高二物理1第一章静电场14节导学案

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=1.60×10-19C.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1.1－1)．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．课堂达标测试题:教科书第4—5页问题与练习1,2,3,4.交流展示:质疑答疑:教师点拨:本节小结:第二课时自主学习基础知识回顾:物体的带电方式有哪三种?电荷守恒定律的内容是什么?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1—1—2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+AB++图1—1—3++++A++++AB图1—1—2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.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C10．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10-5C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12．5个元电荷的电量是________，16C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交流展示:质疑答疑:教师点拨:本节小结:1.带电摩擦2.AD3.不带不带负正4.远离靠近5.AC6.C7.D8.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.A10.5×10-6C7.5×10-6C7.5×10-6C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：2012-4-1．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．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?(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．1.电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？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：[]A．3F/64B．0C．3F/82 D．3F/162．如图14－1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=5×10-3C，q2=－2×10-2C，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(Q－q)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________．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：2012-4-1．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1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N，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：①电场线从正电荷（或无限远处）出发，终止于无限远或负电荷．②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．③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．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E／2，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(r→0)，电场强度E可达无穷大例3如图1—3—2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-QOABO’EA··+Q-QOABO’EA’EB’EO’600600图乙···︱+Q-QOAB图1—3—2···︱+Q-QOAB·EAEB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，MN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MN重合，所以电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹巩固练习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()．A．Q、Q、Q必为同种电荷，a、b两点的场强必为零B．Q、Q必为异种电荷，a、b两点的场强必为零C．Q、Q必为同种电荷，a、b、c三点的场强必为零D．Q、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()．A．0B．2kq／rC．4kq／rD．8kq／r5．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E＝F／q，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E＝kQ／r，式中Q就是产生电场的点电荷C．在真空中E＝kQ／r，式中Q是检验电荷D．上述说法都不对7．如图1—3—18为点电荷Q产生的电场的三条电场线，下面说法正确的是()．A．Q为负电荷时，E>EB．Q为负电荷时，E<E图1—3—18图1—3—19图1—3—20C．Q为正电荷时，E>ED．Q为正电荷时，E图1—3—18图1—3—19图1—3—208．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图1—3—19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C．A点的场强大于B点的场强D．粒子的速度不断减小9．如图1—3—20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1—3—21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θ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．图图1—3—21同步检测答案：1.B2.ABC3.B4.D5.CD6.C7.负1:88．E=mg/q方向垂直于金属板向下9．（1）Ea=15V/m方向由a指向c(2)Eb=3.9V/m方向向左(3)Ec=9.4V/m方向向左10．（1）（2）（3）综合评价答案：1.D2.D3.B4.D5.BD6.B7.AC8.BCD9.负mg/E10.方向向右高一物理选修3-1导学案NO：4备课人：姚蛟雷审核人：姚蛟雷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。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：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.求电荷在电场中某点具有的电势能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=W求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低电势能零点的规定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⑴．定义：⑵．等势面的性质：1②．③．④．⑶．等势面的用途：由等势面描绘电场线。⑷．几种电场的电场线及等势面注意：①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。②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。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C．A点的场强比B点的场强大D．A点的场强比B点的场强小2．如图1—4—8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1—4—8B．正电荷在B点具有的电势能大于在A图1—4—8C．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1—4—9C图1—4—9D．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1—4—9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