高中物理選修3-1教案.doc

科目物理年級高二班級時間2014年 月 日課題：電荷 電荷守恒定律教學(xué)目標(biāo)1、理解點電荷的含義。2、掌握庫侖定律的內(nèi)容及公式并說明庫侖定律描述的客觀規(guī)律和適用條件。3、運用庫侖定律并結(jié)合力學(xué)規(guī)律求解有關(guān)問題。教材分析重點：庫倫定律，靜電感應(yīng) 難點：電荷的守恒定律，物體帶電的實質(zhì)實施教學(xué)過程設(shè)計課前預(yù)習(xí)一、電荷1摩擦起電：當(dāng)兩個物體互相摩擦?xí)r，一些束縛得不緊的 往往從一個物體 到另一個物體，于是原來電中性的物體由于得到 而帶負電，失去電子的物體則帶正電2感應(yīng)起電 ：當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時，由于 ，導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或遠離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶 電荷，遠離帶電體的一端帶 電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)，利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程叫 起電二、電荷守恒定律1內(nèi)容：電荷既不會 ，也不會 ，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量 ，這個結(jié)論叫做電荷守恒定律2電荷守恒定律另一表述是：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和 三、元電荷1電荷量： 叫電荷量國際單位是 ，簡稱庫，用C表示2元電荷： 叫做元電荷，用e表示所有帶電體的電荷量或者等于e，或者是e 。電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家 通過實驗測得的3電子的比荷：電子的電荷量e與 me之比，叫做電子的比荷新課要點探究一、電荷及三種起電方式1在干燥的實驗室里，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，絲綢帶何種電荷呢？玻璃棒和絲綢帶電的原因是什么？2如圖1所示，取一對用絕緣柱支持的導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸起初它們不帶電，貼在下部的金屬箔是閉合的圖1(1)把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A，金屬箔片有什么變化？(2)這時把A和B分開，然后移去C，金屬箔片又有什么變化？(3)再讓A和B接觸，又會看到什么現(xiàn)象？(4)再把帶正電物體C和A接觸，金屬箔片又有什么變化？要點提煉1摩擦起電：當(dāng)兩個物體相互摩擦?xí)r，一些束縛不緊的電子會從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，于是原來呈電中性的物體由于得到電子而帶 電，失去電子的物體則帶 電2感應(yīng)起電：當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時，由于電荷之間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或遠離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶 電荷，遠離帶電體的一端帶 電荷3接觸起電：電荷從帶電體轉(zhuǎn)移到不帶電的物體上4三種起電方式的實質(zhì)都是 的轉(zhuǎn)移二、電荷守恒定律1電荷會不會像煤和石油一樣總有一天會被用完呢？ 2前面學(xué)習(xí)了三種不同的起電方式，其本質(zhì)都是電子的得失那么，在一個封閉的系統(tǒng)中電荷的總量能增多或減少嗎？要點提煉1電荷守恒定律的關(guān)鍵詞是“轉(zhuǎn)移”和“總量保持不變”2導(dǎo)體接觸帶電時電荷量的分配與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān)若兩個完全相同的金屬小球的帶電量分別為Q1和Q2，兩小球接觸后再分開，將 電荷，兩小球帶電量都為Q(式中電量Q1和Q2均包含它們的正負號)延伸思考1怎樣理解電荷守恒定律中“電荷的總量”？2“電荷的中和”，是電荷消失了嗎？“中和”過程中電荷守恒定律還成立嗎？三、元電荷1物體的帶電荷量可以是任意的嗎？帶電荷量可以是41019C嗎？2電子和質(zhì)子就是元電荷嗎？要點提煉1所有帶電體的帶電荷量或者 e，或者是e的 2質(zhì)子和電子所帶電荷量與元電荷相等，但不能說電子和質(zhì)子是元電荷典例精析例1關(guān)于摩擦起電現(xiàn)象，下列說法正確的是()A摩擦起電現(xiàn)象使本來沒有電子和質(zhì)子的物體中產(chǎn)生了電子和質(zhì)子B兩種不同材料的絕緣體相互摩擦后，同時帶上等量異號電荷C摩擦起電，可能是因為摩擦導(dǎo)致質(zhì)子從一個物體轉(zhuǎn)移到了另一個物體而造成的D絲綢摩擦玻璃棒時，電子從玻璃棒上轉(zhuǎn)移到絲綢上，玻璃棒因質(zhì)子數(shù)多于電子數(shù)而顯正電例2如圖2所示，不帶電的枕形導(dǎo)體的A、B兩端各貼有一對金箔當(dāng)枕形導(dǎo)體的A端靠近一帶電導(dǎo)體C時()AA端金箔張開，B端金箔閉合B用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合C用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C都移走，兩對金箔均張開D選項A中兩對金箔分別帶異號電荷，選項C中兩對金箔帶同號電荷例3原來甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電荷1.61015 C，丙物體帶電荷量的大小為81016 C則對于最后乙、丙兩物體的帶電情況，下列說法中正確的是 ()A乙物體一定帶有負電荷81016 CB乙物體可能帶有負電荷2.41015 CC丙物體一定帶有正電荷81016 CD丙物體一定帶有負電荷81016 C例4下列關(guān)于元電荷的說法中正確的是()A元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身B一個帶電體的帶電荷量可以為205.5倍的元電荷C元電荷沒有正負之分D元電荷e的值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實驗測定的板書設(shè)計教學(xué)反思科目物理年級高二班級時間2014年 月 日課題：庫侖定律教學(xué)目標(biāo)1掌握庫侖定律，要求知道點電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達，知道靜電力常量2會用庫侖定律的公式進行有關(guān)的計算3知道庫侖扭秤的實驗原理教材分析重點：掌握庫侖定律難點：會用庫侖定律的公式進行有關(guān)的計算實施教學(xué)過程設(shè)計課前預(yù)習(xí)一、探究影響電荷間相互作用力的因素1實驗表明，電荷間的作用力隨著電荷量的增大而 ，隨著距離的增大而 2卡文迪許和普里斯特利等人都確信“ ”規(guī)律適用于電荷間的力二、庫侖定律1庫侖力：電荷間的 叫做靜電力或庫侖力2點電荷：當(dāng)帶電體的距離比自身的大小 ，以致帶電體的 、 及電荷分布狀況對它們之間的作用力的影響可以忽略時，就可以看做 3庫侖定律： 兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積 ，與它們的距 成反比，作用力的方向在它們的連線上三、庫侖的實驗1庫侖力大小的確定：通過懸絲 度可以比較庫侖力的大小2庫侖定律的表達式：Fk，其中k _Nm2/C2，叫做靜電力常量3靜電力疊加原理：兩個或兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力，等于各點電荷 對這個電荷的作用力的 。新課要點探究一、庫侖定律1O是一個帶正電的物體把系在絲線上的帶正電的小球先后掛在圖1中P1、P2、P3等位置，比較小球在不同位置所受帶電體的作用力的大小，圖中受力由大到小的三個位置的排序為P1、P2、P3.2使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，小球所受作用力的大小如何變化？3以上說明，哪些因素影響電荷間的相互作用力？這些因素對作用力的大小有什么影響？要點提煉1庫侖定律的表達式：Fk.式中的k為靜電力常量，數(shù)值為k .2庫侖定律的適用條件： 延伸思考1有人說：“點電荷是指帶電荷量很小的帶電體”，對嗎？為什么？2還有人根據(jù)Fk推出當(dāng)r0時，F(xiàn)，正確嗎？二、靜電力的疊加已知空間中存在三個點電荷A、B、C，A對C的庫侖力是否因B的存在而受到影響？A、B是否對C都有力的作用？如何求A、B對C的作用力？要點提煉1如果存在兩個以上點電荷，那么每個點電荷都要受到其他所有點電荷對它的作用力兩個點電荷之間的作用力不因第三個點電荷的存在而有所改變因此，兩個或兩個以上點電荷對某一個點電荷的作用力，等于 對這個點電荷的作用力的 2任何一個帶電體都可以看成是由許多點電荷組成的所以，如果知道帶電體上的電荷分布，根據(jù)庫侖定律和 定則就可以求出帶電體間的靜電力的大小和方向典例精析例1下列關(guān)于點電荷的說法中，正確的是()A只有電荷量很小的帶電體才能看成是點電荷B體積很大的帶電體一定不能看成是點電荷C當(dāng)兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離時，可將這兩個帶電體看成點電荷D一切帶電體都可以看成是點電荷例2兩個分別帶有電荷量Q和3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)椋瑒t兩球間庫侖力的大小為 ()A.F B.F C.F D12F針對訓(xùn)練有三個完全相同的金屬小球A、B、C，A所帶電荷量為7Q，B所帶電荷量為Q，C不帶電將A、B固定起來，然后讓C反復(fù)與A、B接觸，最后移去C，A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼?)A.倍 B.倍 C.倍 D.倍例3如圖所示，分別在A、B兩點放置點電荷Q121014 C和Q221014 C在AB的垂直平分線上有一點C，且ABACBC6102 m如果有一高能電子靜止放在C點處，則它所受的庫侖力的大小和方向如何？例4如圖3所示，兩個點電荷，電荷量分別為q14109 C和q29109 C，分別固定于相距20 cm的a、b兩點，有一個點電荷q放在a、b所在直線上且靜止不動，該點電荷所處的位置是()A在a點左側(cè)40 cm處B在a點右側(cè)8 cm處C在b點右側(cè)20 cm處D無法確定課堂檢測1(對點電荷的理解)對點電荷的理解，你認為正確的是()A點電荷可以是帶電荷量很大的帶電體B點電荷的帶電荷量可能是2.561020 CC只要是均勻的球形帶電體，不管球的大小，都能被看做點電荷D當(dāng)兩個帶電體的形狀對它們的相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體都能看做點電荷2(對庫侖定律的理解)相隔一段距離的兩個點電荷，它們之間的靜電力為F，現(xiàn)使其中一個點電荷的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，同時將它們間的距離也變?yōu)樵瓉淼?倍，則它們之間的靜電力變?yōu)?)A. B4F C2F D.3(靜電力的疊加)如圖4所示，等邊三角形ABC，邊長為L，在頂點A、B處有等量同種點電荷QA、QB，QAQBQ，求在頂點C處的正點電荷QC所受的靜電力4(靜電力的疊加)如圖5所示，在一條直線上的三點分別放置QA3109 C、QB4109 C、QC3109 C的A、B、C點電荷，試求作用在點電荷A上的靜電力的大小板書設(shè)計教學(xué)反思科目物理年級高二班級時間2014年 月 日課題：電場強度教學(xué)目標(biāo)1、知道電荷相互作用是通過電場發(fā)生的；2、理解電場強度和電場線的概念。3、用電場強度概念求點電荷產(chǎn)生電場的電場強度；4、知道幾種典型電場的電場線分布。5、以電場線描述電場為例，滲透用場線描述矢量場的方法教材分析重點：電場強度的概念及其定義式難點：對電場概念的理解、應(yīng)用電場的疊加原理進行簡單的計算實施教學(xué)過程設(shè)計課前預(yù)習(xí)一、電場法拉第認為在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的 ，處在電場中的其他電荷受到的 就是這個電場給予的近代物理學(xué)認為電場以及磁場是一種客觀存在，并且是互相聯(lián)系的，統(tǒng)稱為 ， 與 是物質(zhì)存在的兩種不同形式二、電場強度試探電荷在電場中某個位置 與它的 的比值叫電場強度，用公式E表示；單位是 ，符號為 ；電場強度是矢量，方向與 的受力方向相同三、點電荷的電場電場強度的疊加1真空中點電荷在周圍形成的電場的場強公式為：Ek，其中k是 ，Q是 的電荷量2如果場源是多個點電荷，電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的 四、電場線電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的 方向在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線 ，電場強度較小的地方電場線 ，電場線不是實際存在的線，而是為了形象地描述電場而 的線新課要點探究一、電場電場強度1在空間中有一電場，把一帶電荷量為q的試探電荷放在電場中的A點，該電荷受到的靜電力為F.若把帶電荷量為2q的點電荷放在A點，則它受到的靜電力為多少？若把帶電荷量為nq的點電荷放在該點，它受到的靜電力為多少？2結(jié)合問題設(shè)計1思考電荷在電場中某點受到的靜電力F與電荷所帶電荷量q有何關(guān)系？要點提煉電場強度的定義式是EF/q，它是表示電場的強弱和方向的物理量：1電場強度的唯一性：決定于 ，與是否放入試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均 (填“有關(guān)”或“無關(guān)”)2電場強度的矢量性：電場強度的方向與在該點的正電荷所受靜電力的方向 ，與負電荷的受力方向 ，所以比較電場強度是否相同時，一定要考慮大小和方向兩個因素延伸思考電場強度是比值法定義的物理量比值法定義的特點是什么？請結(jié)合密度，電阻R的公式加以說明二、點電荷的電場電場強度的疊加1如圖1所示，在正點電荷Q的電場中有一試探電荷q，已知q到Q的距離為r，Q對q的作用力是多大？Q在q所在位置產(chǎn)生的電場的電場強度是多大？方向如何？ 2如果再有一正點電荷QQ，放在如圖2所示的位置，q所在位置的電場的電場強度多大？要點提煉1點電荷電場的場強：(1)公式Ek，適用條件：真空中的 (2)方向：沿某點和Q的連線，Q為正電荷時，沿連線 ，Q為負電荷時，沿連線 如果以Q為中心，r為半徑作一球面，則球面上各點的電場強度大小 。 當(dāng)Q為正電荷時，E的方向沿半徑 ；當(dāng)Q為負電荷時，E的方向沿半徑 2場強是 ，當(dāng)空間存在多個點電荷產(chǎn)生的電場時，電場中某點的電場強度為各個點電荷 在該點產(chǎn)生的電場強度的 三、電場線勻強電場1電場線是如何表示電場方向和強弱的？2電場線是真實存在的嗎？能不能相交？要點提煉1電場線的特點有：(1)起始于無限遠或 ，終止于負電荷或 (2)任意兩條電場線 (3)在同一幅圖中，電場線的疏密表示場強的 ，電場線某點的 表示該點電場強度的方向2勻強電場中各點的電場強度大小 ，方向 ；電場線是 延伸思考1.點電荷、等量同號點電荷、等量異號點電荷電場的電場線有何特點？2電場線和帶電粒子在電場中的運動軌跡相同嗎？典例精析例1如圖所示，在一帶負電的導(dǎo)體A附近有一點B，若在B處放置一個q12.0108 C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0106 N，方向如圖，則：(1)B處場強是多少？方向如何？(2)如果換成一個q24.0107C的電荷放在B點，其受力多大？此時B處場強多大？例2如圖4所示，真空中，帶電荷量分別為Q和Q的點電荷A、B相距r，則：(1)點電荷A、B在中點O產(chǎn)生的場強分別為多大？方向如何？(2)兩點電荷連線的中點O的場強為多大？(3)在兩點電荷連線的中垂線上，距A、B兩點都為r的O點的場強如何？例3某電場的電場線分布如圖5所示，下列說法正確的是()Ac點的電場強度大于b點的電場強度B若將一試探電荷q由a點靜止釋放，它將沿電場線運動到b點Cb點的電場強度大于d點的電場強度Da點和b點的電場強度的方向相同課堂檢測1(對電場強度的理解)下列說法中正確的是()A電場強度反映了電場的力的性質(zhì)，因此場中某點的場強與試探電荷在該點所受的靜電力成正比B場中某點的場強大小等于F/q，但與試探電荷的受力大小及電荷量無關(guān)C場中某點的場強方向是試探電荷在該點的受力方向D公式EF/q和Ek對于任何電場都是適用的2(對電場線的理解)如圖6所示，帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在這條線上有A、B兩點，用EA、EB表示A、B兩處的場強，則()AA、B兩處的場強方向相同B因為A、B在一條電場線上，且電場線是直線，所以EAEBC電場線從A指向B，所以EAEBD不知A、B附近電場線的分布情況，EA、EB的大小不能確定3(電場強度矢量的疊加)(2012海南)N(N1)個電荷量均為q(q0)的小球，均勻分布在半徑為R的圓周上，如圖7所示向右移去位于圓周上P點的一個小球，則圓心O點處的電場強度大小為_，方向_(已知靜電力常量為k)4(場強的應(yīng)用)一試探電荷q4109 C，在電場中P點受到的靜電力F6107 N則：(1)P點的場強大小為_；(2)將試探電荷移走后，P點的場強大小為_；(3)放一電荷量為q1.2106 C的電荷在P點，受到的靜電力F的大小為_板書設(shè)計教學(xué)反思科目物理年級高二班級時間2014年 月 日課題：習(xí)題課：庫侖定律電場強度教學(xué)目標(biāo)1、鞏固庫侖定律及電場強度的概念。區(qū)別場強的定義式和點電荷的場強計算式。2、理解電場的疊加原理，熟練解決有關(guān)疊加問題。3、會運用牛頓定律處理電場力的平衡問題。教材分析重點：鞏固庫侖定律及電場強度的概念。區(qū)別場強的定義式和點電荷的場強計算式。難點：運用牛頓定律處理電場力的平衡問題。實施教學(xué)過程設(shè)計課前預(yù)習(xí)1共點力的平衡條件：物體不受力或所受外力的合力為零2在某力作用下幾個物體運動的加速度相同時，常用 法求加速度，隔離法求相互作用力3庫侖定律(1)內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的大小，跟它們的電荷量的乘積成 ，跟它們的距離的二次方成 ，作用力的方向在它們的 (2)公式：F，適用條件： ； 4電場強度(1)定義式：E，適用于 ，是矢量，單位：N/C或 .(2)點電荷的場強：E，適用于計算 中的點電荷產(chǎn)生的電場(3)規(guī)定 在電場中某點 的方向為該點的電場強度方向電場中某一點的電場強度E與試探電荷q無關(guān)，由場源電荷(原電場)和該點在電場中的位置決定5場強疊加原理和應(yīng)用(1)當(dāng)空間有幾個點電荷同時存在時，它們的電場就互相疊加，形成合電場，這時某點的場強就是各個點電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的 。(2)場強是矢量，遵守矢量合成的 定則.要點探究一、場強公式E與Ek的比較電場強度是由電場本身決定的，E是利用比值定義的電場強度的定義式，q是試探電荷，E的大小與q無關(guān)Ek是點電荷電場強度的決定式，Q為場源電荷的電荷量，E的大小與Q有關(guān)例1關(guān)于電場強度E，下列說法正確的是()A由E知，若q減半，則該處電場強度為原來的2倍B由Ek知，E與Q成正比，而與r2成反比.C由Ek知，在以Q為球心，以r為半徑的球面上，各處場強均相同D電場中某點的場強方向就是該點正電荷受到的靜電力的方向.二、兩個等量點電荷周圍的電場解決這類題目的關(guān)鍵是熟記等量異種點電荷、等量同種點電荷周圍電場線的分布情況，依據(jù)電場線的分布分析電場強度的變化，再結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式分析加速度和速度的變化例2兩個帶等量正電荷的點電荷，O點為兩電荷連線的中點，a點在連續(xù)的中垂線上，若在a點由靜止釋放一個電子，如圖所示，關(guān)于電子的運動，下列說法正確的是()A電子在從a向O運動的過程中，加速度越來越大，速度越來越大B電子在從a向O運動的過程中，加速度越來越小，速度越來越大C電子運動到O時，加速度為零，速度最大.D電子通過O后，速度越來越小，加速度越來越大，一直到速度為零三、電場線與帶電粒子運動軌跡的綜合分析解決這類題目的關(guān)鍵是根據(jù)帶電粒子運動軌跡的彎曲情況，確定帶電粒子的受力，由受力情況確定電場線的方向；根據(jù)電場線的疏密程度分析帶電粒子的受力大小，由牛頓第二定律a確定加速度a的大小變化情況例3如圖所示，直線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，曲線是某一帶電粒子通過電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上兩點若帶電粒子運動中只受靜電力作用，根據(jù)此圖可以作出的判斷是 ()A帶電粒子所帶電荷的符號。B帶電粒子在a、b兩點的受力方向C帶電粒子在a、b兩點的加速度何處大D帶電粒子在a、b兩點的加速度方向四、電場中的動力學(xué)問題電場中的動力學(xué)問題主要有兩類：(1)三電荷系統(tǒng)的平衡問題同一直線上的三個自由點電荷都處于平衡狀態(tài)時，每個電荷受到的合力均為零，根據(jù)平衡方程可得，電荷間的關(guān)系為：“兩同夾異”、“兩大夾小”、“近小遠大”(2)帶電粒子在電場中的加速和減速問題與力學(xué)問題分析方法完全相同，帶電體的受力仍然滿足牛頓第二定律，在進行受力分析時不要漏掉電場力(靜電力)例4如圖所示，帶電荷量分別為q和4q的兩點電荷A、B，相距L，問：(1)若A、B固定，在何處放置點電荷C，才能使C處于平衡狀態(tài)？(2)在(1)中的情形下，C的電荷量和電性對C的平衡有影響嗎？(3)若A、B不固定，在何處放一個什么性質(zhì)的點電荷，才可以使三個點電荷都處于平衡狀態(tài)？課題自測題1(對場強公式的理解)下列關(guān)于電場強度的兩個表達式EF/q和EkQ/r2的敘述，正確的是(BCD)AEF/q是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量BEF/q是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中電荷的電荷量，它適用于任何電場CEkQ/r2是點電荷場強的決定式，Q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量，它不適用于勻強電場D從點電荷場強計算式分析庫侖定律的表達式Fk，式是點電荷q2產(chǎn)生的電場在點電荷q1處的場強大小，而是點電荷q1產(chǎn)生的電場在q2處場強的大小2(兩個等量點電荷周圍的電場)如圖4所示，一帶負電粒子沿等量異種點電荷的中垂線由AOB勻速飛過，重力不計，則帶電粒子所受另一個力的大小和方向變化情況是 (B)A先變大后變小，方向水平向左B先變大后變小，方向水平向右C先變小后變大，方向水平向左D先變小后變大，方向水平向右3(電場線與帶電粒子的運動軌跡)A、B是一條電場線上的兩個點，一帶負電的微粒僅在靜電力作用下以一定的初速度從A點沿電場線運動到B點，其vt圖象如圖所示則此電場的電場線分布可能是(A) 4(三個自由電荷的平衡)兩個點電荷分別固定在左右兩側(cè)，左側(cè)電荷帶電荷量為Q1，右側(cè)電荷帶電荷量為Q2，且Q14Q2，另取一個可自由移動的點電荷q，放在Q1和Q2的連線上，欲使q平衡，則q的帶電性質(zhì)及所處位置可能為()A負電，放在Q1的左方 B負電，放在Q2的右方C正電，放在Q1的左方 D正電，放在Q2的右方5(電場中的動力學(xué)問題)一根長為l的絕緣絲線吊著一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強電場中，如圖所示，絲線與豎直方向成37角，重力加速度為g，求：(1)小球受到的靜電力大?。?2)勻強電場電場強度的大?。话鍟O(shè)計教學(xué)反思科目物理年級高二班級時間2014年 月 日課題：電勢能和電勢教學(xué)目標(biāo)1、理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關(guān)系。2、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。3、明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關(guān)系。4、了解電勢與電場線的關(guān)系，等勢面的意義及與電場線的關(guān)系。教材分析重點：理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。難點：掌握電勢能與做功的關(guān)系，并能用此解決相關(guān)問題。實施教學(xué)過程設(shè)計課前預(yù)習(xí)一、靜電力做功的特點如圖所示，不論q經(jīng)由什么路徑從A點移動到B點，靜電力做的功都是 。在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的 位置和 位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑 (填“有關(guān)”或“無關(guān)”)可以證明，對于非勻強電場也是適用的二、電勢能1由于移動電荷時 與移動的路徑無關(guān)，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做 ，可用Ep表示2當(dāng)正電荷在電場中從A點移動到B點時，靜電力做正功，電荷的電勢能 ；當(dāng)電荷從B點移動到A點時，靜電力做 ，即電荷 靜電力做功，電荷的電勢能 3電荷在某點的電勢能，等于把它從這點移動到零勢能位置時靜電力做的功三、電勢等勢面1電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢如果用表示電勢，用Ep表示電荷q的電勢能，則，單位為 ，符號為 .沿著電場線的方向電勢逐漸 。2電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面叫做 ，電場線跟等勢面 ，并且由 的等勢面指向 的等勢面新課要點探究一、靜電力做功的特點1如圖所示，試探電荷q在電場強度為E的勻強電場中，沿直線從A移動到B，靜電力做的功為多少？若q沿折線AMB從A點移動到B點，靜電力做的功為多少？2若q沿任意曲線從A點移動到B點，靜電力做的功為多少？據(jù)1、2可得出什么結(jié)論要點提煉1靜電力做功的特點：靜電力對某電荷所做的功，與該電荷的 有關(guān)，與電荷經(jīng)過的 無關(guān)，與電場是否是勻強電場也無關(guān)2靜電力做功與重力做功相似，只要初、末位置確定了，移動電荷q做的功就是確定值二、電勢能類比重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，靜電力做正功，電勢能如何變化？靜電力做負功，電勢能如何變化？靜電力做功與電勢能變化有怎樣的數(shù)量關(guān)系？ 要點提煉1電場力做功是電勢能變化的量度，用公式表示為WAB ，即電場力做正功，電荷的電勢能 ，電場力做負功，電荷的電勢能 2電勢能具有相對性電勢能零點的規(guī)定：通常把電荷在離場源電荷 處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在 上的電勢能規(guī)定為零延伸思考當(dāng)正電荷順著電場線運動時，靜電力做什么功？電勢能是增加還是減少？當(dāng)負電荷順著電場線運動時，靜電力做什么功？電勢能是增加還是減少？三、電勢如圖所示的勻強電場，場強為E，取O點為零勢能點，A點距O點為l，AO連線與電場線的夾角為.電荷量分別為q和2q的試探電荷在A點的電勢能為多少？電勢能與電荷量的比值各是多少？要點提煉1電場中某點的電勢，在計算時應(yīng)代入各自的正負號2電勢的標(biāo)量性：電勢是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正負之分，電勢為正表示比零電勢 ，電勢為負表示比零電勢 3電勢的相對性：零電勢點的選取原則：一般選 或 處為零電勢，只有選取了零電勢點才能確定某點的電勢大小4電勢是描述電場性質(zhì)的物理量，決定于 本身，與試探電荷 5判斷電勢高低的方法：(1)利用電場線：沿著電場線方向電勢逐漸 (此為主要方法)；(2)利用公式判斷，即在正電荷的電勢能越大處，電勢越 ，負電荷電勢能越大處，電勢越 四、等勢面1類比地圖上的等高線，簡述什么是等勢面？2為什么等勢面一定跟電場線垂直？要點提煉1電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面2等勢面的特點：(1)在等勢面上移動電荷時，靜電力不做功(2)電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面(3)等勢面密的地方，電場強度較強；等勢面疏的地方，電場強度較弱(4)任意兩個等勢面不相交延伸思考請大致畫出點電荷、等量異號點電荷、等量同號點電荷和勻強電場的等勢面簡述它們的特點？(1)點電荷的等勢面：(2)等量異號點電荷的等勢面：(3)等量同號點電荷的等勢面：(4)勻強電場的等勢面：說明：等勢面密集處電場線也密集任意兩個等勢面不會相交典例精析一、靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系例1在電場中把一個電荷量為6106 C的負電荷從A點移到B點，克服靜電力做功3105 J，則電荷從A到B的過程中，電勢能變化了多少？是增加還是減少？若規(guī)定電荷在B點的電勢能為零，則電荷在A點的電勢能為多大？二、對電勢的理解及電勢高低的判斷例2如果把電荷量q1.0108 C的電荷從無限遠移到電場中的A點，需要克服靜電力做功W1.2104 J，那么，(1)q在A點的電勢能和A點的電勢各是多少？(2)q未移入電場前，A點的電勢是多少？例3如圖4所示，圖中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，可以判()AM點的電勢高于N點的電勢.BM點的電勢低于N點的電勢C粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力D粒子在M點的電勢能大于在N點的電勢能.三、電勢、電勢能、等勢面例4關(guān)于等勢面的說法，正確的是()A電荷在等勢面上移動時，由于不受電場力作用，所以說電場力不做功B在同一個等勢面上各點的場強大小相等C兩個不等電勢的等勢面可能相交D若相鄰兩等勢面的電勢差相等，則等勢面的疏密程度能反映場強的大小.課堂檢測1(靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系)在電場中，把電荷量為4109 C的正點電荷從A點移到B點，克服靜電力做功6108 J，以下說法中正確的是 ()A電荷在B點具有的電勢能是6108 JBB點電勢是15 VC電荷的電勢能增加了6108 J. D電荷的電勢能減少了6108 J2(對電勢的理解)關(guān)于電勢，下列說法正確的是()A電場中某點的電勢，其大小等于單位正電荷從該點移動到零電勢點時，電場力所做的功B電場中某點的電勢與零電勢點的選取有關(guān)C由于電勢是相對的，所以無法比較電場中兩點的電勢高低。D電勢是描述電場能的性質(zhì)的物理量3(電場線和等勢面)如圖所示，實線表示一簇關(guān)于x軸對稱的等勢面，在軸上有A、B兩點，則 ()AA點場強小于B點場強. BA點場強方向指向x軸負方向CA點場強大于B點場強 DA點電勢高于B點電勢.板書設(shè)計教學(xué)反思科目物理年級高二班級時間2014年 月 日課題：電勢差教學(xué)目標(biāo)1、理解電勢差的概念；2、會計算點電荷在電場力作用下，從電場中一點移動到另一點時電場力所做的功；3、知道電勢和電勢差的關(guān)系；教材分析重點：電勢差的概念，電勢能的改變與電場力做功的關(guān)系，電功計算。難點：電勢差的定義（比值）及“在電場中電場力對電荷做功引起電荷的電勢能的減少”的認識。實施教學(xué)過程設(shè)計課前預(yù)習(xí)一、電勢差1用不同的位置作為測量高度的起點，同一地方的高度的數(shù)值就不相同，但兩個地方的 卻保持不變同樣的道理，選擇不同的位置作為電勢零點，電場中某點 的數(shù)值也會改變，但電場中某兩點間的 卻保持不變2電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差，也叫電壓電勢差的計算公式UAB ，UBA ，UAB UBA.二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系電荷q在電場中從A點移動到B點，A、B兩點間的電勢差為UAB，則靜電力做功WAB 或UAB .新課要點探究一、電勢差如圖所示，A、B、C為同一電場線上的三點，取B點電勢為零時，A、C兩點的電勢分別為8 V和6 VA、C兩點間的電勢差UAC是多少？C、A兩點間的電勢差UCA是多少？ 要點提煉1電場中兩點間電勢差的計算公式：UAB ，UBA ，UABUBA.2電勢差是 ，有正負，電勢差的正負表示電勢的 UAB0，表示A點電勢比B點電勢 延伸思考1上面的問題中，若取C點電勢為零，A、C兩點間的電勢差UAC是多少？C、A兩點間的電勢差UCA是多少？A、B兩點的電勢分別是多少？2選取不同的零電勢參考面，電場中某點的電勢、兩點之間的電勢差也會隨之改變嗎？二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系電荷量為q的電荷沿如圖所示的曲線由電場中的A點運動到B點，已知A、B兩點的電勢分別為A、B，則：(1)電荷在A、B兩點具有的電勢能分別為多少？此過程靜電力做功WAB為多少？(2)由上述問題是否可以得出靜電力做功與電勢差的關(guān)系？要點提煉1靜電力做功與電勢差的關(guān)系：WABqUAB或UAB.2公式WABqUAB或UAB中各物理量符號的處理方法：(1)帶正、負號進行運算：把(2)只將絕對值代入公式運算：(3)用關(guān)系式WABqUAB進行相關(guān)計算時要注意W與U的角標(biāo)要對應(yīng)，不要造成混亂，因為UABUBA，WABWBA.典例精析一、對電勢和電勢差的理解例1下列說法正確的是(BC)A電勢差與電勢一樣，是相對量，與零電勢點的選取有關(guān)B電勢差是一個標(biāo)量，但有正、負之分.C由于電場力做功跟移動電荷的路徑無關(guān)，所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān)，只跟這兩點的位置有關(guān).DA、B兩點的電勢差是恒定的，不隨零電勢面的不同而改變，所以UABUBA例2在電場中A、B兩點間的電勢差UAB75 V，B、C兩點間的電勢差UBC200 V，則A、B、C三點的電勢高低關(guān)系為(C)AABC BACBCCAB DCBA二、電場力做功與電勢能、電勢差的關(guān)系例3有一個帶電荷量q3106 C的點電荷，從某電場中的A點移到B點，電荷克服靜電力做6104 J的功，從B點移到C點，靜電力對電荷做9104 J的功，問：(1)AB、BC、CA間電勢差各為多少？(2)如以B點電勢為零，則A、C兩點的電勢各為多少？電荷在A、C兩點的電勢能各為多少？針對訓(xùn)練電場中有A、B兩點，一個點電荷在A點的電勢能為1.2108 J，在B點的電勢能為8.0109 J已知A、B兩點在同一條電場線上，如圖3所示，該點電荷的電荷量為1.0109 C，那么(A)A該電荷為負電荷B該電荷為正電荷CA、B兩點的電勢差UAB4.0 VD把電荷從A移到B，電場力做功為W4.0 J課堂檢測1(電勢和電勢差)如圖4所示，某電場的等勢面用實線表示，各等勢面的電勢分別為10 V、6 V和2 V，則UAB_，UBC_，UCA_.圖42(對電場力做功與電勢差關(guān)系的認識)關(guān)于對UABWAB/q和WABqUAB的理解，正確的是(BC)A電場中A、B兩點的電勢差和兩點間移動電荷的電荷量q成反比B在電場中A、B兩點移動不同的電荷，電場力的功WAB和電荷量q成正比CUAB與q、WAB無關(guān)，與是否移動電荷也沒有關(guān)系DWAB與q、UAB無關(guān)，與電荷移動的路徑無關(guān)3(電場力做功與電勢差)如圖5所示，a、b、c表示點電荷電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為、和(0)，該點電荷的電性為_一帶電粒子從等勢面a上某處由靜止釋放，僅受到電場力作用而運動，已知帶電粒子經(jīng)過等勢面b時的速率為v，它經(jīng)過等勢面c時的速率為_4(公式UAB的應(yīng)用)帶電荷量為q5.0108 C的點電荷從A點移到B點時，克服靜電力做功 3.0106 J已知B點的電勢為B20 V求：(1)A、B間的電勢差；(2)A點的電勢；(3)q從A到B的電勢能變化板書設(shè)計教學(xué)反思科目物理年級高二班級時間2014年 月 日課題：電勢差與電場強度的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)1、理解勻強電場中電勢差與電場強度的定性、定量關(guān)系2、對于公式 要知道推導(dǎo)過程3、能夠熟練應(yīng)用 解決有關(guān)問題教材分析重點：理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。難點：掌握電勢能與做功的關(guān)系，并能用此解決相關(guān)問題實施教學(xué)過程設(shè)計課前預(yù)習(xí)一、電勢差與電場強度的關(guān)系勻強電場中兩點間的電勢差等于 的乘積，即UAB .二、關(guān)于EU/d的說明1在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點間的 與兩點 的比值也就是說，電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向 上降低的電勢2由該公式得出的場強單位是 ，以前學(xué)習(xí)的場強單位是 新課要點探究一、電勢差與電場強度的關(guān)系如圖所示的勻強電場中有A、B兩點，A、B兩點位于同一條電場線上，B、C連線垂直電場線，已知場強大小為E，A、B兩點間的電勢差為UAB，A、B間距離為d，電荷q從A點移動到B點，回答下列問題：(1)電荷所受靜電力是多少？從力和位移的角度計算靜電力所做功的大小通過A、B間的電勢差計算靜電力做功的大小(2)比較兩次計算的功的大小，電勢差與電場強度有何關(guān)系？(3)如圖所示，如果A、B兩點不在同一條電場線，A、B間的距離為L，A、B兩點間連線與電場線的夾角為，利用(1)問的推導(dǎo)過程試著推導(dǎo)，能獲得何結(jié)論？ 要點提煉1公式UEd只適用于 電場，其中d為A、B兩點沿電場方向的距離2電場中A、B兩點的電勢差UAB跟電荷移動的路徑 ，由電場強度E及A、B兩點沿電場方向的距離d決定3公式E說明電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每 上降低的電勢，且場強方向就是電勢 的方向4在勻強電場中，沿任意一個方向，電勢降落都是均勻的，故在同一直線上相同間距的兩點間電勢差相等；在勻強電場中，相互平行且長度相等的線段兩端點的電勢差 延伸思考公式