人教板—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）引入新课：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P3
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。 ○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 =1.60×10-19
C
比荷：电子的电荷量e 和电子的质量m e 的比值,为111076.1?=e
m e
C/㎏ 【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．
2．思考与讨论：引导学生完成课本P 5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：2
2
1r q q k
F = 静电力常量k = 9.0×109N ·m 2/C 2 适用条件：真空中，点电荷——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．
利用微积分计算得：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m 1=9.10×10-31kg ，质子的质量m 2=1.67×10-27kg ．电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C ．
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
F Q r F m r F F Q Gm m F F 1222
22
122
12121919
113127160160910167=k
Q =G m =kQ =9.01010106.67101010
=2.310111939
，，·×××××××××××....-----
可以看出，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P9
【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BC=2AB．那么A、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=5×10-3C，q2=－2×
10-2C，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(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、电场：
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——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——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，所以造成同一电荷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
是电场力F的大小还和电荷q的电量有关，所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱．实验
表明：在电场中的同一点，电场力
F与电荷电量q成正比，比值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P13
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/r2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＋Q1在该点产生的场强E1和Q2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．
【例题】（课本P9例题演变）在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，
它们相距0.1m，求电场中A点的场强．A点与两个点电荷的距离相等，r=0.1m
分析：点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2，它们大小相等，方向如图所示，
合场强E在E1和E2的夹角的平分线上，此平分线跟Q1和Q2的连线平行．
解：E=E1cos60°＋E2cos60°
=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2
代入数值得 E=2.7×104N/C
可以证明：一个半径为R的均匀球体（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产生的电场相同，球外各点和电场强度一样
即：E=kQ/r2
◎组织学生讨论课本中的【说一说】，由学生讨论后归纳：
（1）关于静电平衡
（2）静电平衡后导体内部电场的特点：
①处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零（注意：这时的场强是合场强，即外
电场和感应电场的叠加）
②处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上。
4、电场线
（1）电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
（2）电场线的基本性质
①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.
②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).
③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.
④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)
介绍各种点电荷电场线的分布情况。
【演示】模拟电场线
指出：电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。
5、匀强电场
(1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.
(2)匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图14.3-1.
常见电场的电场线
电场电场线图样简要描述
正点电荷发散状
负点电荷会聚状
等量同号电荷相斥状
等量异号电荷相吸状
匀强电场平行的、等间距的、同向的直线
（三）【小结】对本节内容做简要的小结
◎巩固练习
1．下列说法中正确的是：[ABC ]
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作
用
2．下列说法中正确的是：[BC ]
A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关
C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向
D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的
3．下列说法中正确的是：[ACD ]
A．场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量
B．场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量
C．在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，
此场对q1作用的电场力F=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场
强的大小，此场对q2作用的电场力F=q2×kq1/r2
D．无论定义式E=F/q中的q值(不为零)如何变化，在电场中的同一点，F与q的比值始终不变4．讨论电场力与电场强度的区别于联系
●作业
1．复习本节课文
2．思考课本P16问题与练习第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)题．
3．将(2)、(6)题做在作业本上．
参考题
1．在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到电场力向左，下列说法正确的是：[ ]
A．当放入正电荷时，该点的场强向右，当放入负电荷时，该点的场强向左
B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强
C．该点的场强方向一定向右
D．以上说法均不正确
2．真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距r．两点电荷连线中点处
的电场强度的大小为：[ ]
A．B．2kq/r2 C．4k/r2 D．8kq/r2
3．真空中，A，B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N，Q1=1.0×10-2C，
Q2=2.0×10-2C．则Q2在A处产生的场强大小是________N/C，方向是________；若移开Q2，则
Q1在B处产生的场强的大小是________N/C，方向是________．
说明
1．电场强度是表示电场强弱的物理量，因而在引入电场强度的概念时，应该使学生了解什
么是电场的强弱，同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的，所受电场力大的
点，电场强．
2．应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度，知道这个比值与电荷q无关，
是反映电场性质的物理量．
用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法，应结合学生前面学过的类似的定义方
法，让学生领会电场强度的定义．
3．应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式的含义，以及它们的区别和联系．
4．应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂，一般只限于两个电场叠加的情形．通过
这种计算，使学生理解场强的矢量性
5．电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。
第四节电势能、电势（2课时）
教学目标
（一）知识与技能
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。
（二）过程与方法
通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。
（三）情感态度与价值观
尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。
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。
教学过程：
（一）复习前面相关知识
1．静电力、电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。
2．复习功和能量的关系。
从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？引入新课。 （二）进行新课
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。
（1） q 沿直线从A 到B
（2） q 沿折线从A 到M 、再从M 到B （3） q 沿任意曲线线A 到B
结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos θ
【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。
与重力做功类比，引出： 2．电势能
（1） 电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种
势能叫做电势能。
（2） 静电力做功与电势能变化的关系： 静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为：PB PA E E W AB -=
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．电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。
③．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 一点具有的电势能都为负。
在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。
④．求电荷在电场中某点具有的电势能
电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 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E P =W
⑤．求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低
将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。
⑥电势能零点的规定
若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。 关于电势能零点的规定：P 19（大地或无穷远默认为零）
所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B 为电势能零点，则A 点的电势能为：
AB
AB PA qEL W E ==
（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
第一章静电场 第1节电荷及其守恒定律 三种起电方式的区别和联系 摩擦起电感应起电接触起电 产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时带电导体和导体接触时现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种 电荷，且电性与原带电体 “近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷原因 不同物质的原子核对核 外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到 带正(负)电物体吸引(排 斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥实质 电荷在物体之间和物体 内部的转移 接触起电的电荷分配原则 两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示． 电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分． 图1－1－2 1.“中性”与“中和”之间有联系吗？ “中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程． 2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？ (1)两种表述：①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；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一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的． (2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中
物理选修3－5课后习题答案 冲量与动量 1.答案：0 详解:４*20 - 5*16，减号是因为两个冲量反向。 2.答案：A 详解:因为二者动量都是正,于是速度方向相同，要保证二者相碰，左边那个要去追右边的，于是左球速度大,因为B质量大，于是B速度小，于是右球是B. 碰后A动量是2 kg?m/s据动量守恒,B动量是１0 ｋｇ?m/s．动量除以质量得到速度比。 3.答案：B 详解：因为A在B后方嘛,碰后A会减速,B会加速，于是A动量必然减小,根据动量守恒,C 不可能,B才对。 4.答案：BD 详解：冲量大小肯定是一样的。因为这就是作用力和反作用力的冲量。然而人质量小，于是速度改变量大，于是人走得快。 D说得很明确了，就是因为动量守恒,船必停。 5.答案：3５88Ｎ 详解:先算落地速度，从1．28米高度落地，根据自由落体公式,速度是5.0m/s (g取９.８）然后落地速度减为0,根据Ft =ｍ△ｖ，F = 3００0N。然后加上重力5８８N即可 6.答案：D 详解：冲量表征的是动量变化量。Ｄ就是按定义判断的。 A错,冲量和速度没什么关系。Ｂ错，力作用时间未知。Ｃ错,力作用时间和物体质量都未知。 7.答案:Ｄ 详解:重物动量改变量不少，但是动量改变的时间大大延长了。不拉皮筋，动量瞬间变为0,有了皮筋，动量要过一会儿才减为０．动量改变量不少,也就是受到的冲量不变。这么看,只有D对。 8.答案：BD 详解:二者位移一样，然而上升过程阻力和重力都同向,下降过程阻力和重力反向,于是上升过程加速度大,时间短,重力冲量小。比较速度改变量,因为回到抛出点速度必然小于初速度,于是上升过程改变量大,上升过程合外力冲量大。C项,重力方向不变，重力冲量方向也不变,都是竖直向下。D项空气阻力反向,于是冲量方向也是反向。 动量守恒定律及其应用 １. 答案:2.9m／s 详解,由系统动量守恒得:MＶ0-mｖ′＝mv于是V0可以算出是2.9m/s
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
第3节电阻的串联、并联及其应用1．串联电路的基本特点是： (1)电路中各处________相等，即________________． (2)总电压等于________________之和，即____________________________． (3)总电阻等于________________之和，即____________________________． 2．并联电路的基本特点是： (1)各电阻两端的________相等，即____________________________． (2)总电流等于各支路________之和，即________________________． (3)总电阻的倒数等于各支路电阻的________之和，即 ________________________________________． 3．电流表(表头)G的三个重要参数是________、________、________，这三个参数之间的关系符合欧姆定律，即____________________________． 4．利用串联电路的________原理，将电流表G________一只适当阻值的电阻R，就可以改装成一定量程的电压表V，若改装后的量程为U，则分压电阻R＝ ____________________________. 5．利用并联电路的________原理，将电流表G________一只适当阻值的电阻R，就可以改装成一定量程的电流表A，若改装后的量程为I，则分流电阻R＝ ________________________________.
【概念规律练】 知识点一串并联电路的特点 1．电阻R 1、R2、R3串联在电路中．已知R1＝10 Ω、R3＝5 Ω，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则() A．电路中的电流为0.6 A B．电阻R2的阻值为20 Ω C．三只电阻两端的总电压为21 V D．电阻R3两端的电压为4 V 2．已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为() A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．2∶3∶6 D．6∶3∶2 知识点二电压表、电流表的改装 3．把电流表改装成电压表时，下列说法正确的是() A．改装的原理是串联电阻有分压作用 B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了 C．改装后原电流表自身的电阻也增大了 D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变 4．有一个量程为0.5 A的电流表，与阻值为1 Ω的电阻并联后通入0.6 A的电流，电流表的示数为0.4 A，若将该电流表的量程扩大为5 A，则应________联一个阻值为________ Ω的电阻． 知识点三串并联电路特点的综合应用 5．一个T型电路如图1所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则() 图1 A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 Ω B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V 【方法技巧练】 一、用伏安法测电阻 6．用电流表和电压表测量电阻R x的阻值．如图2所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中，按照(a)图时，电流表示数为mA，电压表示数为V；按照(b)图时，电流表示数为mA，电压表示数为V，比较这两次结果，正确的是()
第一章第一节 1． 答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。接着用手去摸金属门把手时，身 体放电，于是产生电击的感觉。 2． 答：由于A 、B 都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A 带上的是负电荷，这是电子由B 移动到A 的结果。其中， A 得到的电子数为8 1019 10 6.25101.610 n --= =??，与B 失去的电子数相等。 3． 答：图1－4是此问题的示意图。导体B 中 的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端，右端会因失去电子而带正电。A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力，A 、B 之间产生吸引力。 4． 答：此现象并不是说明制造出了永动机，也 没有违背能量守恒定律。因为，在把A 、B 分开的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。这 是把机械转化为电能的过程。 第二节 1． 答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以，先把A 球与B 球接触，此时，B 球带电 2 q ；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电 4q ；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电3()2248 B q q q q =+÷=。 2． 答：192291222152 (1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --?===??=（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生 29 21.410/m s ?的加速度！） 3． 答：设A 、B 两球的电荷量分别为 q 、 q -，距离 为r ，则2 2kq F r =-。当用C 接触A 时，A 的电荷量变为2A q q =，C 的电荷量也是2c q q =；C 再与接触后，B 的电荷量变为 224B q q q q -+ ==-；此时，A 、B 间的静电力变为：2222112288 A B q q q q q F k k k F r r r ? '==-=-=。在此情况下，若再使A 、B 间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为2 11232 F F F "='= 。 1－6所示。4q 共受三个力的 4． 答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图 为a 、、a ，所以 作用，，由于1234q q q q q ====，相互间距离分别 2122q F F k a ==，2 222q F k a =。根据平行四边形定则， 合力沿对角线的连线向外，且 大小是21222cos 45q F F F k a =?+= 。由于对称性，每个电荷受到其他三 个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线 的连线向外。 5． 答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平 衡，它的受力示意图见图1 － 7 。 静 电 斥 力 t a F m g θ= 5tan 12 θ= =， 又， 2 2t a n q F k m g r θ== ， 所以， 85.310q C -===? 3 q
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．
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作） 6自感日光灯 (时间：60分钟)
知识点一对自感系数的理解 1．一个线圈的电流在均匀增大，则这个线圈的()．A．自感系数也将均匀增大 B．自感电动势也将均匀增大 C．磁通量的变化率也将均匀增大 D．自感系数、自感电动势都不变 解析自感系数决定于线圈自身，自感电动势E＝L ΔI Δt. 答案 D 2．关于线圈的自感系数，下列说法中正确的是()．A．线圈中产生的自感电动势越大，线圈的自感系数一定越大 B．线圈中电流变化越快，自感系数越大 C．线圈中电流为零时，自感系数也为零 D．线圈的自感系数是由线圈本身的几何尺寸及铁芯情况决定的量 解析线圈的自感系数由自感系数本身的物理意义确定，与线圈中是否有电流、线圈中存在电流时电流是否变化等因素无关． 答案 D 知识点二对自感现象的分析 3．如图1－6－8所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关．关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是()． 图1－6－8
A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭 B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭 C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭 D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭 解析合上开关后，由于a灯和线圈相连后接在电路中，当电路中电流变化时，线圈对电流有阻碍作用，所以闭合开关后，b先亮，a后亮；断开开关后，a、b都要过一会再灭． 答案 C 图1－6－9 4.在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图1－6－9所示．其道理是()．A．当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消 B．当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消 C．当电路中的电流变化时，两股导线中的磁通量相互抵消 D．以上说法都不对 解析由于采用双线并绕的方法，当电流通过时，两股导线中的电流方向是相反的，不管电流怎样变化，任何时刻两股电流总是等大反向的，所产生的磁通量也是等大反向的，故总磁通量等于零，在该线圈中不会产生电磁感应现象，因此消除了自感，选项A、B错误，只有C正确． 答案 C
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
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 四川省什邡中学高二物理 《电磁学》综合训练题（一） 命题人：王树斌 班级： 姓名： 一、 选择题：（每小题4分，共48分） 1.两个完全相同的小球，带有同种电荷，带电量Q 1=5Q 2.当它们相距d(d>>球半径)时,相互作用力为F,现将两球接触后分开,再让它们相距2d,则这时两球间的相互作用力为 ( ) A.209F B.920 F C.43F D.109 F 2.平行板电容器两极板分别与电池的两极相连,在两极板间的距离由d 逐渐增大到d ˊ的过程中,电容器的电容将 ( ) A.变大 B.不变 C.变小 D.可能变大,也可能变小 3.两电阻并联时的功率之比为2:3,则将它们串联使用时的功率之比为 （ ） A.2:3 B.4:9 C.3:2 D.9:4 4.照明电路两条输电线间的电压为U,每条输电线的电阻为r,电灯的总电阻为R.则输电线上消耗的功率为 ( ) A.r U 2 B.r U 22 C.22 2R rU D.22 )2(2r R rU 5.把两根同种材料制成的电阻丝甲、乙分别连在两个电路中,已知甲、乙长度之比和直径之比都为1:2,要使两电阻丝消耗的功率相同,则加在甲、乙电阻丝两端的电压之比为 ( ) A.1:1 B.2:1 C.2:2 D.2:1 7.如图所示,,当开关S 合上时,三个电表读数的变化情况是 ( ) A.V 变大,A 1变大,A 2变小 B.V 变小,A 1变大,A 2变小 C.V 变小,A 1变小,A 2变大 D.V 变大,A 1变小,A 2变大 8.轻质线圈悬挂在一条形磁铁的N 极附近,条形磁铁的轴线穿过线圈中心并与线圈 在同一平面内,如图所示.当线圈中通以顺时针方向的电流时,线圈将( ) A.转动,同时远离磁铁 B.转动,同时靠近磁铁 C.向左摆动 D.向右摆动 11.一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的交流电动势e=102sin4πt 伏.下列说法中正 确的是 ( ) A.此交流电的频率是4π赫 B.当t=0时线圈平面与中性面垂直 C.此交流电的周期是0.5秒 D.当t=0.5秒时e 有最大值
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。
物理选修光学试题及答案 详解 Prepared on 22 November 2020
光学单元测试一、选择题（每小题3分，共60分） 1 30°，则入射角等于（） °°°° 2．红光和紫光相比，（） A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速 度较小 3．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两 束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为n a和n b，a、b在玻璃中的传播速度分别为v a和v b，则（） A．n a>n b B．n a
a、b在玻璃体内穿行所用时间分别为t a、t b，则t a: t b等于（） （A）QQ’:PP’ （B）PP’:QQ’ （C）OP’:OQ’ （D）OQ’:OP’ 6．图示为一直角棱镜的横截面，? = ∠ ? = ∠60 , 90abc bac。一平行细光束从O 点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=2，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（） A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直 7．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、 b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的（） 8．如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（） Ａ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小 Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大 Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大 Ｄ．玻璃中紫光的传播速度比红光大 9．在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是（） b c a o
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
物理选修3-5课后习题答案 冲量与动量 1.答案：0 详解：4*20 - 5*16，减号是因为两个冲量反向。 2.答案：A 详解：因为二者动量都是正，于是速度方向相同，要保证二者相碰，左边那个要去追右边的，于是左球速度大，因为B质量大，于是B速度小，于是右球是B. 碰后A动量是2 kg?m/s 据动量守恒，B动量是10 kg?m/s.动量除以质量得到速度比。 3.答案：B 详解：因为A在B后方嘛，碰后A会减速，B会加速，于是A动量必然减小，根据动量守恒，C不可能，B才对。 4.答案：BD 详解：冲量大小肯定是一样的。因为这就是作用力和反作用力的冲量。然而人质量小，于是速度改变量大，于是人走得快。 D说得很明确了，就是因为动量守恒，船必停。 5.答案：3588N 详解：先算落地速度，从1.28米高度落地，根据自由落体公式，速度是5.0m/s (g取9.8) 然后落地速度减为0，根据Ft = m△v，F = 3000N。然后加上重力588N即可 6.答案：D 详解：冲量表征的是动量变化量。D就是按定义判断的。 A错，冲量和速度没什么关系。B错，力作用时间未知。C错，力作用时间和物体质量都未知。 7.答案：D 详解：重物动量改变量不少，但是动量改变的时间大大延长了。不拉皮筋，动量瞬间变为0，有了皮筋，动量要过一会儿才减为0.动量改变量不少，也就是受到的冲量不变。这么看，只有D对。 8.答案：BD 详解：二者位移一样，然而上升过程阻力和重力都同向，下降过程阻力和重力反向，于是上升过程加速度大，时间短，重力冲量小。比较速度改变量，因为回到抛出点速度必然小于初速度，于是上升过程改变量大，上升过程合外力冲量大。C项，重力方向不变，重力冲量方向也不变，都是竖直向下。D项空气阻力反向，于是冲量方向也是反向。 动量守恒定律及其应用 1. 答案： 2.9m/s 详解，由系统动量守恒得：MV0 - m v′= mv 于是V0可以算出是2.9m/s
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
教科版高二物理选修3-1公式概念基础知识汇编 一、静电场 1.自然界中有两种电荷（正电荷和负电荷） 2.正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。 3.负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。 4.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 5.电荷量：电荷的多少用电荷量来表示。 6.1897年，英国科学家汤姆生（1856-1940）发现了比原子小得多的带负电的粒子---电子，揭开了原子具有结构的秘密。 7.在通常情况下，原子核所带正电荷数与核外所有电子总共带的负电荷数相等，整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。 8.物体带电的三种方式： （1）摩擦起电 ①为什么摩擦后物体会带电呢？ 用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒经过摩擦之后就会失去电子，从而带上正电，而丝绸得到玻璃棒的电子带负电； 用毛皮去摩擦橡胶棒，橡胶棒经过摩擦会得到电子，从而带负电，而毛皮失去了电子带正电。 因为丝绸和玻璃棒相比，丝绸对电子的束缚能力较强；毛皮和橡胶棒相比，橡胶棒对电子的束缚能力较强一些。 ②微观实质： 电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子带负电，失去电子带正电。电子发生了移动 注意：摩擦起电并不是创造了电，而只是将电子由一个物体转移到另一个物体，使物体对外显示带电。 （2）接触起电 ①接触起电是指一个不带电的导体通过与另一个带电体接触后分开，从而成为带电体的现象。 ②接触起电电荷分配原则：
（Ⅰ）两个导体带异种电荷时：先中和后平均分配； （Ⅱ）两个导体带同种电荷时：将原来所带电量的总和平均分配. ③电荷的中和是正负电荷相互抵消，使得净电荷减少或为零，但正负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失。 ④接触起电后电荷在两导体的分布与导体的形状和表面积有关。两个完全相同的导体球相互接触后，总电荷量平均分配。 ⑤接触起电的实质是电荷的转移.电荷总量不变。 （3）感应起电 ①静电感应 当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离的一端带同号电荷，这种现象叫做静电感应。 ②利用静电感应使物体带电的过程，叫做感应起电。 ③感应起电的实质是电荷的转移，电荷总量不变。 9.验电器和静电计 （1）验电器是一种检测物体是否带电以及粗略估计带电量大小的仪器。 （2）静电计又叫电势差计或指针验电器，是中学静电实验中常用的半定量测量仪器。静电计可以用来检验物体所带电荷的种类并且测量电量。静电计还可定量测量两导体间的电压。 10.电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，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，在转移的过程中,电荷的总量不变。 11.元电荷：带电体所带电量的最小值。元电荷e=1.60×10-19C，最早由密立根油滴实验测定。带电体的电荷量是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的. q=ne(n∈Z) 12.当一个带电体本身的线度比它到其他带电体的距离小很多，以至在研究它与其他带电体的相互作用时，该带电体的形状大小以及电荷在其上的分布状况均无关紧要，该带电体可看做一个带电的点，这样的电荷称为点电荷。点电荷是一种理想化的模型。
电磁感应和楞次定律 1.答案：CD 详解：导体棒做匀速运动，磁通量的变化率是一个常数，产生稳恒电流，那么被线圈缠绕的 磁铁将产生稳定的磁场，该磁场通过线圈c不会产生感应电流；做加速运动则可以； 2．答案：C 详解：参考点电荷的分析方法，S磁单极子相当于负电荷，那么它通过超导回路，相当于向 左的磁感线通过回路，右手定则判断，回路中会产生持续的adcba向的感应电流； 3．答案：A 详解：滑片从a滑动到变阻器中点的过程，通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流 出，产生向右的磁场，而且滑动过程中，电阻变大，电流变小，所以磁场逐渐变小，所以此 时B线圈要产生向右的磁场来阻止这通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出种变 化，此时通过R点电流由c流向d；从中点滑动到b的过程，通过A线圈的电流从固定接 口流入，从滑片流出，产生向左的磁场，在滑动过程中，电阻变小，电流变大，所以磁场逐 渐变大，所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这种变化，通过R的电流仍从c流向d。 4．答案：B 详解：aob是一个闭合回路，oa逆时针运动，通过回路的磁通量会发生变化，为了阻止这种 变化，ob会随着oa运动； 5．答案：A 详解：开关在a时，通过上方的磁感线指向右，开关断开，上方的磁场要消失，它要阻止这 种变化，就要产生向右的磁场来弥补，这时通过R2的电流从c指向d；开关合到b上时，通过上方线圈的磁场方向向左，它要阻止这种变化，就要产生向右的磁场来抵消，这时通过R2的电流仍从c指向d； 6．答案：AC 详解：注意地理南北极与地磁南北极恰好相反，用右手定则判断即可。 电磁感应中的功与能 1．答案:C、D 详解：ab下落过程中，要克服安培力做功，机械能不守恒，速度达到稳定之前其减少的重 力势能转化为其增加的动能和电阻增加的内能，速度达到稳定后，动能不再变化，其重力势能的减少全部转化为电阻增加的内能。选CD 2．答案：A 详解：E=BLv I=E/R=BLv/R F=BIL=B^2L^2v/R W=Fd=B^2L^2dv/R=B^2SLv/R,选A
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。