静电场_1.1,2
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精心整理第一章静电场§1.1静电的基本现象和基本规律思考题:1、给你两个金属球,装在可以搬动的绝缘支架上,试指出使这两个球带等量异2、3、用手握铜棒与丝绸摩擦,铜棒不能带电。
戴上橡皮手套,握着铜棒和丝绸摩擦,铜棒就会带电。
为什么两种情况有不同结果?答:人体是导体。
当手直接握铜棒时,摩擦过程中产生的电荷通过人体流入大地,不能保持电荷。
戴上橡皮手套,铜棒与人手绝缘,电荷不会流走,所以铜棒带电。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------§1.2电场电场强度思考题:1、在地球表面上通常有一竖直方向的电场,电子在此电场中受到一个向上的力,电场强度的方向朝上还是朝下?答:电子受力方向与电场强度方向相反,因此电场强度方向朝下。
2、力F答:P 点,3、4、正时,沿轴线向外;当带电为负时,沿轴线向内,-----------------------------------------------------------------------------------------------------------§1.3高斯定理思考题:1、一般地说,电力线代表点电荷在电场中运动的轨迹吗?为什么?答:一般情况下,电力线不代表点电荷在电场中运动的轨迹。
因为电力线一般是曲线,若电荷沿电力线作曲线运动,应有法向力存在;但电力线上各点场强只沿切线方向,运动电荷必定偏离弯曲的电力线。
仅当电力线是直线,且不考虑重力影响时,初速度为零的点电荷才能沿着电力线运动。
若考虑重力影响时,静止的点电荷只能沿竖直方向电力线运动。
2、3、(1(2(3(14、(立方体的中心,则穿过该高斯面的电通量如何变化?(2)通过这立方体六个表面之一的电通量是多少?答:(1)立方形高斯面内电荷不变,因此电通量不变;(2)通过立方体六个表面之一的电通量为总通量的1/6。
静电场的教学单元方案1. 教学目标1.1 知识与技能- 理解静电场的基本概念,包括电荷、电场、电势等;- 掌握静电场的基本定律,如库仑定律、高斯定律等;- 能够运用静电场的知识解决实际问题,如电荷分布、电场强度等。
1.2 过程与方法- 通过实例和动画演示,培养学生的空间想象能力;- 利用数学工具和物理实验,培养学生的数据处理和分析能力;- 引导学生进行自主学习和团队合作,培养学生的探究能力。
1.3 情感态度价值观- 培养学生对科学的热爱和好奇心,激发学生对静电场研究的兴趣;- 培养学生尊重事实、严谨治学的科学态度;- 培养学生关注自然现象、服务社会的责任感。
2. 教学内容2.1 静电场的基本概念- 电荷:正电荷、负电荷、元电荷;- 电场:电场强度、电场线、电场强度矢量;- 电势:电势差、电势能、等势面。
2.2 静电场的基本定律- 库仑定律:点电荷间的相互作用力;- 高斯定律:静电场的散度;- 法拉第电磁感应定律:变化的磁场产生电场。
2.3 静电场的实际应用- 静电吸附:静电除尘、静电喷涂等;- 静电场对生物的影响:静电感应、电击等;- 静电场的测量与控制:电荷分布、电场强度测量等。
3. 教学策略与手段3.1 教学方法- 讲授法:讲解静电场的基本概念、定律和应用;- 演示法:利用动画、实验等演示静电场的现象;- 探究法:引导学生进行自主学习和团队合作,探究静电场的规律;- 案例分析法:分析实际问题,培养学生的解决问题能力。
3.2 教学手段- 多媒体课件:利用PPT、Flash等展示静电场的图像和动画;- 物理实验:进行静电场实验,验证静电场的规律;- 数学软件:利用Matlab、Python等进行静电场的数值计算和分析。
4. 教学评价- 课堂问答:检查学生对静电场基本概念的理解和掌握;- 课后作业:巩固学生对静电场定律和应用的掌握;- 小组讨论:评估学生在团队合作中的表现和探究能力;- 实验报告:评价学生在实验中的操作技能和数据分析能力。
第一章静电场1.1电荷及其守恒定律一、电荷1.物体带电:物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说它带了电或有了电荷。
2.两种电荷(自然界只存在两种电荷)1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷(丝玻正)2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷(毛橡负)3.自由电子和离子金属中原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动,这种电子叫做自由电子,失去这种电子的原子便成为带正电的离子。
(失正得负)4.作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引二、物体带电的三种方式(本质都是自由电子的转移)1.摩擦起电当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来是电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物质则带正电。
2.静电感应当导体靠近带电体时,导体中的自由电子就会受到带电体对它的排斥或者吸引,使导体两端出现异种电荷,近端与带电体异号,远端与带电体同号,这种方式称为感应起电,这种现象称为静电感应。
验电器的原理:两片金箔带同种电荷,彼此相斥而张开3.接触起电不带电的物体与带电体接触,能使不带电的物体带上电荷,这种方式成为接触起电。
分配规律:A带-Q,B带+5Q,AB接触再分开,电荷相加在平分A=B=+2Q三、电荷守恒定律1.内容:电荷既不会创生,也不会消灭,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。
在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
在一定情况下,带电粒子可以产生和湮灭。
一个高能光子在一定条件下可以产生一对正、负电子;一对正、负电子可以同时湮灭转化为光子。
现代表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
四、元电荷1.电荷量:电荷量又叫电量,它表示了电荷的多少,其单位是“库仑”,简称“库”,用符号C表示2.元电荷:最小电荷量(即科学实验发现的最小电荷量,最早由美国物理学家密里根测定),用e表示。
电荷量不能连续变化1)e=1.6×10-19C2)质子:所带电荷量与元电荷相同,符号与电子相反。
第一章静电场全章概述本章主要研究静电场的基本性质及带电粒子在静电场中的运动问题。
场强和电势是分别描述电场的力的性质和能的性质的两个物理量。
正确理解场强和电势的物理意义,是掌握好本章知识的关键。
本章的其他内容,如导体在电场中的静电感应现象和静电平衡问题,实质上是电场中力的性质研究的继续;电势差、电场力的功、电势能的变化等是电场的能的性质讨论的延伸;带电粒子在电场中的运动问题则是电场中上述两性质的综合运用。
本章的内容是电学的基础知识,也是学习以后各章的准备知识。
新课标要求1.掌握库仑定律和电荷守恒定律。
2.了解电场、电场强度及电场线,能进行电场强度的计算,特别是在匀强电场中的计算。
3.掌握电场力做功与电势能的关系,理解电势,能画出等势面。
4.根据做功原理,能够计算两点间的电势差。
5.理解电势差与电场强度的关系,能进行简单计算。
6,了解电容器的构成及常用的电容器,掌握平行板电容器的性质。
7.掌握带电粒子在电场中的加速及偏转,并会对其进行计算。
1.1 电荷及其守恒定律教学目标:(一)知识与技能知道各种起电方法及实质,认识元电荷,掌握电荷守恒定律的内容。
(二)过程与方法结合具体事实理解概念及定律,化抽象为具体。
(三)情感、态度与价值观体会生活中的静电现象,提高抽象思维水平。
培养学生对实验的观察和分析的能力。
教学重点:掌握电荷的基本性质与电荷守恒定律。
教学难点:电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。
教学方法:实验归纳法、讲授法教学用具:静电感应演示器、玻璃棒、丝绸,多媒体辅助教学设备教学过程(一)引入新课教师:初中学过自然界有几种电荷,它们间的相互作用如何?电荷的多少用什么表示?学生:自然界只存在两种电荷,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引。
电荷的多少是用电荷量来表示。
教师:一般情况下物体不带电,不带电的物体内是否存在电荷?如何使物体带电?学生:不带电的物体内存在电荷,且存在等量正、负电荷,在物体内中和,对外不显电性。