1、1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）
2、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 =1.601
3、0-19C.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mq kgCme/1076.2I.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
4、，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
5、I 自主学习基础知识回顾:1) 物体的带电方式有哪三种?32) 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
6、+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.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
7、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.4.010-17C+ + A B图 112 AB+ +图 113 410有三个相同的绝缘金属小球 A
8、、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= ，q B= ，q C= 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
9、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 7.510-6C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5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
10、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
11、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 ：6V 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
12、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/82 D3F/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
13、、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，q 2=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 ：7VI 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
14、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
15、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：8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
16、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qFB由公式 可知，电场中某点的电场强度
17、 E 与试探电荷 q 在电场中该点所E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21rQk2rk2 1小；而 是点电荷 Q1 产生的电场在点电荷 Q 处场强的大小21rk 2D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2rkE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?(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 -QOA B图 132 +Q -QOA BOEAEBEO600600图
18、乙9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
19、 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 ( )qFA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
20、的 电荷量、电性 +Q -QOA BEAEB图甲10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，F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 、Q12的三个点电荷，则当 Q 、Q 分别平衡在 a、b 两位置上时，则 ( 12)AQ 、Q 、Q 必为同种电荷，a、b 两点的场强必为零123BQ 、Q 必为异种电荷，a、b 两点的场强
21、必为零CQ 、Q 必为同种电荷，a、b、c 三点的场强必为零12DQ 、Q 必为同种电荷，a、b、c 三点的场强必为零34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 D8kqr2 225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
22、，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2C在真空中 E kQ r ， 式中 Q 是检验电荷2D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 11( )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
23、，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II 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）E a=15 V/m 方向由 a 指向 c (2) Eb=3.9V/m
24、方向向左 (3) Ec=9.4 V/m 方向向左 图 1318 图 1319 图 1320图 13211210 （1） （2） （3） rkQE2rk2rkQ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. tanqmg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
25、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
26、电势能变化的关系： 。写成式子为：PBAEWAB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134) 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
27、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
28、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14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B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
29、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C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
30、电荷从 A 点移到B 点，若沿直线 AB 移动该电荷，电场力做的功 W1_；若沿路径ACB 移动该电荷，电场力做的功 W2_；若沿曲线 ADB 移动该电荷，电场力做功W3_ 由此可知电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是_ 6下列关于电场性质的说法，正确的是 ( )A电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高 B电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高C电场强度为零的地方，电势一定为零D电势为零的地方，电场强度一定为零7关于电势与电势能的说法，正确的是 ( ) A电荷在电势越高的地方，电势能也越大B电荷在电势越高的地方，它的电荷量越大，所具有的电势能也越大C在正点电荷的电场中任一点，正
31、电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D在负点电荷的电场中任一点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能8某电场的电场线如图 1410 所示，电场中有 A、B、C 三点，已知一个负电荷从 A 点移到 B 点时，电场力做正功(1) 在图中用箭头标出电场线的方向；并大致画出过 A、B 、C 三点的等势线图 149图 14815(2) 在 A、B、 C 三点中，场强最大的点是_，电势最高的点是_9如图 1411 所示，在场强 E10 4NC 的水平匀强电场中，有一根长 l15 cm 的细线，一端固定在 O 点，另一端系一个质量 m3 g，带电荷量 q210 6 C 的小球，当细线处
32、于水平位置时，小球从静止开始释放，则小球到达最低达最低点 B 时的速度是多大?10如图 1412 所示，长木板 AB 放在水平面上，其上表面粗糙下表面光滑，今有一质量为 m，带电荷量为-q 的小物块 C 从 A 端以某一初速度起向右滑动，当电场强度方向向下时，C 恰好到达 B 端，当电场强度方向向上时，C 恰好到达 AB 中点，求电场强度 E 的大小II 交 流 展 示III 质 疑 答 疑IV 教 师 点 拨V 本 节 小 结1.A 2.AD 3.D 4.AD 5.qELcos qELcos qELcos 电场力做功的大小与路径无关 只与始末位置有关 6.B 7.CD 8.(1)略 （2）AC 9.1m/s 10.E=mg/3qVI 书 面 作 业 :预 习 下 一 学 案 .图 1410 图 1411 图 1412 16
