人教板一新课标物理选修3 —1教案-----第一章、静电场
第一节、电荷及其守恒定律（1课时）
教学目标
（一）知识与技能
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.
（二）过程与方法
1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷
2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，
而是使物体中的电荷分开. 但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
（三）情感态度与价值观
通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质
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。教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球。
教学过程：
（一）弓I入新课：新的知识内容，新的学习起点.本章将学习静电学.将从物质的微
观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的
静电场的基本性质。
【板书】第一章静电场
复习初中知识：
【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电.
【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互
排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷?同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.
【板书】自然界中的两种电荷
正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示.
电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.
（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律
【板书】
1、电荷
（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释
构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同.
实质：电子的转移.
结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.
（3 ）金属导体模型也是一个物理模型 P 3
用静电感应的方法也可以使物体带电.
【演示】：把带正电荷的球 C 移近彼此接触的异体 A , B （参见课本图1.1 - 1） ?可以 看到A , B 上的金属箔都张开了，表示 A B 都带上了电荷?如果先把 C 移走，A 和B 上的金属箔就会闭合.如果先把 A 和B 分开，然后移开 C ,可以看到A 和B 仍带有电 荷；如果再让A 和B 接触，他们就不再带电?这说明 A 和B 分开后所带的是异种等量
的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和.
【板书】（4）、静电感应：把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。利 用静电感应使物体带电，叫做感应起电. 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分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。
得出电荷守恒定律.
【板书】2、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到 另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分.
另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。
O 引导学生分析问题与练习
3
3 ?元电荷
电荷的多少叫做电荷量.符号：
Q 或q 单位：库仑 符号：C
元电荷:电子所带的电荷量，用 e 表示. 注意：所有带电体的电荷量或者等于 e ,或者等于e 的整数倍。就是说，电荷量
是不能连续变化的物理量。
电荷量e 的值：e=1.60 x 10-19C
比荷：电子的电荷量 e 和电子的质量 m e 的比值，为 【小结】对本节内容做简要的小结 ?巩固练习
1?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
2. __________________________ 5个元电荷的电量是 ________ , 16 C 电量等于 元电荷.
3.
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 ?作业 1 .复习本节课文.
e m e
h.76 1011C/ kg
2 ?思考与讨论：引导学生完成课本P5问题与练习1-4
说明：
1、两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识，这些在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象?要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象.在此基础上，使学生知道，感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分?本节只说明静电感应现象。
2?在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律.
3. 要求学生知道元电荷的概念，而密立根实验作为专题，有条件的学校可以组织学生选学.
第二节、库仑定律（1课时）
教学目标
（一）知识与技能
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.
（二）过程与方法
通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律
（三）情感态度与价值观
培养学生的观察和探索能力
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教具：库仑扭秤（模型或挂图）? 教学过程：（一）复习上课时相关知识
（二）新课教学【板书】----第2节、库仑定律
提出问题：电荷之间的相互作用力跟什么因素有关？
【演示】：带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向?使同学通过观察分析出结论（参见课本图1.2 —1）?
【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力的因素： 1 ?距离.2 ?电量.
2、库仑定律
内容表述：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比?作用力的方向在两个点电荷的连线上
公式：F *晋
静电力常量k =r 9.0 x 109N? n?/C2
适用条件：真空中，点电荷一一理想化模型
【介绍】：（1）?关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本
身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷. 严格地说点电
荷是一个理想模型，实际上是不存在的?这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念?容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正.
（2）.要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体 介质，对其它介质
对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为 了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下.
扩展：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的?任意两点电荷之间 的作用力都遵守库仑定律?用矢量求和法求合力.
禾U 用微积分计算得：带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷. 静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则.
【板书】：3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家.库仑）
【演示】：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.
【例题1】：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力?已知电子的质量
mi=9.10
x 10-31 kg,质子的质量m2=1.67 x 10-27kg .电子和质子的电荷量都是 1.60 x 10-19C.
分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公 式，化简之后，再求解.
解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是
Q 1Q 2
m 1m 2
F |
kQ 1Q 2
R=k 2
,爲-G 2
,
一 c
r r F 2 Gm 1 ? m 2 F 1
F 2 可以
9.0X 109 x 160X 10」9 x 160X 10^9 39
= n 31 27 =2.3x 1039
6.67x 10 x 9.10x 10 x 167 x 10
看出，万有引力公
式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别 是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力?其次，
由计算结果看出， 电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，
因此在
研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之 下非常小，所以可忽略不计.
【例题2】：详见课本P 9
【小结】对本节内容做简要的小结 （三）巩固练习
1、 复习本节课文及阅读科学漫步
2、 引导学生完成问题与练习，练习
1、2、4,作业3、5。 参考题
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/64
B ? 0
C ? 3F/82
D. 3F/16
2 .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
A B
C BC=2AB 那么A 、B 、C 三个点电荷所受库仑力的大小之比
+Q +Q
-Q
为
3?真空中有两个点电荷，分别带电 q 1=5X 10-3
C, q 2=-2X 10-2
C,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．
團 14-1
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 __________________________ .
说明：1．点电荷是一种理想化的物理模型,这一点应该使学生有明确的认识．
2．通过本书的例题,应该使学生明确地知道,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．
3．在用库仑定律进行计算时,要用电荷量的绝对值代入公式进行计算,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引力还是斥力．
4．库仑扭秤的实验原理是选学内容,但考虑到库仑定律是基本物理定律,库仑扭秤的实验对检验库仑定律具有重要意义, 所以希望教师介绍给学生, 可利用模型或挂图来介绍．
第三节、电场电场强度（2课时）
教学目标
（一）知识与技能
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.
（二）过程与方法
通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比
值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。
（三）情感态度与价值观
培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
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
教学过程
（一）引入新课
问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？
（二）新课教学-----第3节电场电场强度
1、申，场：
启发学生从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，不以人的意识为转移，但能为
人的意识所认识的物质属性. 利用课本图14- 5说明：电荷A和B是怎样通过电场与其他电
荷发生作用.电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用.
（1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质一一电场发生的，电荷的周围都存在电场.
特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加
物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性一一质量和能量
（2）基本性质：主要表现在以下几方面
①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受
到的电场力的大小或方向都可能不一样.
②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象
③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量
可见，电场具有力和能的特征
提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？引出电场强度的概念：因为电场具有方向性以及各点强弱不
同，所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电
场强度来表示电场的强弱和方向.
2、电场强度（E）:
由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知，电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷----
（1）关于试探电荷和场源电荷-（详见P12）
注意：检验电荷是一种理想化模型，它是电量很小的点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响指出：虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱，但是电场
值F/q由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质的物理量，
所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱.
（2）电场强度
①定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该
点的电场强度，简称场强?用E表示。
公式（大小）：E=F/q （适用于所有电场）
单位：N/C 意义Pn
提出问题：电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢？
②方向性：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.
指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.
带领学生讨论真空中点电荷周围的电场，说明研究方法：将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点，判断其所受的电场力的大小和方向，从而得出该点场强..
◎唯一性和固定性
电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决
定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关
带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向. 在此过程中注意引导学生总
结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系.
3、（真空中）点电荷周围的电场、电场强度的叠加
（1）点电荷周围的电场
①大小：E=kQ/r2（只适用于点电荷的电场）
②方向：如果是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷：
E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.（参见课本图14 - 7）
说明：公式E=kQ/r 2中的Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离.从而使学生理解：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关.
提出问题：如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性，分析出电场的叠加原理.
（2）电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.
先分析方法（P13-14 ）后举例：先在同一直线再不在同一直线。
例如：课本图1.3-3中P点的场强，等于+ Qj在该点产生的场强E1和Q?在该点产生的场强E2的矢量和.从而使学生进一步理解到，任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成的.利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强.
（精心整理，诚意制作） 第一章静电场 1．关于元电荷和点电荷的理解正确的是( BD ) 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．体积很小的带电体就是点电荷 D．点电荷是一种理想化模型 2．真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷增加了21，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( B ) A．21 B．31 C．41 D．241 3．一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能正确反映这三者关系的是( BC ) 4．如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC ，∠ABC=60°，BC=20cm，把一个电量q= 1×10-5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为?3×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是 ( D ) A．866V/m，垂直AC向上 B．866V/m，垂直AC向下 C．1000V/m，垂直AB斜向上 D．1000V/m，垂直AB斜向下 5．如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的场强大小和方向分别为( C ) A．E=100V/m，竖直向下
B．E=100V/m，竖直向上 C．E=100V/m，水平向左 D．E=100V/m，水平向右 6．在方向水平向左，大小E＝100V/m的匀强电场中，有相距d=2cm的a、b两点，现将一带电荷量q=3×10- 10C的检验电荷由a点移至b点，该电荷的电势能变化量可能是( ABC ) A．0 B．6×10-11J C．6×10-10J D．6×10-8J 7．如图，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b 沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是( ABD ) A．此液滴带负电 B．液滴的加速度等于2g C．合外力对液滴做的总功等于零 D．液滴的电势能减少 8．如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为－10eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法正确的是( BD ) A．等势面A的电势为－10V B．匀强电场的场强大小为200V/m C．电子再次飞经D势面时，动能为10eV D．电子的运动为匀变速直线运动 Q，以下说法正确的是( B ) 9．对于电容C= U A．一只电容充电荷量越大，电容就越大 B．对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C．可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比 D．如果一个电容器没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容 10.如图所示，三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10 V、20 V、30 V，实线是一带负电的粒子（不计重力），在该区域内的运动
阶段性测试题一 第一章静电场 （时间：90 分钟满分：100 分） 第I卷（选择题，共52分） 一、选择题（本大题共13小题，每小题4分，共52分，每小题至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分） 1.（2015北京六十七中期中）下列物理量中，属于矢量的是（） A .电势 B .电场强度 C.功率 D.电势能 解析：矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量，电场强度是矢量，B 选项正确. 答案：B 2.（2015深圳中学期中）下面所列举的物理学家及他们的贡献，其中正确的是（） A ?元电荷最早由库仑通过油滴实验测出 B .牛顿通过扭秤实验测定出了万有引力常量G C.法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场 D .安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 解析：元电荷最早是由密里根通过油滴实验测出的，A选项错误；卡文迪许通过扭秤实 验测定了万有引力常量G，B 选项错误；法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场，C选项正确；库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，D选项错误. 答案：C 3.关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（） A .电场强度大的地方，电势一定高 B .电场强度不变，电势也不变 C.电场强度为零处，电势一定为零 D ?电场强度的方向是电势降低最快的方向 解析：电场强度是描述电场力的性质的物理量，电势是描述电场能的性质的物理量，电场强度的大小和电势高低没有必然关系，电场线的方向，即电场强度的方向是电势降低最快的方向，选项A、B、C错误，选项D正确. 答案：D 4.在静电场中，将一正电荷从a点移到b 点，电场力做了负功，贝U （）
选修3-1静电场测试题（含答案） 一、选择题 1．四个塑料小球，A 和B 互相排斥，B 和C 互相吸引，C 和D 互相排斥．如果D 带正电，则B 球的带电情况是 [ ] A ．带正电． B ．带负电． C ．不带电． D ．可能带负电或不带电． 2．两个相同的金属小球，带电量之比为1∶5，当它们相距r 时的相互作用力为F 1．若把它们互相接触后再放回原处，它们的相互作用力变 为F 2，则F 1/F 2之值可能为 A ． 5∶1． B ．5∶9． C ．5∶4． D ．5∶8． 3．关于电场线的下列说法中正确的是 [ ] A ．电场线上每点的切线方向都跟该点的场强方向一致． B ．电场线就是电荷在电场中的轨迹线． C ．在电场中有电场线的地方场强一定不为零． D ．点电荷电场在同一平面内的电场线是以点电荷为中心的一簇同心圆． 4．如图1－22所示，+Q 1和-Q 2是两个可自由移动的电荷，且Q 2=4Q 1．现 再取一个可自由移动的点电荷Q 3放在Q 1与Q 2连接的直线上，欲使整个系 统平衡，那么 [ ] A ．Q 3应为负电荷，放在Q 1的左边． B ．Q 3应为负电荷，放在Q 2的右边 C ．Q 3应为正电荷，放在Q 1的左边． D ．Q 3应为正电荷，放在Q 2的右边． 5．如图1—23所示，AB 是点电荷电场中的一根电 场线，在线上O 点放一个自由的负电荷后，它将沿 电场线向B 运动，则下列判断中正确的是 [ ] A ．电场线方向由 B 指向A ，该电荷受到的电场力越来越小． B ．电场线方向由B 指向A ，该电荷受到的电场力大小变化无法确定． C ．电场线方向由A 指向B ，该电荷受到的电场力大小不变． D ．电场线方向由B 指向A ，该电荷受到的电场力越来越大． 6．一个点电荷，从静电场中的a 点移到b 点，电场力作功为零，则 [ ] A ．a 、b 两点的场强一定相等． B ．作用在该电荷上的电场力与
静电场单元测试 一、选择题 1．如图所示，a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点，c 为ab 的中点，a 、b 点的电势分别为φa ＝5 V ，φb ＝3 V ，下列叙述正确的是( ) A ．该电场在c 点处的电势一定为4 V B ．a 点处的场强一定大于b 处的场强 C ．一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少 D ．一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 2．如图所示，一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B 点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则A 与B 两点间的电势差为( ) A ．300 V B ．－300 V C ．－100 V D ．－1003 V 3．如图所示，在电场中，将一个负电荷从C 点分别沿直线移到A 点和B 点，克服静电力做功相同．该电场可能是( ) A ．沿y 轴正向的匀强电场 B ．沿x 轴正向的匀强电场 C ．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场 D ．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场 4．如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动， 匀强电场方向竖直向下，则( ) A ．当小球运动到最高点a 时，线的张力一定最小 B ．当小球运动到最低点b 时，小球的速度一定最大 C ．当小球运动到最高点a 时，小球的电势能最小 D ．小球在运动过程中机械能不守恒 5．在静电场中a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图线可知 ( ) A ．a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上 B ．四点场强关系是E c ＝E a >E b >E d C ．四点场强方向可能不相同 D ．以上答案都不对 6．如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q ， 一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点，且不影响原电场)自左以速度v 0开始在 金属板上向右运动，在运动过程中 ( ) A ．小球做先减速后加速运动 B ．小球做匀速直线运动 C ．小球受的电场力不做功 D ．电场力对小球先做正功后做负功 7．如图所示，一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场．若不计重力，图中的四个图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是 ( ) 8．图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的 带电粒子从a 点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b 点是其运动轨迹上的另一 点，则下述判断正确的是 ( ) A ．b 点的电势一定高于a 点 B ．a 点的场强一定大于b 点
静电场重点知识点 第2课时 电场 电场强度 知识点一：电场和电场的基本性质 1．电场： 场是物质存在的一种形式．电荷的周围存在着电场，静止电荷周围产生的电场称为静电场．电荷之间的相互作用是通过电场发生的．电荷A对电荷B的作用，实际是电荷A的电场对电荷B的作用，电荷B对电荷A的作用实际是电荷B的电场对电荷A的作用． ２． 电场的基本性质是：对放入其中的电荷有力的作用，电场具有能量. 知识点二：电场强度（重点） １．定义 ：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值，叫做这一点的电场强度，简称为场强．用E描述电场强度２．定义表达式：E=F/q 它是失量,规定场强的方向是正电荷受力的方向；负电荷受力的方向跟场强的方向相反;单位是N/C．说明：（1）在电场中的同一点,F/q的比值是不变的,在电场中的不同点,F/q往往不同．即F/q完全由电场本身性质决定,与放不放电荷,放入电荷的电性,电量多少均无关． （2）E=F/q变形为F=qE．表明如果已知电场中某点场强E,便可计算出电场中该点放任何电荷、电量的带电体所受电场力的大小．即电场强度E是反映电场力性质的物理量;电场力是电荷和场共同决定的,而场强是由电场本身决定的． 3.三个性质 （1）矢量性：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同． 指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反． 带领学生讨论真空中点电荷周围的电场，说明研究方法：将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点，判断其所受的电场力的大小和方向，从而得出该点场强． （2） 唯一性：电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关. （3） 叠加性 电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．
第一章 单元测试题 一、选择题 1.下面说法中正确的是（ ） A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷就是很小的带电体 B ．库仑定律是通过实验总结出来的关于点电荷相互作用力跟它们间的距离和电荷量关系的一条物理规律 C ．库仑定律和万有引力定律很相似，它们都是平方反比规律 D ．当两个点电荷距离趋近于零时，库仑力则趋向无穷 2．有A 、B 、C 三个点电荷，若将A 、B 放在距离为12 cm 的位置上，B 受到A 的库仑力大小为F ．若将B 、C 放在距离为12 cm 的位置上，B 受到C 的库仑力大小为2F ．那么C 与A 所带电荷量之比是（ ） A ．1:2 B ．1:4 C ．2:1 D ．4:1 3．如图所示，完全相同的金属小球A 和B 带有等量异种电荷，中间连有一轻质绝缘弹簧，放在光滑的水平面上，平衡时弹簧的压缩量为x 0，现将不带电的与A 、 B 完全相同的小球与A 接触一下，然后拿走，重新平衡后弹簧的压缩量为x ，则（ ） A ．x =x 0/2 B ．x >x 0/2 C ．x 第一章 静电场 一、电场基本规律 1、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个 物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。 （1）三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。 （2）元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷 的整数倍，e=1.6×10-19C ——密立根测得e 的值。 2、库伦定律：（1）定律内容：真空．．中两个静止点电荷．．．．． 之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 （2）表达式：221r Q kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电 力常量 （3）适用条件：真空中静止的点电荷。 二、电场 力的性质： 1、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用。 2、电场强度E ：（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值，就叫做该点的电场强度。（2）定义式：q F E = E 与 F 、q 无关，只由电场本身决定。 （3）电场强度是矢量：大小：在数值上为单位电荷 受到的电场力。 方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E 的方向相反。 （4）单位：N/C,V/m 1N/C=1V/m （5）其他的电场强度公式 ○1点电荷的场强公式：2 r kQ E =——Q 场源电荷 ○ 2匀强电场场强公式：d U E =——d 沿电场方向两点间距离 （6）场强的叠加：遵循平行四边形法则 3、电场线：（1）意义：形象直观描述电场强弱和方向的理想模型，实际上是不存在的 （2）电场线的特点： ○ 1电场线起于正电荷（无穷远），止于（无穷远）负电荷 ○ 2不封闭，不相交，不相切。○3沿电场线电势降低，且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。 ○ 4电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面 （3）几种特殊电场的电场线 三、电场 1、电场能的基本性质：电荷在电场中移动，电场力要对电荷做功。 2、电势能Ep ：（ 1）定义：电荷在电场中，由于电场和电荷间的相 互作用，由位置决定的能量。电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。 （2）定义式：0A pA W E =——带正负号计算 （3）特点： ○1电势能具有相对性，相对零势能面而言，通常选大 地或无穷远处为零势能面。 ○ 2电势能的变化量△E p 与零势能面的选择无关。 3、电势φ：（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能Ep 与电荷量的比值。 （2）定义式：φq E p =——单位：伏（V ）——带正负号计算 （3）特点： ○1 电势具有相对性，相对参考点而言。但电势之差与 E 第一章静电场单元测试卷 一、选择题（1-8题单选，每题3分，9-13题多选，每题4分） 1．下列选项中的各 1/4圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各 1/4 圆环间彼此绝缘．坐标原点O 处电场强度最大的是 （ ） 2．将一电荷量为 +Q 的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a 、b 为电场中的两点，则 如图所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，∠MOP = 60°．电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为E 1；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E 2，E 1与E 2之比为（ ） A ．1∶2 B ．2∶1 C ．2∶ 3 D ．4∶ 3 3.点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( ) A ．A 和 B 之间 B ．A 右侧 C ．B 左侧 D ．A 的右侧及B 的左侧 4．如图1-70所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ） A ．保持S 闭合，将A 板向 B 板靠近，则θ增大 B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变 C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大 D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71 A B C D 5．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ） A ．自由落体运动 B ．曲线运动 C ．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D ．变加速直线运动 6.如图是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ） A ．这个电场是匀强电场 B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E c C ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d D ．无法确定这四个点的场强大小关系 7．以下说法正确的是（ ） A ．由 q F E = 可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式q E P = φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C ．由U ab =Ed 可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D ．公式C=Q/U ，电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关 8.如图1-75所示，质量为m ，带电量为q 的粒子，以初速度v 0，从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B 点时，速率v B =2v 0，方向与电场的方向一致，则A ，B 两点的电势差为：( ) 9.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ） A.5 F /9 B.4F /5 C.5F /4 D.9F /5 10. A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如 F q O a b c d 图1-72 图1-75 A B 高中物理学习材料 桑水制作 第一章静电场 1．关于元电荷和点电荷的理解正确的是( BD ) 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．体积很小的带电体就是点电荷 D．点电荷是一种理想化模型 2．真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷增加了21，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( B ) A．21 B．31 C．41 D．241 3．一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能正确反映这三者关系的是( BC ) 4．如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC ，∠ABC=60°，BC=20cm，把一个电量q= 1×10-5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为?3×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是 ( D ) A．866V/m，垂直AC向上 B．866V/m，垂直AC向下 C ．1000V/m ，垂直AB 斜向上 D ．1000V/m ，垂直AB 斜向下 5．如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2cm ，则该匀强电场的场强 大小和方向分别为 ( C ) A ．E =100V/m ，竖直向下 B ．E =100V/m ，竖直向上 C ．E =100V/m ，水平向左 D ． E =100V/m ，水平向右 6．在方向水平向左，大小E ＝100V/m 的匀强电场中，有相距d =2cm 的a 、b 两点，现将一带 电荷量q =3×10-10C 的检验电荷由a 点移至b 点，该电荷的电势能变化量可能是 ( ABC ) A ．0 B ．6×10-11J C ．6×10-10J D ．6×10-8J 7．如图，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b 沿直线运动 到d ，且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是 ( ABD ) A ．此液滴带负电 B ．液滴的加速度等于2g C ．合外力对液滴做的总功等于零 D ．液滴的电势能减少 8．如图所示，A 、B 、C 、D 为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D 时， 动能为20eV ，飞经等势面C 时，电势能为－10eV ，飞至等势面B 时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm ，则下列说法正确的是 ( BD ) A ．等势面A 的电势为－10V B ．匀强电场的场强大小为200V/m C ．电子再次飞经 D 势面时，动能为10eV D ．电子的运动为匀变速直线运动 9．对于电容C =U Q ，以下说法正确的是 ( B ) A ．一只电容充电荷量越大，电容就越大 B ．对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 v A B C D 带电粒子在电场中的运动 △变式训练1 如图所示，质量为m,电量为q 的带电粒子，以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板,（1）物体做的是什么运动？（2）带电体的电性？ △强化练习2 下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U 的电场后，（ ）粒子速度最大，（ ）粒子动能最大 A 、质子（H 11-质量数1，带电量+1价） B 、氘核（H 21-质量数2，带电量+1价） C 、氦核（He 4 2-质量数4，带电量+2价）D 、钠离子（ Na -质量数23，带电量 +1价） 强化练习3 一个带+q 的微粒，从A 点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB 运动，如图，AB 与电场线夹角为θ，已知带电微粒的质量为m ，电量为 q ，A 、B 相距为L,（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由．2）若微粒恰能运动到B 点，求微粒射入电场时速度V 0？ 强化练习4 如图，在点电荷+Q 的电场中，不计重力的带电粒子-q 以初速度V 0沿电场线MN 方向进入电场，（1）分析粒子的运动情况？（2）若此粒子质量为m,运动到N 点速度恰好为零，求MN 两点的电势差U MN 强化练习5 如图从F 处释放一个无初速度电子向B 板方向运动,指出下列对电子运动描述中,正确的是(设电源电压均为U) ( ) A.电子到达B 板时的动能是Ue B.电子从B 板到达C 板时动能的变化量为零 C.电子到达D 板时动能为Ue Ｄ.电子在Ａ板与Ｄ板间作往返运动 △强化练习6 质子(H 11---质量为m 、电量为e)和二价氦离子(He 4 2---质量为4m 、电量为2e) 以相同的初动能垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为 ，侧移之比为 。 拓展练习7 如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P 点以相同的初速度垂直于E 进入电场，它们分别落到A 、B 、C 三点，则可判断（ ） A ．三个小球在电场中运动的加速度a A >a B >a C B ．三个小球到达极板时的动能E kA >E kB >E kC C ．三个小球在电场中运动时间相等 D ．小球A 带正电，B 不带电，C 带负电 强化练习8 一个电子以初速V 0=3.0×106m/s 沿着垂直于场强方向射入两带电平行金属板，金属板长L=6.0×10-2 m ，两板之间可以看 成是匀强电场，场强大小为E=2×103N/C ，电子的电量e=1.6×10-19C ，质量m=9.1 × 10-31 kg ，求:（1）电子射离电场时的速度； （2）出射点与入射点沿场强方向的侧移距离。 静电场章末检测(A) (时间：90分钟满分：100分) 一、选择题（本题共12个小题，每小题5分，共60分） 1．电荷从静止开始只在电场力作用下的运动(最初阶段的运动)，则电荷() A．总是从电势高的地方移到电势低的地方 B．总是从电场强度大的地方移到电场强度小的地方 C．总是从电势能大的地方移到电势能小的地方 D．总是从电势能小的地方移到电势能大的地方 答案 C 2．如图1所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则() 图1 A．a一定带正电，b一定带负电 B．a加速度减小，b加速度增大 C．a电势能减小，b电势能增大 D．a和b的动能一定都增大 答案BD 解析由于不知道电场线的方向，故无法判断粒子带电性质，A项错误；但可以判断左方场强大于右方的场强，故a加速度减小，b加速度增大，B项正确；电场力对两粒子均做正功，故电势能均减小，动能都增大，C项错误，D项正确． 3．电场中有一点P，下列说法中正确的有() A．若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点的场强减半 B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零 C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大 D．P点的场强方向为放在该点的电荷所受电场力的方向 答案 C 4. 如图2所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是() 图2 A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小 B．负点电荷一定位于M点左侧 C．带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能 D．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度 高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 静电场专题练习 1．电子伏（eV）是电学中的一个重要单位，1eV=__________________J。 2．将一个电量为1×10-5C的正电荷从从无穷远处移到电场中的A点，需克服电场力做功6×10-3J，则A点的电势为φA＝_________V；如果此电荷从无穷远处移到电场里的另一点B时，电场力做功0.02J，则A、B两点电势差为U AB＝_________V；如果另一个电量是-0.2C的负电荷从A移到B，则电场做功为_____________J。 3．规定无穷远处电势为零，则负点电荷周围空间的电势为__________值；一正电荷位于某负点电荷产生的电场内，它的电势能为___________值；一负电荷位于某负点电荷产生的电场内，它的电势能为___________值。 4．在电场中A、B两点的电势分别为φA=300V，φB=200V，则A、B间的电势差U AB=___________，一个质子从A点运动到B点，电场力做功_____________，质子动能的增量为______________。 5．将一个电量-2×10-8C的点电荷，从零电势点O移到M点需克服电场力做功4×10-8J，则M点电势φM=___________；若将该电荷从M点再移至N点，电场力做功1.4×10-7J，则N 点电势φN=__________，M、N两点间的电势差U MN =_____________。 6．电场中A点电势φA=80V，B点电势φB= -20V，C点电势φC=80V，把q= -3×10-6C的电荷从B点移到C点的过程中电场力做功W BC=______________，从C点移到A点，电场力做功W CA=______________。 7．在电场中，A点的电势高于B点的电势，则 A．把负电荷从A点移到B点，电场力做负功 B．把负电荷从A点移到B点，电场力做正功 C．把正电荷从A点移到B点，电场力做负功 D．把正电荷从A点移到B点，电场力做正功 8．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是 A．电场强度大的地方电势一定高 B．电势为零的地方场强也一定为零 C．场强为零的地方电势也一定为零 D．场强大小相同的点电势不一定相同 9．关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是 A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定 B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定 C．电势差是矢量，电场力做功是标量 D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点间的电势差均为零 物理选修3-1第一章综合测试题 一、选择题(本题共有10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，至少有一项是正确的。全部选对的给4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分) 1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ） A.5 F /9 B.4F /5 C.5F /4 D.9F /5 2.点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( ) A ．A 和 B 之间 B ．A 右侧 C ．B 左侧 D ．A 的右侧及B 的左侧 3．如图1-70所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ） A ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ增大 B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变 C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大 D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变 4．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ） A ．自由落体运动 B ．曲线运动 C ．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D ．变加速直线运动 5.如图是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ） A ．这个电场是匀强电场 B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E c C ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d D ．无法确定这四个点的场强大小关系 6．以下说法正确的是（ ） A ．由q F E =可知此场中某点的电场强度E 与 F 成正比 B ．由公式q E P =φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 C ．由U ab =Ed 可知，匀强电场中的任意两点a 、b 间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D ．公式C=Q/U ，电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关 7. A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如图1-73所示,则（ ） A.同一点电荷在A 、 B 两点的电势能相等 B.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先增大后减小 C.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先减小后增大 D. A 、B 两点的连线上任意两点的电势差为零 8．一个电子在电场中A 点具有80eV 的电势能，当它由A 运动到B 克服电场力做功30eV ，则（ ） A ．电子在B 点的电势能是50eV B ．电子的电势能增加了30eV 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71 F q O a b c d 图1-72 图２ 图1-73 图1-74 专题复习一： 电场 一、电场基本规律 1、电荷 电荷守恒定律 自然界中只存在正、负电荷 自然界中两种电荷的总量是守恒的，使物质带电的过程，就是使电荷从一个物体转移到另一物体（如摩擦起电和接触带电）；或者是从物体的一部分转移到另一部分（静电感应），不管何种方式，电荷既不能创造，也不能消失，这就是电荷守恒定律。 （1）三种带电方式：摩擦起电-掠夺式、接触起电-均分式、感应起电-本能式 （2）元电荷：最小的带电单元，自然界任何物体的带电荷量都是元电荷（e=1.6×10 -19 c ）的整数倍， 电子、质子的电荷量都等于元电荷，但电性不同，前者为负，后者为正。 2、库伦定律：（1）定律内容：真空．．中两个静止点电荷．．．．． 之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 （2）表达式：2 21r Q kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2 ——静电力常量 （3）适用条件：真空中静止的点电荷。 二、电场力的性质： 1、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用。 2、电场强度E ：（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值，就叫做该点的电场强度。（2）定义式：q F E = E 与F 、q 无关，只由电场本身决定。 （3）电场强度是矢量：大小：在数值上为单位电荷受到的电场力。 方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E 的方向相反。 （4）单位：N/C,V/m 1N/C=1V/m （5）其他的电场强度公式 ○ 1点电荷的场强公式：2 r kQ E =——Q 场源电荷 ○ 2匀强电场场强公式：d U E =——d 沿电场方向等势面间距离 （6）场强的叠加：遵循平行四边形法则 3、电场线：（1）意义：形象直观描述电场强弱和方向的理想模型，实际上是不存在的 （2）电场线的特点： ○ 1电场线起于正电荷（无穷远），止于（无穷远）负电荷 ○ 2不封闭，不相交，不相切。○3沿电场线电势降低，且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。 ○ 4电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面 （3）几种特殊电场的电场线：各点的切线方向反映场强的方向，疏密程度反映场强的大小。特点：假想的（不存在）、不相交、不闭合，从正电荷出发，终止于负电荷。 E 快乐课堂高中物理精讲 人民教育出版社（简称“人教版”）选修3-1 第一章静电场 *** 说明：课本和一般辅导书已有内容，一般不再重复。 *** 《普通高中物理课程标准》关于高中物理的描述 第一部分前言 物理学是一门基础自然科学，它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法。随着人类对物质世界认识的深入，物理学一方面带动了科学和技术的发展；另一方面推动了文化、经济和社会的发展。经典物理学奠定了两次工业革命的基础；近代物理学推动了信息技术、新材料技术、新能源技术、航空航天技术、生物技术等的迅速发展，继而推动了人类社会的变化。 课程性质 高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程，与九年义务教育物理或科学课程相衔接，旨在进一步提高学生的科学素养。 高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能；体验科学探究过程，了解科学研究方法；增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响；为终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。 选修3－1 物理学有自己的实验基础和逻辑结构，有广泛的技术应用，它是人类文化的重要组成部分，它的发展深刻地影响着人类的生产和生活方式。在本模块中，学生将比较全面地学习物理学及其技术应用，了解它与社会发展以及人类文化的互动作用。 场是除实物以外物质存在的另一种形式。学生将通过电场和磁场的学习加深对于世界的物质性和物质运动的多样性的认识。本模块中的概念和规律是进一步学习物理学的基础，是高中物理核心内容的一部分。 电磁学的研究成果及其技术应用改变了人类的生活。现代生活中处处都会遇到电的知识。本模块对于进一步学习科学技术是非常重要的。 *** 《普通高中物理课程标准》关于本章内容的标准要求 （1）了解静电现象及其在生活和生产中的应用。用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。 例：了解存在可燃气体的环境中防止静电常采用的措施。 （2）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。 （3）了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。会用电场线描述电场。 （4）知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。 例：分析物理学中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理。 例：观察静电偏转，了解阴极射线管的构造，讨论它的工作原理。 （5）观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。 例：使用闪光灯照相。查阅资料，了解电容器在照相机闪光灯中的作用。 *** 电从何来 质量是物质的基本属性。只要是物质，就一定有质量。 同样，只要是物质，就一定包含有能量。只要是物质，就一定带电。 当我们说物体不带电，其实是物体的正电荷与负电荷数量一样，即电荷的代数和为0。所以，多余老师会说物体“不显电”。 我们都知道，物体由原子组成，其中电子带负电荷，质子带正电荷，中子与原子整体一样，不显电。 高中物理选修31第一章静电场知识点总结高中物理选修31第一章静电场知识点总结 高中物理静电场知识点1 第一节认识静电 一、静电现象 1、了解常见的静电现象。 2、静电的产生 (１)摩擦起电：用丝绸摩擦的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦的橡皮棒带负电。 (2)接触起电：（3）感应起电： 3、同种电荷相斥，异种电荷相吸。 二、物质的电性及电荷守恒定律 １、物质的原子结构:物质是由分子,原子组成，原子由带正电的原子核以及环绕原子核运动的带负电的电子组成的。而原子核又是由质子和中子组成的。质子带正电、中子不带电。在一般情况下,物体内部的原子中电子的数目等于质子的数目，整个物体不带电,呈电中性。 2、电荷守恒定律:任何孤立系统的电荷总数保持不变。在一个系统的内部,电荷可以从一个物体传到另一个物体。但是，在这个过程中系统的总的电荷时不改变的。 3、用物质的原子结构和电荷守恒定律分析静电现象 (１)分析摩擦起电(２)分析接触起电(3）分析感应起电 4、物体带电的本质:电荷发生转移的过程，电荷并没有产生或消失。 第二节电荷间的相互作用 一、电荷量和点电荷 1、电荷量：物体所带电荷的多少,叫做电荷量，简称电量。单位为库仑，简称库，用符号C表示。 2、点电荷:带电体的形状、大小及电荷量分布对相互作用力的影响可以忽略不计，在这种情况下,我们就可以把带电体简化为一个点，并称之为点电荷。 二、电荷量的检验 1、检测仪器:验电器 2、了解验电器的工作原理 三、库仑定律 1、内容：在真空中两个静止的点电荷间相互作用的库仑力跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 ２、大小: 方向:在两个电电荷的连线上,同性相斥，异性相吸。 3、公式中ｋ为静电力常量, 4、成立条件 ①真空中(空气中也近似成立)，②点电荷 第三节电场及其描述 一、电场 1、电场：电荷的周围存在着电场,带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的。 物理选修3-1知识总结 第一章第1节电荷及其守恒定律 一、起电方法的实验探究 1.物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电或有了电荷。 2．两种电荷 自然界中的电荷有2种，即正电荷和负电荷．如：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷．同种电荷相斥，异种电荷相吸．（相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗？）不一定，除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的性质，这里的“轻小物体”可能不带电． 3．起电的方法 使物体起电的方法有三种：摩擦起电、接触起电、感应起电 ○1摩擦起电：两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同．两种物体相互摩擦时，束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电，束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电．（正负电荷的分开与转移）○2接触起电：带电物体由于缺少(或多余)电子，当带电体与不带电的物体接触时，就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子)，从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电)．（电荷从物体的一部分转移到另一部分） ○3感应起电：当带电体靠近导体时，导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动．（电荷从一个物体转移到另一个物体） 三种起电的方式不同，但实质都是发生电子的转移，使多余电子的物体(部分)带负电，使缺少电子的物体(部分)带正电．在电子转移的过程中，电荷的总量保持不变． 二、电荷守恒定律 1、电荷量：电荷的多少。在国际单位制中，它的单位是库仑，符号是C. 2、元电荷：电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10－19C，所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。（元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗？提示：不是，元电荷是一个抽象的概念，不是指的某一个带电体，它是指电荷的电荷量．另外任何带电体所带电荷量是1.6×10－19C的整数倍．） 高中物理选修3-1第一章静电场复习题 1．理想化模型是简化物理研究的重要手段，它抓住问题的主要因素，忽略了次要因素，促进了物理学的发展，下列理想化模型建立的表述正确的是（ ） A ．质点作为理想化模型忽略了物体的质量 B ．点电荷作为理想化模型忽略了电荷本身的大小 C ．交变电流的有效值概念体现了理想化模型的建立 D ．理想电压表忽略了电压表的内阻 2．下列属于理想化物理模型的是（） A.电阻 B.元电荷 C.力的合成 D.自由落体运动 3．下列说法正确的是（ ） A ．牛顿第一定律是通过实验得出的 B ．万有引力常量是由牛顿直接给定的 C ．元电荷e 的数值最早是由密立根测得 D ．用实验可以揭示电场线是客观存在的 4．关于元电荷、点电荷的说法，下列说法正确的是（ ） A ．元电荷就是电子 B ．元电荷是表示电子和质子的统称 C ．体积很小的带电体才可看成点电荷 D ．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 5．如图所示，在x 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ，在y 轴上C 点有点电荷﹣Q ，且CO=OD ，∠ADO=60°．下列判断正确的是（ ） A ．O 点电场强度为零 B ．D 点电场强度为零 C ．若将点电荷+q 从O 移向C ，电势能增大 D ．若将点电荷﹣q 从O 移向C ，电势能增大 6．下列关于电场中场强与电势能、电势的关系说法正确的是（ ） A ．电荷在电势高处电势能也一定大 B ．场强越大的地方电势一定越高 C ．场强为零的地方电势必为零 D ．电势为零的地方场强可以不为零 7．关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是 A ．沿电场线的方向电势可以升高 B ．电场强度的方向一定与等势面垂直 C ．电场强度为零的地方，电势也为零 D ．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 8．如图所示，有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的油滴从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v 0先后射入电场中，最后分别打在正极板的C 、B 、A 处，则 （ ） A ．三种油滴在电场中运动时间相同 B ．三种油滴在电场中的加速度为 C B A a a a >> C ．三种油滴到达正极板时动能kA kB kC E E E >> D ．落在C 处的油滴带负电，落在B 处的油滴不带电，落在A 处的油滴带正电 9．如图所示，两只固定的橡胶实心球A 、B 表面均匀带电，两球间的静电力为F ．若 两球所带电荷量均变为原来的一半，则两球间的静电力变为(完整版)物理选修3-1静电场知识点(1)
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