人教版選修3-1精品學案第一章靜電場

1、1.1 電荷及其守恒定律 1自然界中只存在兩種電荷：_電荷和_電荷電荷間的作用規(guī)律是：同種電荷相互_，異種電荷相互_2用毛皮摩擦橡膠棒時，橡膠棒帶_電荷，毛皮帶_電荷用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶_電荷，絲綢帶_電荷3原子核的正電荷數量與電子的負電荷數量一樣多，所以整個原子對外界表現(xiàn)為_金屬中距離原子核最遠的電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，這種電子叫做_失去這種電子的原子便成為帶_電的離子離子都在自己的平衡位置上振動而不移動，只有自由電子穿梭其中所以金屬導電時只有_在移動4把帶電體移近不帶電的導體，可以使導體靠近帶電體的一端帶_，遠離的一端帶_這種現(xiàn)象叫靜電感應利用靜電感應使物體帶電

2、叫_起電常見的起電方式還有_和_等 5電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從一個物體_到另一物體，或者從物體的一部分_到另一部分6物體所帶電荷的多少叫_在國際單位制中，它的單位是_，用_表示7最小的電荷量叫_，用e表示，e_.所有帶電體的電荷量都等于e的_電子的電荷量與電子的質量之比叫做電子的_一、電荷 在干燥的冬天，當你伸手接觸金屬門把的一剎那，突然聽到“啪”的一聲，手麻了一下，弄得你虛驚一場，是誰在惡作劇？原來是電荷在作怪1這些電荷是哪里來的？物質的微觀結構是怎樣的？摩擦起電的原因是什么？2什么是自由電子，金屬成為導體的原因是什么？ 3除了摩擦起電，還有其它方法可以使物體帶電嗎？ 1摩擦起電的

3、原因：在兩個物體相互摩擦時，一些束縛不緊的電子會從一個物體轉移到另一個物體，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感應起電的原因：當一個帶電體靠近導體時，由于電荷間的相互吸引和排斥，導體中的自由電子便會趨向或遠離帶電體，使導體靠近帶電體的一端帶_電荷，遠離的一端帶_電荷3常見的起電方式有摩擦起電、感應起電和接觸起電三種起電方式的實質都是_ 的轉移感應起電現(xiàn)象中實驗物體必須是導體嗎？二、電荷守恒定律現(xiàn)代生活中電無處不在，北京市一天的耗電量可達千萬度，那么，電荷會不會像煤和石油一樣總有一天會被用完呢？ 1電荷是摩擦的過程中創(chuàng)造出來的嗎？2在電荷轉移的過程中其總量是否守

4、恒？ 1電荷守恒定律的內容：電荷既不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從一個物體轉移到另一物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分2“電荷的中和”是指電荷的種類和數量達到等量、異號，這時正、負電荷的代數和為_，而不是正、負電荷一起消失了 怎樣理解電荷守恒定律中“電荷的總量”？ 例1如圖1所示，不帶電的枕形導體的A、B兩端各貼有一對金箔當枕形導體的A端靠近一帶電導體C時()圖1AA端金箔張開，B端金箔閉合B用手觸摸枕形導體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合C用手觸摸枕形導體后，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種電荷，選項C中兩對金箔帶同種電荷變式訓練1如圖2所示，A、B、C是三個安裝在

5、絕緣支架上的金屬體，其中C球帶正電，A、B兩個完全相同的枕形導體不帶電試問：圖2(1)如何使A、B都帶等量正電？(2)如何使A、B都帶等量負電？ (3)如何使A帶負電B帶等量的正電？例2有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷量6.4109 C和3.2109 C，讓兩絕緣金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉移并轉移了多少？變式訓練2有三個相同的金屬小球A、B、C，其中小球A帶有2.0105 C的正電荷，小球B、C不帶電，現(xiàn)在讓小球C先與球A接觸后取走，再讓小球B與球A接觸后分開，最后讓小球B與小球C接觸后分開，最終三球的帶電荷量分別為qA_ C，qB_ C，qC_ C.【即學即練

6、】1關于元電荷的理解，下列說法正確的是()A元電荷就是電子B元電荷就是質子C元電荷是表示跟電子所帶電荷量數值相等的電荷量D元電荷就是自由電荷的簡稱2關于摩擦起電和感應起電的實質，下列說法中正確的是()A摩擦起電說明電荷可以被創(chuàng)造B摩擦起電是由于電荷從一個物體轉移到另一個物體上C感應起電是由于電荷從帶電物體轉移到另一個物體上D感應起電是電荷在同一物體上的轉移3如圖3所示，將帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導體時，枕形導體上電荷的移動情況是()圖3A枕形導體中的正電荷向B端移動，負電荷不移動B枕形導體中電子向A端移動，正電荷不移動C枕形導體中的正、負電荷同時分別向B端和A端移動D枕形導體中的正、負

7、電荷同時分別向A端和B端移動4帶電微粒所帶電荷量不可能是下列值中的()A2.41019 C B6.41019 CC1.61018 C D4.01017 C學后反思：1.2 庫侖定律1探究電荷間作用力的大小跟距離的關系：保持電荷的電荷量不變，距離增大時，作用力_；距離減小時，作用力_ 2探究電荷間作用力的大小跟電荷量的關系：保持兩個電荷之間的距離不變，電荷量增大時，作用力_；電荷量減小時，作用力_ 3靜電力：_間的相互作用力，也叫_它的大小與帶電體的_及_有關 4點電荷：自身的_比相互之間的距離_的帶電體5庫侖定律：真空中的兩個點電荷之間的相互作用力的大小，與它們電荷量的乘積成_，與它們距離的二

8、次方成_，作用力的方向在它們的_6庫侖定律的公式F_，式中k叫做靜電力常量，k的數值是_一、點電荷 1點電荷是不是指帶電荷量很小的帶電體？是不是體積很小的帶電體都可看做點電荷？2點電荷與元點荷一樣嗎？1點電荷是只有電荷量，沒有_和_的理想化模型2帶電體看成點電荷的條件：當帶電體間的_比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間相互作用力的影響可以忽略時，這樣的帶電體就可以看做點電荷二、庫侖定律1什么是庫侖力？其大小如何確定？方向又如何確定？2庫侖定律及表達式與哪個定律相似？庫侖定律的適用條件是：(1)_；(2)_ 有人根據Feq f(kq1q2,r2)推出當r0時，F(xiàn)

9、，正確嗎？三、庫侖的實驗 庫侖扭秤是如何把力的作用效果放大的，如何確定力F的大??？此實驗是如何把帶電金屬球所帶的電荷量均勻改變的？例1兩個半徑為R的帶電球所帶電荷量分別為q1和q2，當兩球心相距3R時，相互作用的靜電力大小為()AFkeq f(q1q2,3R2) BFkeq f(q1q2,3R2)CFkeq f(q1q2,3R2) D無法確定變式訓練1下列關于點電荷的說法正確的是()A點電荷可以是帶電荷量很多的帶電體B帶電體體積很大時不能看成點電荷C點電荷的帶電荷量可能是2.561020 CD一個帶電體能否看做點電荷應以具體情況而定例2有三個完全一樣的球A、B、C，A球帶電荷量為7Q，B球帶電

10、荷量為Q，C球不帶電，將A、B兩球固定，然后讓C球先跟A球接觸，再跟B球接觸，最后移去C球，則A、B兩球間的作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌?？變式訓?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)閑q f(r,2)，則兩球間庫侖力的大小為() A.eq f(1,12)F B.eq f(3,4)F C.eq f(4,3)F D12F例3兩個正電荷q1和q2的電荷量都是3 C，靜止于真空中的A、B兩點，相距r2 m.(1)在它們的連線AB的中點O放入正電荷Q，求Q受的靜電力(2)在它們連線上A點左側P點，AP1 m，

11、放置負電荷q3，q31 C，求q3所受的靜電力變式訓練3如圖1所示，兩個點電荷，電荷量分別為q14109 C和q29109 C，兩者固定于相距20 cm的a、b兩點上，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距a點外側40 cm處B距a點內側8 cm處C距b點外側20 cm處 圖1D無法確定【即學即練】1下列關于點電荷的說法中，正確的是()A體積大的帶電體一定不是點電荷B當兩個帶電體的形狀對它們間相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看做點電荷C點電荷就是體積足夠小的電荷D點電荷是電荷量和體積都很小的帶電體2下列關于庫侖定律的說法中，正確的是()A庫侖定律適用

12、于點電荷，點電荷其實就是體積很小的帶電體B庫侖定律是實驗定律C庫侖定律僅適用于靜止電荷間的相互作用D根據庫侖定律，當兩個點電荷間的距離趨近于零時，則庫侖力趨近于無窮大3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.eq f(F,2) B4F C2F D.eq f(F,4)4如圖2所示，三個點電荷q1、q2、q3固定在一直線上，q2與q3間距離為q1與q2間距離的2倍，每個電荷所受靜電力的合力均為零，由此可以判定，三個電荷的電荷量之比為()圖2A(9)4(36) B9436C(3)2(6

13、) D326學后反思：1.3 電場強度 學案11電場：電荷的周圍存在著由它產生的一種特殊_它的特征之一是對放入其中的_有力的作用甲電荷對乙電荷的作用力，就是甲電荷的_對乙電荷的作用力2靜電場是指_的電荷產生的電場3試探電荷是用來檢驗電場_及其_分布情況的電荷，是研究電場的工具激發(fā)或產生我們正在研究的電場的電荷是電場的_ 4放入電場中某點的試探電荷所受的_跟它的_的比值，叫做該點的電場強度簡稱場強其定義式為E_，單位是_，符號是_電場強度是_量，有大小也有方向，其方向與_在該點所受電場力的方向相同5真空中點電荷的場強：E_.Q為正電荷時，在電場中的P點場強E的方向_；Q為負電荷時，E的方向_6勻

14、強電場：電場中各點場強的_都相同的電場7電場強度的疊加：如果場源電荷不只是一個點電荷，則電場中某點的電場強度為_在該點產生的電場強度的_8電場線是畫在電場中的一條條_，曲線上每點的_表示該點的電場強度方向電場線的特點有：(1)起始于無限遠或_，終止于_或_(2)任意兩條電場線_(3)電場線的疏密表示場強的_一、電場天體之間沒有直接接觸，就有引力作用如圖1所示，這種作用是通過引力場傳遞的，電荷與電荷之間的相互作用是通過電場來實現(xiàn)的圖11你知道哪里有電場嗎？ 2.電場具有怎樣的特征呢？二、電場強度 1檢驗電荷的作用是什么？2同一檢驗電荷，放在電場中的不同位置受力不同，表明不同位置電場的強弱不同如何

15、準確描述這種性質？電場強度是描述電場的強弱和方向的物理量，是_量，其大小由Eeq f(F,q)來計算，其方向與_電荷的受力方向相同 根據公式Eeq f(F,q)可以得出E與F成正比或E與q成反比的結論嗎？三、點電荷的電場與電場強度的疊加1在點電荷形成的電場中，某點的場強大小由哪些因素決定？2公式Eeq f(F,q)與Eeq f(kQ,r2)有何區(qū)別？3什么是電場強度的疊加？它遵循什么原則？ 1公式Eeq f(F,q)與Eeq f(kQ,r2)的對比理解項目意義適用條件Q或q的意義公式中各量的關系Eeq f(F,q)電場強度的定義式任何電場q是試探電荷E用F與q的比值來表示，但E大小與F、q大小

16、無關 Ekeq f(Q,r2)點電荷的場強公式點電荷在真空中Q是場源電荷E不僅由Q、r決定且EQ，Eeq f(1,r2)2.電場強度是矢量，疊加時遵循平行四邊形定則四、電場線1電場線是如何表示電場方向的？2電場線能不能相交？3電場線是如何表示電場強弱的？1電場線是為了描述電場而引入的一種假想曲線，曲線的_方向表示場強方向，曲線的_表示場強的相對大小2電場線從_電荷或無窮遠出發(fā)，終止于無窮遠或_電荷，電場線不相交3幾種常見電場的電場線畫法 五、勻強電場1勻強電場有什么顯著特點？電場線有什么特點？2.勻強電場通常存在于什么地方？1勻強電場是電場強度的大小_，方向_的電場2勻強電場的電場線是_相等的

17、_線例1如圖2所示，在一帶負電的導體A附近有一點B，如在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B處場強是多大？如果換用一個q24.0107 C的電荷放在B點，其受力多大？此時B處場強多大？思路點撥解答本題應把握以下三點：圖2 (1)電場強度的大小計算和方向判斷可分開進行(2)場強大小可由場強的定義式求解(3)場強方向與正(負)電荷所受電場力方向相同(反)變式訓練1如圖3所示是點電荷Q周圍的電場線，圖中A到Q的距離小于B到Q的距離以下判斷正確的是()圖3AQ是正電荷，A點的電場強度大于B點的電場強度BQ是正電荷，A點的電場強度小于B點的

18、電場強度CQ是負電荷，A點的電場強度大于B點的電場強度DQ是負電荷，A點的電場強度小于B點的電場強度例2在真空中O點放一個電荷Q1.0109 C，直線MN通過O點，OM的距離r30 cm，M點放一個點電荷q1.01010 C，如圖4所示，求：圖4(1)q在M點受到的作用力；(2)M點的場強；(3)拿走q后M點的場強；(4)若MN30 cm，則N點的場強多大？思路點撥解答本題時，可按以下思路分析：(1)庫侖定律求受力(2)場強定義求M點場強(3)場強的決定式求N點場強 變式訓練2如圖5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： 圖5(1)兩點電荷連線的中點O的場強為多大？ (2

19、)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？【即學即練】1電場強度的定義式為EF/q()A該定義式只適用于點電荷產生的電場BF是檢驗電荷所受到的力，q是產生電場的電荷的電荷量C場強的方向與F的方向相同D由該定義式可知，場中某點電荷所受的電場力大小與該點場強的大小成正比2A為已知電場中的一固定點，在A點放一電荷量為q的電荷，所受電場力為F，A點的場強為E，則() A若在A點換上q，A點場強方向發(fā)生變化B若在A點換上電荷量為2q的電荷，A點的場強將變?yōu)?EC若在A點移去電荷q，A點的場強變?yōu)榱鉊A點場強的大小、方向與q的大小、正負、有無均無關3關于電場線的說法，正確的是()A電

20、場線的方向，就是電荷受力的方向B正電荷只在電場力作用下一定沿電場線運動C電場線越密的地方，同一電荷所受電場力越大D靜電場的電場線不可能是閉合的4. 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()圖6AA、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的大小不能確定學后反思：1.3 電場強度 學案21三價鋁離子的電荷量為_C.2真空中有兩個相距0.2 m的點電荷A和B.已知QA4QB，且A受B的斥力為3.6102 N，則QB

21、_C，且A受B的斥力FA和B受A的斥力FB的大小之比FA：FB_.3將一電荷量為4109 C的檢驗電荷放入電場中，電荷所受的電場力為2105 N，則該點的場強為_N/C.4勻強電場的電場線是_5在點電荷Q2.0108 C產生的電場中有一點A，已知A點距點電荷Q的距離為30 cm，那么點電荷在A點產生的場強為_N/C. 一、靜電場中的受力平衡問題 1同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引庫侖力實質也是電場力，與重力、彈力一樣，它也是一種基本力，注意力學規(guī)律的應用及受力分析2明確帶電粒子在電場中的平衡問題，實際上屬于力學平衡問題，其中僅多了一個電場力而已 3求解這類問題時，需應用有關力的平衡知識，在正

22、確的受力分析基礎上，運用平行四邊形定則、三角形定則或建立平面直角坐標系，應用共點力作用下物體的平衡條件去解決問題例1一根長為3l的絲線穿著兩個相同的質量均為m的小金屬圓環(huán)A和B，將絲線的兩端系于同一點O，如圖1所示當金屬環(huán)帶電后，由于兩環(huán)間的靜電斥力使絲線構成一等邊三角形，此時兩環(huán)處于同一水平線上如果不計環(huán)與線的摩擦，問兩環(huán)各帶多少電荷量？(已知靜電力常量為k)圖1變式訓練1如圖2所示，懸掛在O點的一根不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電荷量不變的小球A.在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B.當B到達懸點O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向的角度為.若兩次實

23、驗中B的電荷量分別為q1和q2，分別為30和45，則eq f(q2,q1)為() A2 B3 C2eq r(3) D3eq r(3) 例2如圖3所示，在一電場強度沿紙面方向的勻強電場中，用一絕緣絲線系一帶電小球，小球的質量為m，電荷量為q.為了保證當絲線與豎直方向的夾角60時，小球處于平衡狀態(tài)，則勻強電場的電場強度大小可能為()圖3A.eq f(mgtan 60,q) B.eq f(mgcos 60,q) C.eq f(mgsin 60,q) D.eq f(mg,q)變式訓練2如圖4所示，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，兩個帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面上，且處于同一豎直平

24、面內若用圖示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于圖示位置；如果將小球B向右推動少許，則兩球重新達到平衡時，兩個小球的受力情況與原來相比()圖4 A推力F將增大B豎直墻面對小球A的彈力將減小C地面對小球B的彈力一定不變D兩個小球之間的距離增大二、靜電場與牛頓第二定律的結合 用牛頓第二定律解答動力學問題的前提是做好受力分析，在勻強電場中FEq，電場力由電場和電荷的電荷量及電性決定；庫侖力的計算要注意電性和點電荷間的間距例3如圖5所示，光滑絕緣水平面上固定著A、B、C三個帶電小球，它們的質量均為m，間距均為r，A、B帶正電，電荷量均為q.現(xiàn)對C施一水平力F的同時放開三個小球，欲使三小球在運動過

25、程中保持間距r不變，求：圖5(1)C球的電性和電荷量；(2)水平力F的大小變式訓練3如圖6所示，在光滑絕緣水平面上固定著質量相等的三個帶電小球a、b、c，三球在一條直線上取向右為正方向，若釋放a球，a球的初始加速度為1 m/s2；若釋放c球，c球的初始加速度為3 m/s2，則釋放b球時，b球的初始加速度為多少？圖6【即學即練】1. 如圖7所示，質量、電荷量分別為m1、m2、q1、q2的兩球，用絕緣絲線懸于同一點，靜止后它們恰好位于同一水平面上，細線與豎直方向夾角分別為、，則()圖7A若m1m2，q1q2，則B若m1m2，q1q2，則C若q1q2，m1m2，則D若m1m2，則，與q1、q2是否相

26、等無關2設星球帶負電，一電子粉塵懸浮在距星球表面1 000 km的地方，又若將同樣的電子粉塵帶到距星球表面2 000 km的地方相對于該星球無初速釋放，則此電子粉塵()A向星球下落 B仍懸浮C推向太空 D無法判斷3兩個正負點電荷，在庫侖力的作用下，它們以兩者連線上的某點為圓心做勻速圓周運動以下說法中正確的是()A它們所受到的向心力的大小不相等B它們做勻速圓周運動的角速度相等C它們的線速度與其質量成反比D它們的運動半徑與電荷量成反比4. 如圖8所示，場強為E、方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質量均為m、電荷量分別為2q和q的小球A和B，兩小球用絕緣細線相連，另用絕緣細線系住帶正電的小球A懸掛于O

27、點，處于平衡狀態(tài)已知重力加速度為g，求細線對懸點O的作用力圖81.4 電勢能和電勢 一、電場力做功的特點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，但與電荷經過的_無關這個結論對非勻強電場_(填“同樣成立”或“不成立”) 二、電勢能1電勢能：電荷在_中具有的勢能叫做電勢能2靜電力做功與電勢能變化的關系：靜電力做的功等于電勢能的_，用公式表示WAB_.電場力做正功，電勢能_，電場力做負功，電勢能_3電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到_位置時所做的功三、電勢1概念：電荷在電場中某點的電勢能與它的電荷量的_2公式和單位：電勢的定義公式為_，單位是_，符號是V.3相對性

28、：電勢也是相對的，在應用中常取離場源電荷無限遠處電勢為零，或大地的電勢為零電勢可以是正值，也可以是負值，沒有方向，因此是_4與電場線關系：沿電場線的方向電勢_四、等勢面1等勢面：電場中_相同的各點構成的面叫做等勢面在同一個等勢面上移動電荷時靜電力_2等勢面的特點：電場線跟_垂直，并且由電勢高的等勢面_電勢低的等勢面3等勢面實例：孤立的點電荷電場的等勢面是一簇以點電荷位置_，勻強電場的等勢面是一族_一、電場力做功的特點 1如圖1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？圖12q沿折線AMB從A點移動到B點，靜電力做的功為多少？3根據問題1和問題2可以得到什么結

29、論？電場力做功的特點：電場力對電荷所做的功，與電荷的_有關，與電荷經過的_無關(1)雖然此結論從勻強電場中推導出來，但也適用于非勻強電場(2)電場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(3)課本中提到的“靜電力”與“電場力”是同一個力的兩種不同說法 如何判斷電場力做功的正負？ (2)根據電場力和瞬時速度方向的夾角判斷，此法常用于判斷曲線運動中變化電場力的做功，夾角是銳角做正功，是鈍角做負功，二者垂直不做功二、電勢能 對比“重力勢能的定義”；“重力做功與重力勢能的變化關系”回答下列問題1什么是電勢能？2電場力做功與電勢能變化的關系是怎樣的？3電勢能的零點在什么地方？

30、1電場力做正功，電勢能一定減??；電場力做負功，電勢能一定增大電場力做功的值等于電勢能的變化量，即：WAB_.2電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移到_位置時所做的功三、電勢 如圖2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連線與電場強度反方向的夾角為.電荷量分別為q和2q的電荷在A點的電勢能為多少電勢能是否相同，電勢能與電荷量的比值是否相同圖21電場中某點的電勢_，單位為_，符號為_2電場線指向電勢_的方向 1電勢的相對性：電勢的大小是相對于零電勢點而言的，零電勢點選擇的位置不同，則該點的電勢就不同零電勢點的選擇是任意的，但通常選擇_或_為零電勢點2電勢是標量：規(guī)定

31、了零電勢點后，電場中各點的電勢可以是正值，也可以是負值正值表示該點的電勢高于零電勢，負值表示該點的電勢低于零電勢在同一電場中，正電勢一定_負電勢3公式eq f(Ep,q)中涉及三個物理量、Ep、q，在計算時應代入各自的正負號 四、等勢面 1類比于地圖上的等高線，回答什么是等勢面？2為什么等勢面一定跟電場線垂直？電場線跟等勢面垂直，并且由電勢_的等勢面指向電勢_的等勢面1幾種典型的電場的等勢面與電場線2等勢面密集處電場線也_任意兩個等勢面不會_例1如圖3所示，在場強為E的勻強電場中有相距為l的A、B兩點，連線AB與電場線的夾角為，將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點，若沿直線AB移動該電荷，電場

32、力做的功W1_；若沿路徑ACB移動該電荷，電場力做的功W2_；若沿曲線ADB移動該電荷，電場力做的功W3_. 圖3變式訓練1如圖4所示，在場強為E的水平勻強電場中，一根長為l的絕緣桿兩端分別固定著帶有電荷量q和q的小球(大小不計)現(xiàn)讓絕緣桿繞中點O逆時針轉動角，則轉動中帶電小球克服電場力所做的功為_圖4例2下列說法中正確的是()A無論是正電荷還是負電荷，從電場中某點移到無窮遠處時，電場力做的正功越多，電荷在該點的電勢能越大B無論是正電荷還是負電荷，從電場中某點移到無窮遠處時，電場力做的正功越少，電荷在該點的電勢能越大 C無論是正電荷還是負電荷，從無窮遠處移到電場中某點時，克服電場力做功越多，電

33、荷在該點的電勢能越大 D無論是正電荷還是負電荷，從無窮遠處移到電場中某點時，電場力做功越多，電荷在該點的電勢能越大變式訓練2如圖5所示，Q1和Q2是兩個固定的負點電荷，在它們的連線上有a、b、c三點，其中b點的合場強為零現(xiàn)將另一正點電荷q由a點沿連線移到c點在移動的過程中，點電荷q的電勢能變化的情況是()圖5A不斷減小 B不斷增大C先減小后增大 D先增大后減小例3在靜電場中，把一個電荷量q2.0105 C的負電荷由M點移到N點，電場力做功6.0104 J，由N點移到P點，電場力做負功1.0103 J，則M、N、P三點電勢的高低關系是_變式訓練3如圖6所示，電子在一條電場線上從a點運動到b點，電

34、勢能增加，試判斷a、b兩點電勢高低圖6例4下列說法正確的是()A在同一等勢面上各點的電場強度必定相等B兩等勢面一定相互平行C若相鄰兩等勢面間的電勢差相等，則等勢面密的地方電場強度大D沿電場強度的方向，等勢面的電勢逐漸降低變式訓練4某靜電場的電場線分布如圖7所示，圖中P、Q兩點的電場強度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為UP和UQ，則()圖7AEPEQ，UPUQBEPEQ，UPUQCEPEQ，UPUQDEPEQ，UPUQ【即學即練】1下列說法正確的是()A電荷從電場中的A點運動到了B點，路徑不同，電場力做功的大小就可能不同B電荷從電場中的某點開始出發(fā)，運動一段時間后，又回到了該點，則說明電場力做

35、功為零C正電荷沿著電場線運動，電場力對正電荷做正功，負電荷逆著電場線運動，電場力對負電荷做正功D電荷在電場中運動，因為電場力可能對電荷做功，所以能量守恒定律在電場中并不成立2關于電勢與電勢能的說法，正確的是()A電荷在電勢越高的地方，電勢能也越大B電荷在電勢越高的地方，它的電荷量越大，所具有的電勢能也越大C在正點電荷電場中的任一處，正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能 D在負點電荷電場中的任一點，正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能3將一正電荷從無窮遠處移至電場中M點，電場力做功為6.0109 J，若將一個等量的負電荷從電場中N點移向無窮遠處，電場力做功為7.0109

36、J，則M、N兩點的電勢M、N有如下關系()AMN0 BNM0CNM0 DMN04. 圖8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，粒子先經過M點，再經過N點，可以判定()圖8AM點的電勢大于N點的電勢BM點的電勢小于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點受到的電場力小于在N點受到的電場力1.5 電勢差、1.6 電勢差與電場強度的關系 一、電勢差1電場中任意兩點間的電勢之差叫做_，也叫做電壓，它與電勢零點的選取無關2電場中A點的電勢記作A，B點的電勢記作B，則A、B兩點間的電勢差表示成UAB_，B、A兩點間的電勢差表示成UBA_.3電荷q在電

37、場中從A點移動到B點，A、B兩點間的電勢差為UAB，則靜電力做的功WABqUAB，該公式不僅適用于_，而且對_(或任何電場)也成立二、電勢差與電場強度的關系1勻強電場中兩點間的電勢差等于_與這兩點沿_的乘積公式表示為_2在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點間的_與沿電場方向距離的比值，公式表示為_也就是說，電場強度在數值上等于沿電場方向每單位距離上降低的_3由公式EU/d得出的場強單位是_，以前學習的場強單位是_一、電勢差物體有高低之分，物體間存在高度差，電場中各點的電勢也有高低之分，因此也會存在“電勢差”高度差與起點(零點)選擇無關，那么，電場中兩點間的“電勢差”與零電勢的選擇又有什么關系呢

38、？1電勢差的定義是怎樣的？跟電壓有區(qū)別嗎？ 2電勢差與靜電力做功的關系是怎樣的？ 1電勢差：電場中兩點間_的差值，又叫_，其單位是_2電勢差是_，但有正負，UAB0，表示A點電勢比B點電勢_3靜電力做功與電勢差的關系：WAB_或UAB_.1公式WABqUAB中各物理量的符號處理方法：(1)帶正、負號進行運算：把電荷q的電性和兩點間的電勢差U的正、負代入，算出的功為正，則說明電場力做正功，電荷的電勢能減小；算出的功為負，則說明電場力做負功，電荷的電勢能增加(2)只將絕對值代入公式運算：即在計算時，q、U都取絕對值，算出的功也是絕對值，至于電場力做的是正功還是負功，可以根據電荷的正、負及電荷移動的

39、方向與電場線方向的關系判斷 2用關系式WABqUAB進行相關計算時要注意W與U的角標要對應，不要造成混亂，因為UABUBA，WABWBA.二、電勢差與電場強度的關系 為了描述電場力的性質，我們引入了電場強度(Eeq f(F,q)的概念；為了描述電場能的性質，我們引入了電勢差(UABeq f(WAB,q)的概念，如圖1所示，而力F和功WAB又是密切聯(lián)系的，那么電場強度和電勢差的關系如何呢？圖11請同學們根據所學知識自己推導一下場強E和電勢差U的關系2公式UABEd有適用條件嗎？3我們學過幾個與場強E有關的表達式？區(qū)別公式物理含義引入過程適用范圍Eeq f(F,q) Ekeq f(Q,r2)Eeq

40、 f(U,d) 1公式UEd，只適用于_，d必須是沿場強方向的距離，如果在電場中兩點連線不沿場強方向，d的取值應為在場強方向的投影，即為電場中這兩點所在的等勢面的垂直距離2方向關系：電場強度的方向就是電勢_最快的方向【例1】下列說法正確的是 （ ）AA、B兩點的電勢差等于將正電荷從A點移到B點時電場力所做的功B電勢差是一個標量，但有正負值之分C由于電場力做功跟移動電荷的路徑無關，所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關，只跟這兩點的位置有關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變式訓練1對于電場中的A、B兩點，下列說法正確的是() A電勢差的定義式UABeq f(WA

41、B,q)，說明兩點間的電勢差UAB與靜電力做功WAB成正比，與移動電荷的電荷量q成反比BA、B兩點間的電勢差等于將正電荷從A點移到B點靜電力所做的功C若將1 C正電荷從A點移到B點，靜電力做1 J的功，則兩點間的電勢差為1 VD若電荷由A點移到B點的過程中，除受靜電力外，還受其他力的作用，則電荷電勢能的變化就不再等于靜電力所做的功例2在電場中有A、B兩點，它們的電勢分別為A100 V，B200 V把電荷量q2.0107C的電荷從A點移到B點，電場力是做正功還是做負功？做了多少功？變式訓練2如圖2所示，a、b、c是氫原子的核外電子繞核運動的三個可能軌道，取無窮遠電子的電勢能為零，電子在a、b、c

42、三個軌道時對應的電勢能分別為13.6 eV，3.4 eV，1.51 eV，由于某種因素(如加熱或光照)的影響，電子會沿橢圓軌道躍遷到離核更遠的軌道上運動，求：(1)a、b、c三點的電勢大小；(2)a、b間，b、c間電勢差的大小圖2例3關于勻強電場中的場強和電勢差的關系，下列說法正確的是()A任意兩點間的電勢差等于電場強度的大小和這兩點間距離的乘積B沿電場線方向，任意相等距離上電勢降落必定相等C電勢降低的方向必是場強方向D在不同的勻強電場中取相同距離的兩點，電勢差大的其場強也大變式訓練3如圖3所示，勻強電場場強E100 V/m，A、B兩點相距10 cm，A、B連線與電場線夾角為60，則B、A兩點

43、之間的電勢差為()圖3A10 V B10 VC5 V D5eq r(3) V【即學即練】1如圖4所示，是一個點電荷電場的電場線(箭頭線)和等勢面(虛線)，兩等勢面之間的電勢差大小為2 V，有一個帶電荷量為q1.0108 C的電荷，從A點沿不規(guī)則曲線路徑移到B點，電場力做功為()A2.0108 J B2.0108 J C1.60107 J D4.0108 J圖42如圖5所示是勻強電場中的一組等勢面，每兩個相鄰等勢面的距離是25 cm，由此可確定電場強度的方向及大小為() A豎直向下，E0.4 N/CB水平向右，E0.4 N/CC水平向左，E40 N/CD水平向右，E40 V/m 圖53下列靜電學

44、公式中，F(xiàn)、q、E、U、r和d分別表示電場力、電荷量、場強、電勢差及距離，F(xiàn)keq f(q1q2,r2)，Ekeq f(Q,r2)，Eeq f(F,q)，UEd，有關四個公式的下列說法中正確的是()A它們都只對點電荷或點電荷的電場成立B只對點電荷或點電荷電場成立，對任何電場都成立C只對點電荷成立，對任何電場都成立，只對勻強電場成立D只對點電荷成立，對任何電場都成立4. 如圖6所示的電場中，將2 C的正電荷分別由A、C兩點移動到B點時，靜電力所做的功分別是30 J、6 J，如果取B點為零電勢點，A、C兩點的電勢分別是A_，C_，AC間的電勢差UAC_，如果取A為零電勢點，那么B_，C_，UAC_

45、. 圖6學后反思：1.6 電勢差與電場強度的關系 1一個電荷只在電場力作用下從電場中的A點移到B點時，電場力做了5106 J的正功，那么此過程中電荷的電勢能_(填“增加”或“減少”)5106 J.2如果把q1.0108 C的電荷從無窮遠處移至電場中的A點，需要克服電場力做功W1.2104 J，規(guī)定無窮遠處的電勢為零則電荷在A點的電勢能是_ J，A點的電勢A是_ V.3UABAB，UBABA，因此UAB_ UBA，可見電勢差可以是正值，也可以是負值 4如圖1所示，把電荷量q21011 C的點電荷由A點移動到B點，電場力所做的功WAB41011 JA、B兩點間的電勢差UAB_ V；B、A兩點間的電

46、勢差UBA_V如果將電荷量q21011 C的點電荷由B點移到A點，則電場力所做的功WBA_ J.圖15對公式Eeq f(Uab,d)的理解，下列說法正確的是()A此公式適用于計算任何電場中a、b兩點間的電勢差Ba點和b點距離越大，則這兩點的電勢差越大C公式中的d是指a點和b點之間的距離D公式中的d是a、b兩點所在的兩個等勢面間的垂直距離一、帶電粒子在電場中的運動軌跡、電場線、等勢面及電勢高低的判斷電場線是為研究電場而假想的理想模型，帶電粒子在電場中的運動軌跡是帶電粒子在電場力作用下的實際路線，電場力在電場線的切線方向上，電場線與等勢面垂直，且電場線由高電勢指向低電勢粒子在電場中的運動軌跡由力和

47、初速度的方向決定，既可以與電場線重合也可以與等勢面重合，一定要分清它們的區(qū)別與聯(lián)系例1如圖2所示，平行線代表電場線，但未標明方向，一個帶正電、電荷量為106 C的粒子在電場中僅受電場力作用，當它從A點運動到B點時動能減少了105 J已知A點的電勢為10 V，則以下判斷正確的是()A粒子的運動軌跡如圖虛線1所示B粒子的運動軌跡如圖虛線2所示CB點電勢為零DB點電勢為20 V 圖2變式訓練1某靜電場中的電場線如圖3所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由M運動到N，以下說法正確的是() 圖3A粒子必定帶正電荷B粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度C粒子在M點的加速度小于

48、它在N點的加速度 D粒子在M點的動能小于它在N點的動能二、勻強電場中電場線與等勢面的問題在勻強電場中UEd，d是沿電場線方向上的距離電場中等勢面與電場線垂直，沿電場線方向上等距離的點之間電勢差相等在與電場線有夾角(090)的直線上，等間距點電勢差同樣相等例2如圖4所示，虛線方框內為一勻強電場區(qū)域，電場線與紙面平行，A、B、C為電場中的三個點，三點電勢分別為A12 V，B6 V，C6 V試在方框內作出該電場的示意圖(即畫出幾條電場線)，要保留作圖時所用的輔助線圖4變式訓練2 a、b、c、d是勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點電場線與矩形所在平面平行已知a點的電勢為20 V，b點的電

49、勢為24 V，d點的電勢為4 V，如圖5所示，由此可知c點的電勢為()圖5A4 V B8 V C12 V D24 V三、電場中涉及能量(動能)問題的應用處理電場中涉及能量的動力學問題一般用動能定理、功能關系求解在求解電場力的功時，方法很多，一般采取WABqUAB，而且WABEAB.例3如圖6所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點，質量為m、電荷量為q的有孔小球從桿上A點無初速下滑，已知qQ，ABh，小球滑到B點時的速度大小為eq r(3gh).求： (1)小球由A點到B點的過程中電場力做的功；(2)A、C兩點的電勢差 圖6變式訓練3靜電場中，帶電粒子在電場力作用下從

50、電勢為a的a點運動至電勢為b的b點，若帶電粒子在a、b兩點的速率分別為va、vb，不計重力，則帶電粒子的比荷eq f(q,m)為()A.eq f(voal(2,a)voal(2,b),ba) B.eq f(voal(2,b)voal(2,a),ba)C.eq f(voal(2,a)voal(2,b),2ba) D.eq f(voal(2,b)voal(2,a),2ba)【即學即練】1一帶電粒子從電場中的A點運動到B點，軌跡如圖7中虛線所示，不計粒子所受重力，則()A粒子帶正電荷B粒子的加速度逐漸減小CA點的速度大于B點的速度D粒子的初速度不為零 圖72. 如圖8所示，帶正電的點電荷固定于點Q，

51、電子在庫侖力作用下，做以Q為焦點的橢圓運動，M、P、N為橢圓上的三點，P點是軌道上離Q最近的點，電子在從M經P到達N點的過程中()圖8A速率先增大后減小 B速率先減小后增大C電勢能先減小后增大 D電勢能先增大后減小3圖9中實線是一簇未標明方向的由點電荷產生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據此圖能判斷()圖9A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兩點的速度何處較大D帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大4一個帶正電的質點，電荷量q2.0109 C，在靜電場中由a點移到b點，在此過程

52、中，除電場力外，其他力做的功為6.0105 J，質點的動能增加了8.0105 J，則a、b兩點間電勢差Uab為()A3.0104 V B1.0104 VC4.0104 V D7.0104 V學后反思:1.7 靜電現(xiàn)象的應用 一、靜電平衡狀態(tài)下導體的電場 1靜電平衡狀態(tài)：導體中(包括表面)_不再發(fā)生移動，我們就認為導體達到了靜電平衡狀態(tài)2靜電平衡狀態(tài)下導體的特點：(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部_處處為零(2)處于靜電平衡狀態(tài)的整個導體是一個_，它的表面是一個等勢面(3)表面處的場強不為零，表面處的場強方向跟導體表面_二、導體上電荷的分布1處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部沒有電荷，電荷只分布在_2

53、在導體表面，越尖銳的位置，電荷的密度(單位面積上的電荷量)_，凹陷的位置_電荷1電離：使空氣分子中的_分離，這種現(xiàn)象叫做空氣的電離2尖端放電：導體尖端的電荷密度很大，附近的_很強，使周圍中性空氣分子電離，變成帶電粒子，這些帶電粒子在強電場加速下，會使更多的空氣分子電離，產生大量的_，與導體尖端的電荷符號相反的粒子被_到尖端，跟尖端上的電荷_，這相當于尖端_電荷，這種現(xiàn)象叫做尖端放電 3應用與防止：應用：_；防止：高壓輸電設備的表面盡量做得光滑，避免放電四、靜電屏蔽導體處于靜電平衡時，內部場強處處為零，表現(xiàn)為電中性，若導體是空腔的，空腔部分的_也處處為零，無論導體外部的電場是什么樣的，電場都不會

54、_導體內部，金屬殼的這種作用叫做靜電屏蔽一、靜電平衡狀態(tài)下導體的電場 當一個帶電體靠近不帶電導體時，由于導體內的自由電子受到庫侖力的作用，將向著與電場相反的方向定向移動，從而使導體兩端出現(xiàn)等量異種電荷，這就是前面學習的靜電感應現(xiàn)象這種定向移動是無休止的嗎？電荷的移動對導體內部的電場有何影響？1自由電子定向移動的原因是什么？2此處涉及到幾個電場？它們分別是來自哪里？3什么是靜電平衡狀態(tài)？為什么處于靜電平衡狀態(tài)的導體是等勢體，它的表面是等勢面？ 1處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部的場強處處為_2處于靜電平衡狀態(tài)的整個導體是個_，它的表面是個_二、導體上電荷的分布 在課本“研究空腔導體內表面的電荷”的演

55、示實驗中，甲、乙圖對應的操作步驟有何不同？得出怎樣的結論？ 1處于靜電平衡狀態(tài)的導體內部沒有電荷，電荷只能分布在導體的_上2靜電平衡時，電荷在導體表面的分布是不均勻的，越是尖銳的地方，電荷的密度越_，其附近的場強也越_三、尖端放電靜電屏蔽1導體的尖端與空氣的電離有什么關系？2尖端放電是不是電荷都從導體尖端跑到空氣中去了？3簡述避雷針的避雷原理？4處于靜電平衡狀態(tài)的導體，其內部場強處處為零，若導體是空心的，則空心部分的場強怎樣？5靜電屏蔽是怎樣起到屏蔽作用的？例1長為L的導體棒原來不帶電，現(xiàn)將一電荷量為q的點電荷放在距棒左端R處，如圖1所示當棒達到靜電平衡后，棒上感應電荷在棒內中點處產生的場強大

56、小等于_，方向為_圖1 變式訓練1如圖2所示，在孤立點電荷Q形成的電場中，金屬圓盤A處于靜電平衡狀態(tài)若金屬圓盤平面與點電荷在同一平面內，試在圓盤A內作出由盤上感應電荷形成的附加電場的三條電場線(用實線表示，要求嚴格作圖)圖2例2如圖3所示為一空腔球形導體(不帶電)，現(xiàn)在將一個帶正電的小金屬球A放入空腔中，當靜電平衡時，圖中a、b、c三點的場強E和電勢的關系是()圖3AEaEbEc，abcBEaEbEc，abcCEaEbEc，abcDEaEcEb，abc點撥與技巧本題應先找出原電場，再找出哪是電場中的導體，然后由本節(jié)知識求解變式訓練2如圖4所示，A、B為兩個帶等量異號電荷的金屬球，將兩根不帶電的

57、金屬棒C、D放在兩球之間，則下列敘述正確的是()圖4AC棒的電勢一定高于D棒的電勢B若用導線將C棒的x端與D棒的y端連接起來的瞬間，將有從y流向x的電子流C若將B球接地，B所帶的負電荷全部流入大地D若將B球接地，B所帶的負電荷還將保留一部分【即學即練】1下列關于靜電感應和靜電平衡的說法中，正確的是()A靜電感應是由于導體內的自由電子受電場力作用的結果B導體內的自由電荷都不運動稱為靜電平衡C導體靜電平衡時，導體所占空間各處場強均為零D導體靜電平衡時，導體內部將沒有“凈”電荷2某農村小塑料場的高頻熱合機產生的電磁波頻率和電視信號頻率接近，由于該村尚未接通有線電視信號，空中的信號常常受到干擾，在電視

58、熒屏上出現(xiàn)網狀條紋，影響正常收看為了使電視機不受干擾，可采取的辦法是()A將電視機用一金屬籠子罩起來B將電視機用一金屬籠子罩起來，并將金屬籠子接地C將高頻熱合機用一金屬籠子罩起來D將高頻熱合機用一金屬籠子罩起來，并將金屬籠子接地 3一個帶電的金屬球，當它帶的電荷量增加后(穩(wěn)定)，其內部的場強()A一定增強B不變 C一定減弱D可能增強也可能減弱4. 如圖5所示，在真空中把一原來不帶電的絕緣導體向帶負電的小球P緩緩靠近(不相碰)，下列說法正確的是()圖5AB端的感應電荷越來越多B導體內場強越來越大C導體的感應電荷在M點產生的場強恒大于N點產生的場強D導體的感應電荷在M、N兩點產生的場強相等學后反思

59、：1.8 電容器與電容一、電容器1構造：彼此絕緣而又相互靠近的兩個_，就構成一個電容器2功能：(1)充電：把電容器的兩個極板與電源的正負極相連，就能使兩個極板上帶上_，這個過程叫做電容器充電(2)放電：用導線把充電后的電容器的兩個極板接通，兩個極板上的_就會_，電容器失去了電荷，這個過程叫做放電3帶電荷量：充電后_的帶電荷量的絕對值叫做電容器的帶電荷量 二、電容1定義：電容器所帶的_與電容器兩極板間的_的比值，叫做電容器的電容2公式表達：C_. 3單位：在國際單位制中的單位是：_.給電容器帶上1庫侖的電荷量，如果兩極板間的電勢差是1伏，這個電容器的電容就是_，即eq f(1庫侖,1伏)1法拉符

60、號：F,1 F1 C/V.更小的單位還有_和_換算關系：1 F_F_pF.4物理意義：表示電容器容納_的物理量5標量：只有大小，沒有方向三、平行板電容器的電容理論分析表明，平行板電容器的電容跟兩極板的_成正比，跟兩極板間的_成反比公式表達成C_，式中k是靜電力常量，r是一個常數，與電介質的性質有關，稱為電介質的相對_四、常用電容器1從構造上看：可分為_電容器和_電容器 2額定電壓：電容器的外殼上標的是工作電壓，也稱為額定電壓還有一個電壓稱為擊穿電壓，加在電容器上的電壓若超過這個值，電介質會被擊穿，電容器會損壞額定電壓_擊穿電壓(填“大于”“等于”或“小于”)一、電容器電容照相機的閃光燈，在不到