《静电场专题课》教学设计

《静电场专题课》教学设计一、年级学段：《教育科学出版社》高中二年级上册二、教师活动：各环节引导、衔接、必要的讲解、点评；对练习题做适当的点拨。三、学生活动：小组合作学习。6个学生代表（来自前6个学习小组）对解题过程进行展示、必要的知识点讲解；裁判组（第7组）的同学加以补充、完善；时间允许时，全班同学可毛遂自荐，当堂展示练习题的解题过程。四、考点分析：1.电场力做功的特点2.用“功能关系”的观点处理带电粒子在电场中的运动。比如：动能定理等，必要时也可以用动量定理。五、可能涉及的运动形式：1．静止、匀速直线运动。2．匀变速直线运动3．圆周运动4．类平抛运动六、必要的知识储备：1．平衡条件？2．匀变速直线运动基本公式、重要推论?3．（1）竖直面内两种圆周运动模型？（2）最高、最低点的受力分析、向心力来源？（3）恰好能过最高点的条件？4．（1）类平抛运动问题的常规处理思路？（2）基本公式？（3）推论？5．电容器的相关知识。七、几种典型问题：（一）与电容器有关的匀强电场问题：1．如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上板正中有一小孔。质量为m、电荷量为q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处的速度恰好为零,极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g。求：（1）小球到达小孔处的速度大小v；（2）板间电场强度的大小E和电容器所带的电荷量Q；（3）小球从开始下落运动到下极板处的总时间t。2．平行板电容器的两板间存在匀强电场，板间距离为10cm，板间电压为100V，B板接地即电势为0.求：（1）两板间的电场强度E是多少？（2）电场中有M、N两点，M点离A板2cm，N点离B板1cm。求M、N两点的电势øM,øN分别是多少？（3）若将一电量为q=2×10-4C的电荷从M点移到N点,电场力做的功是WMN多少？（二）复合场问题(电场、重力场)3．如图，一个质量为m，带电量为+q的小球，从a点以大小为v0的初速度，竖直向上射入水平方向的匀强电场中。小球通过最高点b时的速度大小为2v0，方向水平向右。重力加速度为g。求：

(1)该匀强电场的场强大小E；

(4．如图，在竖直向下的匀强电场中，有一绝缘的光滑轨道。一个带负电的小球，从倾斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下。已知小球的质量m=1kg，电量q=6×10-4C，匀强电场的场强大小E=1×104N/C，倾斜轨道的倾角a=300，圆轨道半径R=0.8m,g=10m/s2,小球的重力大于所受的电场力。

(1)求小球沿倾斜轨道下滑时加速度a(2)若小球恰好能通过圆轨道的最高点B点，求A点距离水平地面的高度h(3)若小球从倾斜轨道上h=（三）复合场问题中，“等效重力”的思想求速度（动能）的最大值：5．如图，半径为R的光滑圆弧轨道与光滑水平面相切于B点，O为光滑圆弧的圆心，其中OB竖直，OC水平，且AB=R，整个空间存在水平向右的匀强电场，质量为m的带正电小球从A点由静止释放，其所受电场力为重力的4/3倍，重力加速度为g。求：(1)小球到达C点时对轨道的压力大小？(2)小球从A点运动到C点过程中的最大速度？6．如图，水平绝缘粗糙的轨道AB，与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接。半圆形轨道的半径R=0.4m，轨道所在的空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行。电场强度E=1×104N/C。现有一电荷量q=+1×10-4C，质量m=0.1kg的带电体（可视为质点），从水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C。g=10m/s2.求：（1）带电体运动到圆形轨道B点时，对圆形轨道的压力大小；（2）带电体从P点开始运动至C点过程的中的最大动能．九、练习题6题补充第（3）问：假设小球离开C点后落在水平面上的F点，求C、F两点间的水平距离xCF=?7．如图，在竖直平面内的平面直角坐标系xOy中，x轴上方有水平向右的匀强电场。有一质量为m、电荷量为-q(-q<0)的带电绝缘小球，从y轴上的P(0,L)点由静止开始释放，运动至