导入在我们身边到处都有静电。生活中的穿衣、

48、脱衣、运动等过程都可能产生静电。静电与我们的生活密不可分。如图，复印机可以应用静电吸附作用复印资料新知导入思考：如图，是加油站里常见的“静电释放器”，你知道司机或工人提加油枪前为什么必须用手要触摸一下静电释放器吗？“静电释放器”可以把人体、金属、大地形成通路，将人体静电传入大地，这样就可以清除身体上的静电，防止发生火灾。今天我们就来学习静电的防止与利用。新知讲解一、静电平衡1.静电感应思考讨论：把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为 E0 的电场中，导体上会出现怎样的现象？新知讲解金属导体中自由电子受到电场的电场力作用后向左移动，由于静电感应，在导体 AB 侧的平面上将感应出负电荷，在

49、CD 侧的平面上将感应出正电荷。新知讲解2.静电平衡-+-+-+（1）导体两侧出现的正、负感应电荷，感应电荷在导体内部产生与电场强度E0 方向相反的电场，其电场强度为 E。新知讲解（2）感应电荷的电场和外电场叠加，使导体内部的电场减弱。在叠加后的电场作用下，仍有自由电子不断运动，直到导体内部各点的电场强度E0 为止，导体内的自由电子不再发生定向移动。这时我们说，导体达到静电平衡。-+-+-+-+-+静电平衡新知讲解3.静电平衡状态下导体的电场（1）静电平衡状态。发生静电感应的导体，导体中（包括导体表面）自由电子不再发生定向移动，我们就认为这时导体达到了静电平衡状态。（2）静电平衡状态下导体的特

50、点处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。表面处的电场强度不为零，表面处的电场强方向跟导体表面垂直。新知讲解思考讨论：处于静电平衡状态下的导体，表面处的电场强方向为什么跟导体表面垂直?参考答案：若场强方向跟该点的表面若不垂直，则沿该点的表面就有一场强分量，电荷在这一场强分量作用下就会发生运动，就不会处于静电平衡状态了。新知讲解二、尖端放电1.静电平衡时导体上电荷的分布的特点（1）静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。（2）在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，周围的电场强度越大。2.尖端放电（1）空气的电离：使空气分子中的正负电荷分离，这个现

51、象叫作空气的电离。新知讲解（2）尖端放电导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，使周围中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。 这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子。那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这种现象叫作尖端放电。新知讲解尖端放电新知讲解（3）应用与防止应用：将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板连接，保持与大地的良好接触，就成为避雷针。新知讲解防止：高压设备中导体的表面应该尽量光滑，避免尖端放电导致高压设备上电

52、能的损失。夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕，俗称电晕，这是一种微弱的放电现象。新知讲解三、静电屏蔽1.静电屏蔽导体达到静电平衡时，内部场强处处为0，若是带空腔的导体，导体壳内空腔里的电场强度也处处为0，无论导体外部电场是什么样的，导体内部都不会有电场金属壳的这种作用叫做静电屏蔽。电笼中的小鸟视频新知讲解2.静电屏蔽有两种情况:(1)第一种情况，导体内空腔不受外界电场的影响，如图所示。因场源电荷产生的电场强度与导体球壳表面的感应电荷在空腔内的电场强度矢量和为零，表现为导体内空腔不受外部电场的影响，起到了屏蔽外部电场的作用。导体腔内的电场为 0新知讲解(2)第二种情况接地空腔导体内部电场强度不

53、影响外部空间，如图所示。当空腔导体接地时，地球与导体形成同一个导体，空腔内壁是场源电荷的近端，感应异种电荷，地球是远端，感应同种电荷，空腔导体的外表面没有感应电荷，可理解为内部电场对空腔外不产生影响，对内部的电场起到了屏蔽作用。新知讲解原因：当带正电的金属球靠近验电器时由于静电感应，自由电子将向金属球移动使得金属球带负电，箔片由于缺少电子带正电。所以箔片会张开。演示 静电屏蔽（1）使带电的金属球靠近验电器，但不接触，箔片是否张开？解释看到的现象。现象：箔片会张开。新知讲解（2）用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，观察箔片是否张开。这个现象说明什么？现象：箔片不会张开原因：用金属网

54、把验电器罩起来，导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，内部电场强度处处为零电荷只分布在导体的外表面上，所以验电器的箔片不张开，我们把这种现象称之为静电屏蔽。新知讲解静电屏蔽视频新知讲解3.静电屏蔽的应用（1）野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击。高压线屏蔽新知讲解（2）超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的，形成一个金属“网”，内场强保持为0，高压外电场不会对内部的工人产生影响。新知讲解四、静电的危害与利用1.静电的危害静电的危害可能随时

55、发生。医院手术台上，静电火花有可能引起麻醉剂爆炸；煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆炸因此，静电的危害必须引起人们的警惕。瓦斯爆炸新知讲解科学漫步 雷火炼殿湖北的武当山古建筑群是世界文化遗产之一，在武当山主峰天柱峰上有一座金殿，是我国现存最大的铜铸鎏金大殿。这座金殿最为奇特的是，每逢电闪雷鸣的时候，火球会在金殿周围滚动，但霹雳却击不毁金殿；新知讲解雨过天晴后，大殿光彩夺目，像被洗过一样，这就是“雷火炼殿”奇观。后来，因金殿周围的一些建筑物常被雷击，金殿也安装了避雷设施。此后，雷火炼殿奇观消失，没有水火的洗炼，金殿的色泽也黯淡了许多。“雷火炼殿”说明，球状物体可以积累电荷，产生火花放电。新知讲解2.静

56、电的利用（1）静电除尘 设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，这就是静电除尘。静电除尘原理 尘埃新知讲解原理：静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。A接到几千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极，它们之间有很强的电场，而且距B越近，电场强度越大。B附近的空气中的气体分子更容易被电离，成为正离子和电子。正离子被吸到B上，得到电子，又成为分子。电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟气中的粉尘，使粉尘带负电。粉尘被吸附到正极A上，最后在重力的作用下落入下面的漏斗中。新知讲解（2）静电喷漆接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的

57、工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。静电喷漆新知讲解（3）静电复印 复印机也应用了静电吸附。复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是一个金属圆柱，表面涂覆有机光导体 。没有光照时，OPC 是绝缘体，受到光照时变成导体。静电复印的工作流程如下：充电 曝光 显影 转印 放电课堂练习1.下列做法中，属于预防静电危害的是（）A静电喷漆 B在烟道的中央装有静电除尘器 C电视机上装有一条户外天线 D运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上 D课堂练习2.有一次，小明的手指靠近金属门把手时，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间形成的放电现象。若放电前，小明

58、的手指带负电。有关金属门把手的两端被感应带电的情况，下列图中标示正确的是（）A B C DA课堂练习3.一个带电的金属球，当它带的电量减少后，其内部的场强将（）A一定增强 B一定减弱 C可能增强可能减弱 D不变 D课堂练习4.下列说法正确的是（）A处于静电平衡的导体，内部的电场强度和电势均为零 B元电荷是电子和质子的统称 C用静电喷漆的方法给汽车喷涂油漆，既省漆又均匀D避雷针避雷是利用尖端放电中和空气中的异种电荷 CD拓展提高筒的外壁接触、再与验电器的小球接触，验电器的箔片会_；让系统回到初始状态，用小球先与圆筒的内壁接触、再与验电器小球接触，验电器的箔片将会_（以上两空均选填“张开”或“不张

59、开”）。张开不张开1. 如图所示，一个带电的金属圆筒（法拉第圆筒）和一个验电器相距较远地方放置。现用一个（不带电的）带绝缘手柄的金属小球先与圆拓展提高2.一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷。图中的哪一个能正确表示其电场分布的情况 ( )B拓展提高3.如图所示，两个相同的空心金属球M和N，M带-Q电荷，N不带电（M、N相距很远，互不影响），旁边各放一个不带电的金属球P和R，当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时（）AP、R上均出现感应电荷 BP上没有，而R上有感应电荷 CP上有，而R上没有感应电荷 DP、R上均没有感应电荷 PRMNB课堂总结1.静电平衡状态下导体的特点处于静电

60、平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。表面处的电场强度不为零，表面处的电场强方向跟导体表面垂直。2.静电平衡时导体上电荷的分布的特点（1）静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。（2）在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，周围的电场强度越大。课堂总结3.尖端放电4.静电屏蔽有两种情况:(1)第一种情况，导体内空腔不受外界电场的影响。(2)第二种情况接地空腔导体内部电场强度不影响外部空间。5.静电的利用（1）静电除尘（2）静电喷漆（3）静电复印板书设计一、静电平衡1.放入电场中的导体，最终会达到没有电荷定向移动的状态，这种状态叫静电平衡状态。2.静电平