静电场(师集中版)(1).doc
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1、高二物理导学案(第一章 静电场) 课时: 1 设计人:姜霖 审核:郑伟 使用时间:2013 年 9 月 以力学为根基 以数学为工具 突破电磁学1【课题名称】 第一节 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知道三种使物体带电的方法及带电本质3知道什么是元电荷、比荷、电荷量、静电感应4知道电荷守恒定律【复习 导读】问题 1自然界存在哪几种电荷,它们之间的相互作用规律如何?问题 2记住几个基本概念及电荷守恒定律的两种表述:电荷量:元电荷:比荷: 静电感应、感应起电:电荷守恒定律:问题 3使物体带电有哪三种方式?其本质各是什么? 【预习自测】1毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带
2、正电,这是因为 ( )A毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了B毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了C橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了D橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了答案:A2如图所示,不带电的枕形导体的 A、B 两端各贴有一对金箔。当枕形导体的 A 端靠近一带电导体 C 时( )AA 端金箔张开,B 端金箔闭合B用手触摸枕形导体后,A 端金箔仍张开,B 端金箔闭合C用手触摸枕形导体后,将手和 C 都移走,两对金箔均张开D用手触摸枕形导体前两对金箔分别带异种电荷,手和 C 都移走后两对金箔带同种电荷答案:BCD3两个完全一样的金属小球 A、B,其中 A 带电为+Q,B 不带电,将 A 与 B
3、接触后再分开,则 A、B 球的带电情况怎样?答案:A、B 球接触后再分开,带同样多的电荷。【自主学习课堂探究】 知识点一:电荷探究设计一电荷1.电荷的种类:.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷,叫_电荷;.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷,叫_电荷。2.电荷间相互作用的规律:同种电荷相互_,异种电荷相互_。二使物体带电的三种方法问题一:思考 a:请从物质的微观结构来解释一般情况下物体不带电的原因。思考 b:什么是摩擦起电,为什么摩擦能够使物体带电?其实质是什么?1. 摩擦起电实质:摩擦起电实质上是电子从一个物体_到另一个物体上。得到电子的带_; 失去电子的带_2. 接触带电实质:自由电子在_的转
4、移。问题二:两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带的电量怎样分配?高二物理导学案(第一章 静电场) 课时: 1 设计人:姜霖 审核:郑伟 使用时间:2013 年 9 月 以力学为根基 以数学为工具 突破电磁学2实验-P3静电感应起电问题三:思考 a:把带正电荷的球 C 移近导体 A,箔片有什么变化,该现象说明了什么?然后又移走 C 呢? 思考 b:如果先把 A 和 B 分开,然后移开 C,箔片有什么变化,这种现象又说明什么?思考 c:在上一步的基础上 ,再让 A 和 B 接触,又会看到什么现象?这个现象说明了什么呢?3. 感应起电 静电感应:当一个带电体_导体时,可以使导体带电的现象,
5、叫做静电感应。 规律:近端感应_种电荷,远端感应_种电荷。知识点二:电荷守恒定律探究设计三电荷守恒定律1、电荷守恒定律的两种表述:表述一:表述二:典型例题 1、关于电荷守恒定律,下列叙述正确的是: ( )A一个物体所带的电量总是守恒的;B在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电量总是守恒的;C在一定的条件下,一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失也不违背电荷守恒定律;D电荷守恒定律并不意 味着带电系统一定和外界没有电荷交换;四元电荷 (阅读课本并回答)问题四:(1) 课本批注-P12电量的写法(2)什么是元电荷?一个电子就是一个元电荷吗?(3)元电荷的数值是多少?它的数值最早是由哪位物理
6、学家测定的?(4)什么是比荷?电子的比荷是多少?典型例题 2、关于物体所带的电荷量,以下说法中正确的是( ) A物体所带的电荷量可以为任意实数B物体所带的电荷量应该 是某些特定值C物体带电1.6010 -9C,这是因为该物体失去了 1.01010 个电子D物体所带电荷量的最小值为 1.610-19C【当堂检测】1、 下列说法正确的是 ( )A静电感应不是创造了电荷,而是电荷从物体的一部分转移到另一部分引起的B一个带电物体接触另一个不带电物体,两个物体有可能带上异种电荷C摩擦起电是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷D摩擦起电的实质是质子从一物体转移到另一物体答案:A.2、如图所示,有一带正电
7、的验电器,当一金属球 A 靠近验电器的小球 B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则 ( )A金属球可能不带电B金属球可能带负电C金属球可能带正电D金属球一定带负电答案:AB.3、如图所示,A、B 是两个带有绝缘支架的金属球,它们原来均不带电,并彼此接触现使带负电的橡胶棒 C 靠近 A(C 与 A 不接触),然后先将 A、B 分开,再将 C 移走关于 A、B 的带电情况,下列判断正确的是 ( )AA 带正电,B 带负电高二物理导学案(第一章 静电场) 课时: 1 设计人:姜霖 审核:郑伟 使用时间:2013 年 9 月 以力学为根基 以数学为工具 突破电磁学3BA 带负电,B 带正电CA、B
8、均不带电DA、B 均带正电答案:A.C 4、完全相同的两金属小球 A、B 带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个跟它们完全相同的不带电金属小球 C,先后与 A、B 接触后再移开(1)若 A、B 两球带同种电荷,接触后两球的电荷量之比为多大?(2)若 A、B 两球带异种电荷,接触后两球的电荷量之比为多大?答案:(1)23 (2)2 1课后作业P4-5 (2) (3)【课题名称】 第二节 库仑定律【学习目标】1、通过演示实验,定性了解电荷之间的作用力大小的相关因素。2、明确点电荷是个理想模型。知道带电体简化为点电荷的条件。3、理解库仑定律的含义及其表达式、适用条件,知道静电力常量。了解库仑扭
9、秤实验。【复习 导读】问题 1记住几个基本概念和库仑定律:点电荷: 静电力(库仑力):库仑定律的内容: 问题 2库仑定律的表达式及适用条件是什么?问题 3在什么情况下实际带电体可以看成点电荷?问题 4如图,长为 L 的绝缘轻质杆两端分别固定一个带电小球 A 和 B(可看作点电荷) ,A 球带电量为+Q,B 球带电量为-Q。试画出 B 球受到的库仑力的示意图。并求出该力的大小。【预习自测】1、真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个电量增加了 1/2,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一点电荷的电量一定减少了( )A、1/5 B、1/4 C、1/3 D、1/2答案: C 2、已知点电荷
10、A 的电量是点电 荷 B 的 2 倍,则 A 对 B 作用力大小跟 B 对 A 作用力大小的比值为( )A、2:1 B、1:2 C、1:1 D、不一定答案: C 3、真空中有两个大小相等的带电球体,带电量分别为+410 8 C 和810 8 C,相距为 r(r远大于球半径)时 ,它们之间的静电引力为 F,若将两个带电体接触后再分开,仍相距 r,它们之间的静电力表现为 _力(吸引或排斥) ,静电力大小为 F=_F。答案:排斥、 18【自主学习课堂探究】 知识点一:库仑定律探究设计一、实验-P5探究影响电荷间相互作用力大小的因素问题一:通过演示实验可知影响电荷间相互作用力大小的因素有哪些?这些因素
11、对作用力的大小有什么影响?结论:二、库仑定律1、库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的 成正比,跟它们的 成反比作用力的方向在两个点电荷的连线上高二物理导学案(第一章 静电场) 课时: 1 设计人:姜霖 审核:郑伟 使用时间:2013 年 9 月 以力学为根基 以数学为工具 突破电磁学42、公式: 静电力常量 k = 使用上述公式时,电荷量 Q1、Q 2 一般用 绝对值代入计算。 3、适用条件:4、电荷间这种相互作用力叫做 典型例题 两个完全相同的金属小球 A、B,A 球 带电量为5.010 9 C, B 球带电量为7.010 9 C,两球相距 1。问:它们之间的库仑力多
12、大?若把它们接触后放回原处,它们之间的相互作用力变为多大?问题二:从库仑定律的公式看出,当两个电荷间的距离趋近于零时, 两电荷间的作用力将变为无限大,这种说法正确吗?为什么?知识点二:库仑的实验探究设计1、阅读教材 P6 页内容。2、库仑定律与万有引力(或重力)大小的比较:例题-P7微观粒子的静电力与万有引力大小的比较问题三:在研究静电力时什么情况下不必考虑万有引力(或者重力)的影响?【当堂检测】1、 下列关于点电荷和元电荷的说法中,不正确的是( )A只有体积很小的带电体才可以看成点电荷B带电体间的距离比它们本身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对它们间的相互作用力的影响可忽略不计时,带电
13、体就可以视为点电荷C把 1.61019 C 的电荷量叫元电荷D任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍答案:A.2、 两个完全相同的金属球,带电荷量之比为 17,两球相距为 r,两者接触后再放回原位置,则它们之间的库仑力大小可能是原来的( ) 47 37 97 167A B C D答案:D3、如图所示,两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a和 b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离 l 为球半径的 3 倍若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为 Q,那么关于a、b 两球之间的万有引力 F 引 和库仑力 F 库 的表达式正确的是( )AF 引 G ,F
14、库 k m2l2 Q2l2高二物理导学案(第一章 静电场) 课时: 1 设计人:姜霖 审核:郑伟 使用时间:2013 年 9 月 以力学为根基 以数学为工具 突破电磁学5BF 引 G ,F 库 km2l2 Q2l2CF 引 G ,F 库 k m2l2 Q2l2DF 引 G ,F 库 km2l2 Q2l2答案:D.4、如图所示,一个挂在绝缘丝线下端的带正电的小球 B,静止在图示位置,若固定的带正电小球 A 的电荷量为 Q,B 球的质量为 m,带电荷量为 q, 30,A 和 B 在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求 A、B 两球间的距离答案: 3kQqmg课后作业P 9 (3)(4)【课题名称
15、】 第三节 电场强度【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知道场强的叠加原理,并能应用这个原理进行 简单的计算。4知道电场线的概念,熟知常见的五种典型电场的电场线分布,能利用电场线解题。【复习 导读】问题 1 电场 试探电荷(检验电荷): 场源电荷(源电荷): 电场强度: 电场线及电场线的特点: 匀强电场:问题 2 点电荷形成的电场中电场线
16、的分布特点。 等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点。 等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点。【预习自测】1.关于电场中的一点 P,下列说法中正确的是 ( )A. 若放在 P 点的电荷量减半 , 则 P 点的场强减半来源:学科网B. 若 P 点没有放电荷, 则 P 点场强为零C. P 点场强越大, 则同一电荷在 P 点受到的电场力越大D. P 点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同答案:C2.关于电场线的说法中, 正确的是 ( )A. 电场线既能描述电场的方向 ,也能描述电场的强弱高二物理导学案(第一章 静电场) 课时: 1 设计人:姜霖 审核:郑伟 使用时间:2013 年 9
17、月 以力学为根基 以数学为工具 突破电磁学6B. 电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹C. 电场线是人们为了使电场形象化而假设的从正电荷出发至负电荷终止的曲线,它不是实际存在的线D. 电场线是假设出来的一组曲线 (或直线), 所以它不能用实验方法来模拟答案:AC3.公式 E= 和式 E= 分别为电场强度的定义式和点电荷场强的公式.下列四个选qF2rqk项中错误的是( )A. 式中的 E 是 式中的电荷 q 所产生的电场的场强, 式中的场强 E 是式中的电荷 q 所产生的电场的场强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,
18、 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答案:ABCD【自主学习课堂探究】 知识点一:电场探究设计一、电场问题一:阅读资料-P13法拉第和场的概念,电荷之间不接触就能产生静电力的作用的原因是什么?1、 (1)电场 定义: (2)基本性质:2、静电场定义: 知识点二:电场强度探究设计1、电场强度问题二:有的电荷之间相互作用强,有的电荷之间相互作用弱,用什么可以检验空间存在着看不见又摸不着的电场?(1)试探电荷: (2)源电荷:2、电场强度问题三:在电场中 A 处放点电荷+q,其受电场力为 F,方向向左,则 A 处场强大小 ,方向为 ;若将 A 处放点电荷为2q,则该处电场
19、强度大小为 ,方向为 , 该电荷受电场力大小 方向 。课本批注-P11比值定义物理量知识点三:点电荷的电场 电场强度的叠加探究设计问题四:思考 a:由库仑定律和场强的定义式推导出点电荷的场强公式。思考 b:E= 和 E=K 有何区别?QF2R问题五:如何理解一个半径为 R 的均匀带电球体(或球壳)在外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷所产生的电场相同?典型例题在真空中有两个点电荷 Q13.010 8 C 和 Q23.010 8 C,它们相距 0.1 m,两者连线之外有点 A,A 点与两个点电荷的距离相等均为 r0.1 m。 试求:电场中 A 点的场强。答案:E2.710 4 N/
20、C知识点四:电场线 匀强电场高二物理导学案(第一章 静电场) 课时: 1 设计人:姜霖 审核:郑伟 使用时间:2013 年 9 月 以力学为根基 以数学为工具 突破电磁学7探究设计1、电场线的特点:2、默画出几种常见电场中电场线的分布并分析其场强大小和方向的特点。【当堂检测】1、下列说法中正确的是( )A只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场B电场是一种特殊物质,电场线是客观存在的C电荷间的相互作用是通过电场而产生的D电场线上某点的切线方向与负试探电荷在该点所受电场力的方向相反答案:ACD.2、当电场中某点放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时它受到的电场力向左,下列关于电场强度与电场力
21、的关系的说法中,正确的是( )A放入正电荷时,该点的场强方向向右;放入负电荷时,该点的场强方向向左B只有在该点放入检验电荷时,该点才有场强C该点场强方向一定向右D电场强度方向与电场力的方向一致答案:C.3、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、E B 表示 A、B 两处的场强大小,则( )AA、B 两点的场强方向相同B电场线从 A 指向 B,所以 EAEBCA、B 在同一条电场线上,且电场线是直线,所以 EAE BD不知 A、B 附近的电场线分布状况,无法比较 EA 与 EB 的大小答案:AD.4、如图所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电
22、场线,曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹,a、b 是轨迹上两点若带电粒子运动中只受电场力作用,根据此图可以做出的判断是 ( )A带电粒子所带电荷的符号B带电粒子在 a、b 两点的受力方向C带电粒子在 a、b 两点的加速度何处大D带电粒子在 a、b 两点的加速度方向答案:BCD.课后作业P15 (5)、(6)、(7)【课题名称】 第四节 电势能和电势【学习目标】1知道静电力做功的特点,理解电势能、电势的概念。2能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题。【复习 导读】问题 1 电势能: 电势能与静电力做功的关系: 电势: a、 定义b、 定义式 c、 单位d 、物理意义问题 2等势
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