大学物理(上)试题3讲课教案
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一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解光的干涉现象的基本原理;(2)掌握光的干涉现象的实验方法和数据处理方法;(3)了解光的干涉现象在实际应用中的重要性。
2. 过程与方法:(1)通过实验观察光的干涉现象,培养学生的观察能力和实验操作能力;(2)通过讨论和分析,培养学生的逻辑思维能力和科学探究能力;(3)通过实际问题分析,培养学生的解决实际问题的能力。
3. 情感态度与价值观:(1)激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的科学精神;(2)培养学生的团队合作精神和创新意识;(3)培养学生的社会责任感和使命感。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)光的干涉现象的基本原理;(2)光的干涉现象的实验方法和数据处理方法。
2. 教学难点:(1)光的干涉现象的实验操作和数据处理;(2)光的干涉现象在实际应用中的分析。
三、教学过程1. 导入新课(1)回顾光的波动性;(2)提出问题:光的干涉现象是如何产生的?2. 讲解光的干涉现象的基本原理(1)光的波动性;(2)干涉现象的产生条件;(3)干涉条纹的形成原理。
3. 实验演示(1)实验装置:双缝干涉实验装置;(2)实验步骤:调整光源、狭缝、屏幕等,观察干涉条纹;(3)实验分析:解释干涉条纹的形成原因,分析条纹间距与实验参数的关系。
4. 讨论与分析(1)讨论光的干涉现象在光学仪器中的应用;(2)分析光的干涉现象在实际问题中的应用。
5. 课堂小结(1)总结光的干涉现象的基本原理;(2)回顾实验操作和数据处理方法;(3)强调光的干涉现象在实际应用中的重要性。
6. 课后作业(1)完成课后习题,巩固所学知识;(2)查阅资料,了解光的干涉现象在光学仪器中的应用。
四、教学反思本节课通过讲解、实验演示、讨论与分析等方法,使学生掌握了光的干涉现象的基本原理、实验方法和实际应用。
在教学过程中,注重培养学生的观察能力、实验操作能力、逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
在今后的教学中,应进一步优化教学方法和手段,提高学生的学习兴趣和积极性。
一、教学目标1. 知识目标:(1)理解静电场的概念,掌握电场强度、电势的概念及其计算方法。
(2)掌握库仑定律,了解点电荷在静电场中的运动规律。
(3)理解电场线、等势面的概念,并能绘制静电场中的电场线和等势面。
2. 能力目标:(1)培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
(2)提高学生的实验操作能力和数据分析能力。
3. 情感目标:(1)激发学生对物理学的兴趣,培养学生严谨求实的科学态度。
(2)培养学生团结协作、勇于探索的精神。
二、教学内容1. 静电场的基本概念2. 电场强度和电势3. 库仑定律4. 点电荷在静电场中的运动规律5. 电场线与等势面三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)电场强度和电势的概念及其计算方法。
(2)库仑定律的应用。
(3)点电荷在静电场中的运动规律。
2. 教学难点:(1)电场强度和电势的计算方法。
(2)点电荷在静电场中的运动规律。
四、教学方法1. 讲授法:讲解静电场的基本概念、电场强度和电势的计算方法、库仑定律、点电荷在静电场中的运动规律等。
2. 实验法:通过静电场实验,让学生观察电场线和等势面的分布,加深对静电场概念的理解。
3. 案例分析法:通过实例分析,让学生学会运用物理知识解决实际问题。
五、教学过程1. 导入新课:通过生活中的静电现象引入静电场的基本概念。
2. 讲解静电场的基本概念,包括电场强度、电势、库仑定律等。
3. 讲解电场强度和电势的计算方法,并通过实例进行讲解。
4. 讲解库仑定律的应用,包括点电荷在静电场中的运动规律。
5. 通过静电场实验,让学生观察电场线和等势面的分布。
6. 案例分析,让学生学会运用物理知识解决实际问题。
7. 总结本节课的主要内容,布置课后作业。
六、教学评价1. 课堂提问:了解学生对静电场基本概念的理解程度。
2. 课后作业:检查学生对静电场计算方法和点电荷在静电场中运动规律掌握情况。
3. 静电场实验报告:评估学生实验操作能力和数据分析能力。
4. 课堂表现:关注学生的参与度、讨论积极性等方面。
教学目标:1. 让学生掌握本节课的基本概念、基本原理和基本方法。
2. 培养学生的科学思维和实验技能,提高学生的创新能力和实践能力。
3. 培养学生的团队合作精神和沟通能力。
教学重点:1. 本节课的核心知识点。
2. 实验操作的关键步骤和注意事项。
教学难点:1. 理解和运用本节课的理论知识。
2. 实验过程中的问题分析和解决。
教学过程:一、导入1. 复习上一节课的内容,帮助学生巩固所学知识。
2. 提出本节课的学习目标和要求。
二、新课讲解1. 讲解本节课的核心知识点,结合实例进行阐述。
2. 针对重点难点进行详细讲解,引导学生深入理解。
3. 通过板书、图表等形式,使知识体系更加清晰。
三、实验演示1. 演示实验操作过程,强调实验步骤和注意事项。
2. 观察实验现象,引导学生分析实验结果。
3. 针对实验过程中可能出现的问题,进行讲解和解答。
四、课堂练习1. 布置课堂练习题,巩固所学知识。
2. 学生独立完成练习题,教师巡视指导。
3. 针对学生的练习情况,进行点评和总结。
五、课堂讨论1. 针对本节课的重点难点,组织学生进行讨论。
2. 鼓励学生提出问题,分享自己的见解。
3. 教师总结讨论结果,加深学生对知识的理解。
六、总结与作业1. 总结本节课的学习内容,强调重点和难点。
2. 布置课后作业,巩固所学知识。
3. 鼓励学生主动查阅资料,拓展知识面。
教学评价:1. 课堂练习和课后作业的完成情况。
2. 学生对实验操作和理论知识的掌握程度。
3. 学生在课堂讨论中的表现。
教学资源:1. 教材、参考书等教学资料。
2. 实验器材、多媒体设备等教学设施。
教学反思:1. 对本节课的教学效果进行总结和反思。
2. 分析教学过程中存在的问题,并提出改进措施。
3. 不断优化教学方法和手段,提高教学质量。
一、教学目标1. 知识目标:使学生掌握大学物理实验的基本原理、方法和步骤,了解实验仪器的使用和注意事项。
2. 能力目标:培养学生的动手能力、观察分析能力、实验设计和创新能力。
3. 情感目标:激发学生对物理实验的兴趣,培养严谨的科学态度和团队合作精神。
二、教学内容1. 实验基本原理:力学、热学、光学、电磁学等物理实验的基本原理。
2. 实验方法:误差分析、数据处理、实验设计等实验方法。
3. 实验步骤:实验仪器的使用、实验数据的获取、实验现象的观察与分析等。
三、教学过程1. 导入新课- 通过实验演示或提问,引导学生回顾已学过的物理知识,激发学生对物理实验的兴趣。
- 介绍本节课的实验目的、内容和要求。
2. 实验基本原理讲解- 针对本次实验,讲解相关的物理原理,使学生理解实验的背景和意义。
- 结合实例,阐述实验原理在生活中的应用。
3. 实验方法讲解- 介绍实验误差的来源及分析方法,强调实验数据处理的准确性。
- 讲解实验设计的基本原则,如实验方案的选择、实验步骤的安排等。
4. 实验步骤讲解- 详细讲解实验步骤,包括实验仪器的使用、实验数据的获取、实验现象的观察与分析等。
- 强调实验过程中的注意事项,如安全操作、实验数据的记录等。
5. 实验演示- 教师进行实验演示,让学生观察实验现象,理解实验原理和方法。
- 鼓励学生提问,解答学生在实验过程中遇到的问题。
6. 学生分组实验- 学生分组进行实验,教师巡回指导,解答学生问题。
- 强调团队合作,培养学生相互协作、共同解决问题的能力。
7. 实验总结与评价- 学生汇报实验结果,分析实验数据,总结实验经验。
- 教师对学生的实验表现进行评价,指出不足之处,提出改进建议。
四、教学评价1. 课堂表现:观察学生的参与程度、提问回答情况等。
2. 实验报告:检查学生的实验报告,评价实验数据的准确性和分析能力。
3. 实验答辩:组织学生进行实验答辩,考察学生的实验设计和创新能力。
五、教学资源1. 教材:《大学物理实验》2. 实验仪器:力学、热学、光学、电磁学等实验仪器3. 多媒体课件:实验原理、实验步骤、实验现象等4. 网络资源:实验视频、实验报告模板等六、教学反思1. 关注学生的实验兴趣,激发学生的学习积极性。
课程名称:大学物理(上册)授课教师:[教师姓名]授课班级:[班级名称]授课时间:[具体时间安排]教学目标:1. 理解并掌握力学基础的基本概念和原理;2. 掌握气体动理论和热力学的基本理论;3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力;4. 增强学生的科学素养和创新意识。
教学内容:一、力学基础1. 质点运动学2. 动力学3. 动量守恒定律4. 能量守恒定律二、气体动理论和热力学1. 理想气体状态方程2. 气体分子动理论3. 热力学第一定律4. 热力学第二定律教学过程:一、导入1. 通过实际案例引入力学、气体动理论和热力学的基本概念;2. 强调这些基本理论在工程、科学和日常生活中的应用。
二、教学内容讲解1. 力学基础- 质点运动学:讲解位移、速度、加速度等基本概念,通过实例分析运动规律; - 动力学:讲解牛顿运动定律,通过实例分析力的作用效果;- 动量守恒定律:讲解动量守恒原理,通过实例分析动量守恒在碰撞问题中的应用;- 能量守恒定律:讲解能量守恒原理,通过实例分析能量转换和守恒。
2. 气体动理论和热力学- 理想气体状态方程:讲解理想气体状态方程的推导和应用;- 气体分子动理论:讲解气体分子运动规律,通过实例分析分子间相互作用;- 热力学第一定律:讲解热力学第一定律的原理和应用;- 热力学第二定律:讲解热力学第二定律的原理和应用。
三、课堂练习1. 布置课后习题,巩固学生对力学基础、气体动理论和热力学知识的掌握;2. 组织课堂讨论,引导学生运用所学知识解决实际问题。
四、教学评价1. 课后作业完成情况;2. 课堂讨论参与度;3. 期中、期末考试。
教学资源:1. 教材:《大学物理学》第6版上册赵近芳王登龙2. 电子版教材:关注本公众号联系人工客服获取;3. 辅助教材:《大学物理学(第2版)(上册)》袁艳红教学反思:1. 关注学生的学习需求,调整教学内容和方法;2. 加强与学生的互动,提高课堂氛围;3. 注重培养学生的实践能力和创新意识。
课时:2课时年级:大学一年级教学目标:1. 帮助学生了解大学物理考试试卷的结构和题型,提高学生应对考试的能力。
2. 通过讲解试卷中的典型题目,强化学生对物理知识点的理解和应用。
3. 培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
教学重点:1. 大学物理考试试卷的结构和题型。
2. 典型题目的解题思路和方法。
教学难点:1. 学生对物理知识点的理解和应用。
2. 学生分析问题和解决问题的能力。
教学过程:第一课时一、导入1. 引导学生回顾大学物理课程的主要内容,强调考试的重要性。
2. 介绍大学物理考试试卷的结构和题型,让学生对考试形式有所了解。
二、讲解试卷结构1. 介绍试卷的题型分布,如选择题、填空题、计算题等。
2. 分析各题型所占分值,帮助学生合理分配答题时间。
三、讲解典型题目1. 选择题:讲解如何快速准确地判断正确答案,提高答题速度。
2. 填空题:讲解如何根据题意填写合适的答案,避免失分。
3. 计算题:讲解如何准确计算,避免因计算错误而失分。
四、互动环节1. 学生分组讨论试卷中的典型题目,互相解答疑问。
2. 教师巡视指导,解答学生提出的问题。
第二课时一、复习上节课所学内容1. 回顾试卷结构、题型及解题方法。
2. 检查学生对物理知识点的掌握程度。
二、讲解典型题目1. 分析上节课讨论的典型题目,讲解解题思路和方法。
2. 针对学生的疑问进行解答,巩固知识点。
三、模拟考试1. 发放模拟试题,让学生在规定时间内完成。
2. 教师巡视指导,解答学生提出的问题。
四、总结1. 总结本次讲解的主要内容,强调重点和难点。
2. 帮助学生梳理物理知识点,提高应对考试的能力。
教学反思:1. 本节课通过讲解试卷结构和典型题目,帮助学生提高了应对考试的能力。
2. 在讲解过程中,注重培养学生的独立思考、分析问题和解决问题的能力。
3. 在模拟考试环节,及时发现学生的薄弱环节,有针对性地进行辅导。
大学物理习题讲评课教案一、教学目标1. 通过本课程的研究,学生将掌握大学物理中的一些典型题解题方法和技巧;2. 提高学生的逻辑思维能力和解决问题的能力;3. 培养学生分析问题、归纳总结的能力。
二、教学内容1. 引入:介绍题的重要性和解题的一般步骤;2. 针对不同类型的题,分析解题思路和方法;3. 通过具体例题,讲解解题技巧,并进行相关题讲评;4. 总结归纳各类题的共性及解题要点。
三、教学步骤1. 引入(5分钟)- 介绍题的重要性和解题的一般步骤;- 激发学生的研究兴趣,让他们认识到题是研究物理的有效途径。
2. 分析解题思路和方法(15分钟)- 针对不同类型的题,详细分析解题的思路和方法;- 强调问题分析的重要性,引导学生从整体和局部的角度思考问题。
3. 讲解解题技巧并讲评题(40分钟)- 选取一些典型的题,针对解题技巧进行详细讲解;- 针对学生常犯的错误,进行解题讲评,指导他们正确的思考方式。
4. 总结归纳(10分钟)- 对已讲解的各类题进行总结和归纳,概括解题的要点和关键;- 强调学生要多做题,总结解题技巧,提高解题的效率和准确性。
四、教学评估1. 课堂练:安排一些与本课内容相近的题让学生进行解答,评估他们的研究情况;2. 学生反馈:鼓励学生积极参与课堂讨论,提供解题过程中的问题和意见;3. 作业批改:对学生的作业进行详细批改,指出他们在解题过程中的不足和改进的地方。
五、教学资源- 大学物理题集:选择一些合适的题作为教学素材;- 讲解范例:准备一些具体的题解答范例,用于教学讲解;- 课堂黑板:用于讲解和归纳题要点。
六、教学反思通过本节课的教学,学生对大学物理习题的解题方法和技巧有了更深入的理解和掌握。
然而,仍需要进一步加强学生的习题训练,提高他们的解题能力。
教师在讲解解题技巧和讲评习题时,应更加注重与学生互动,引导他们主动思考和解决问题。
在评估学生的学习情况时,可以设计更多的实际应用题,以提高学生对知识的综合运用能力。
《大学物理》授课教案一、教学内容1. 波的基本概念:波的定义、波长、频率、波速。
2. 平面波:平面波的产生、平面波的传播特性。
3. 波动方程:波动方程的推导、波动方程的意义。
4. 波的干涉:干涉现象的产生、干涉条件的判断。
5. 衍射现象:衍射现象的产生、衍射条件的判断。
6. 光的偏振:偏振光的定义、偏振光的产生和检测。
二、教学目标1. 学生能够理解波的基本概念,掌握波长、频率、波速之间的关系。
2. 学生能够了解平面波的产生和传播特性,能够推导波动方程。
3. 学生能够理解波的干涉和衍射现象,掌握干涉和衍射条件的判断。
4. 学生能够了解光的偏振现象,掌握偏振光的产生和检测方法。
三、教学难点与重点1. 教学难点:波动方程的推导和理解,干涉和衍射条件的判断。
2. 教学重点:波的基本概念,平面波的传播特性,光的偏振现象。
四、教具与学具准备1. 教具:黑板、粉笔、多媒体教学设备。
2. 学具:教材、笔记本、尺子、三角板。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示水波和声波的图片,引导学生思考波的概念。
2. 波的基本概念:讲解波的定义、波长、频率、波速,并进行例题讲解和随堂练习。
3. 平面波:讲解平面波的产生和传播特性,引导学生进行实际操作,观察平面波的传播。
4. 波动方程:推导波动方程,并进行解释,让学生通过例题理解和应用波动方程。
5. 波的干涉:讲解干涉现象的产生和干涉条件的判断,进行例题讲解和随堂练习。
6. 衍射现象:讲解衍射现象的产生和衍射条件的判断,进行例题讲解和随堂练习。
7. 光的偏振:讲解偏振光的定义、产生和检测方法,进行例题讲解和随堂练习。
六、板书设计1. 波的基本概念:波的定义、波长、频率、波速。
2. 平面波:平面波的产生、平面波的传播特性。
3. 波动方程:波动方程的推导、波动方程的意义。
4. 波的干涉:干涉现象的产生、干涉条件的判断。
5. 衍射现象:衍射现象的产生、衍射条件的判断。
6. 光的偏振:偏振光的定义、偏振光的产生和检测。
承上: 热力学第一定律 (03’) §7-5 热一律对理想气体绝热过程的应用一、 泊松方程 (27’)绝热过程特征:dE dW dQ -=⇒=01、对理想气体: ∴c pV=γ 2、绝热线:V p -图:交点处:绝热线斜率>等温线斜率§7-6 循环过程 卡诺循环 热机的效率一、 循环过程: (17’) 特征:1、经每次循环:0=∆E,净功)净热)((W Q =⇒ 系统对外的净功等于系统吸入的净热。
2、平衡过程:⎰⎰==pdVdW W 数值上等于Vp -图上闭曲线包围的面积。
二、卡诺循环:二恒温热源间二等温过程二绝热过程组成正循环:热机 (28’)⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=→=→=→=→----)4(:,)3(ln :,)2(:,)1(ln :,1421114322132121121K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K γγγγμμv T v T a d v v RT M Q d c v T v T c b v v RT M Q b a i 绝热绝热压缩:(绝对值)放热等温压缩:绝热绝热膨胀:吸热等温膨胀:效率:1212111T TQ Q Q W -=-==η讨论:1.卡诺循环最简单、最基本的理想循环 2. 只与21,T T 有关。
提高η的途径 3.η恒小于1逆循环:致冷机 (10’)致冷系数2122122T T T Q Q Q W Q -=-==ω(可大于1)小结: 绝热过程; 卡诺循环: (05’) 思考: 7-5,9,10; 练习:7-20, 24, 25承启: 力学:机械运动→电磁学:电磁运动 (02’)第八章真空中的静电场§ 8-1:电场一.电场:场物质:迭加性 静电场:静止电荷激发。
对外表现 (05’)二. 带电现象的微观解释:电子转移⎩⎨⎧电荷量子化电荷守恒(03’)三. 库仑定律:对真空的点电荷02122101241r r q q F ϖϖ⋅=επ (10)§ 8-2:场强一、 场强:q F E ϖϖ=性质 ⎪⎩⎪⎨⎧+++=n E E E E ϖΛϖϖϖ21迭加性:客观性方向性 (10)二、 场强计算:(一)离散型: (20’)1、点电荷:2、点电荷系: 电偶极子: 电矩(二)、连续型:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅===⋅=⎰⎰⎰dq r r E d E d E dqr r E d 303041:41ϖϖϖϖϖϖπεπε矢量积分迭加划分:元电荷 注意方向,正交分解)(1、均匀带电线: (20’)讨论:无限长均匀带电线:2.、均匀带电环轴: (15’)讨论:① 环心; ② 远处小结: 静电场; 场强计算: (05’) 思考: 8—1,3; 练习:8—6, 8, 10承启: 场强计算 (03’) § 8—3,4 Gauss 定理 一、电力线:电场的形象描绘。
大学物理(上)试题3仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2《大学物理AI 》作业No.08导体 介质中的静电场班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、判断题:(用“T ”和“F ”表示)[ F ] 1.静电平衡时, 导体表面的电场强度为零。
解:达到静电平衡的导体,内部场强处处为0,表面场强处处垂直于表面。
[ F ] 2.负电荷沿导体表面运动时,电场力做正功。
解:达到静电平衡的导体,表面场强与表面处处垂直,所以电场力做功为0。
也可以这样理解:达到静电平衡的导体是个等势体,导体表面是个等势面,那么当电荷在导体表面运动时,电场力不做功(因为电场力做功数值上等于电势能增量的负值)。
[ F ] 3. 导体接地时,电势一定为零。
解:导体接地,意味着同大地等电势,是否为0,就要看是否选大地的电势为0了,这与电势0点的选取有关。
[ F ] 4.电介质中的电场是由极化电荷产生的。
解:电介质中的电场是总场,是自由电荷和极化电荷共同产生的。
[ T ] 5.将电介质从已断开电源的电容器极板之间拉出来时,电场力做负功。
解:拔出电介质,电容器的电容减少,而电容器已与电源断开,那么极板上的电量不变,电源不做功。
此时,电容器储能变化为:0222'2>-=∆CQ C Q W ,即电容器储能是增加的,而电场力做功等于电势能增量的负值,那么电场力应该做负功。
二、选择题:仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢31.把A ,B 两块不带电的导体放在一带正电导体的电场中,如图所示。
设无限远处为电势零点,A 的电势为U A ,B 的电势为U B ,则 [ D ] (A) U B > U A ≠0 (B) U B > U A = 0 (C) U B = U A (D) U B < U A解:电力线如图所示,电力线指向电势降低的方向,所以U B < U A 。
2.半径分别为 R 和 r 的两个金属球,相距很远。
用一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电。
在忽略导线的影响下,两球表面的电荷面密度之比R/r 为 [ D ] (A) R/r (B) R 2/r 2 (C) r 2/ R 2 (D) r/R解:两个金属球用导线相接意味着它们的电势相等, 设它们各自带电为21q q 、,选无穷远处为电势0点,那么有:r q R q 020144πεπε=,我们对这个等式变下形r R rr rq R R R q 21020144σσπεπε=⇒⋅⋅=⋅⋅,即面电荷密度与半径成反比。
所以选D 。
3.充了电的平行板电容器两极板(看作很大的平板)间的静电作用力 F 与两极板间的电压 U 的关系是: [ D ] (A) F ∝U (B) F ∝ 1/U(C) F ∝1/U 2 (D) F ∝U 2解:CU Q =dCU d U CU E Q F 2212.2=⋅⋅==(注意:两板之间的作用力是F ,意思是一个板上的电荷受到的另一个板在这里产生的电场的作用力。
)仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢4所以,选D 。
4.两只电容器,C 1 = 8μF ,C 2 = 2μF ,分别把它们充电到 1000 V ,然后将它们反接(如图所示),此时两极板间的电势差为: [ C ] (A) 0 V (B) 200 V(C) 600 V (D) 1000 V 解:未反接前:022011,U C q U C q ==,反接后,'',''2211U C q U C q ==,电荷要守恒,有()()V 600''''021212121=⇒-=+⇒+=+U U C C U C C q q q q5. C 1 和C 2两空气电容器并联以后接电源充电。
在电源保持联接的情况下,在C 1 中插入一电介质板,如图所示, 则 [ C ] (A) C 1 极板上电荷增加,C 2 极板上电荷减少(B) C 1 极板上电荷减少,C 2 极板上电荷增加。
(C) C 1 极板上电荷增加,C 2 极板上电荷不变。
(D) C 1 极板上电荷减少,C 2 极板上电荷不变。
解:保持 ε联接,则电容器上的电压不变。
在C 1中插入介质板,则C 1增大,C 2不变。
由UqC =, q 1= C 1U 增大,q 2=C 2U 不变。
ε 2仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢5三、填空题:1.半径为R 的金属球与地连接,在与球心O 相距R d 2=处有一电荷为q 的点电荷。
如图所示,设地的电势为零,则球上的感生电荷q' 为 2q- 。
2.如图所示,两同心金属球壳,它们离地球很远,内球壳用细导线穿过外球壳上的绝缘小孔与地连接,外球壳上带有正电荷,则内球壳带有 负电荷 。
解:内球壳接地,意味着内球壳上的电势为0,设内球壳带电为'q ,半径为R ,外球壳带电为q ,那么:044'00=+=Rq Rq Uπεπε,外球壳上的电荷为正,那么内球壳上的电荷必然为负值才能满足上式。
3.如果在空气平行板电容器的两极板间平行地插入一块与极板面积相同的金属板,则由于金属板的插入及其相对极板所放位置的不同,对电容器电容的影响是 使电容增加,与位置无关 。
仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢6解:插入平板金属板,等效于板间距离缩小,将使电容增加。
(dSC ε=,与金属板位置无关)分析:插入金属板后,相当于两个电容器串联,21111C C C +=,其中,2211,d SC d SC εε==,于是:212121d d SC C C C C +=+=ε,d d d <+21,且数值不变,所以,电容器的电容增加,并且与金属板的位置无关。
4.用力F 把电容器中的电介质板拉出,在图(a) 的情况下电容器中储存的静电能量将 减少 ,在图(b) 的情况下电容器中储存的静电能量将 增加 。
解:用力F 把电容器中的电介质板拉出,电容减少:(a )充电后保持与电源相连,那么电容器的两极板间的电势差不变,根据()221U C W ∆=,得出,静电能是减少的。
(b )充电后断开电源,那么电容器的极板上的电量不变,根据22CQ W =,得出,静电能是增加的。
5.真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电荷都相等。
则它们的静电能W 球体和W 球面之间的关系是球面球体W W > 。
解:对于均匀带电球体所产生的场强大小的分布为:仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢7而均匀带电球面为:而dV E W r 20021εε⎰∞=,dV E dV E W r R r R 202002121外内球体εεεε⎰⎰∞+=,dV E W r R 2021外球面εε⎰∞=由此得出,球面球体W W >。
仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢8四、计算题:1.如图所示,若半径为R 1的金属球A 带有电荷Q 1,内、外半径分别为R 2 和R 3的金属球壳B 带有电荷Q 2,求出图中1、2、3、4各区域的电场强度和电势,并画出E-r 和 U-r 函数曲线图。
解:电荷分布为:2111-,Q Q Q Q Q Q Q B B A +===外内,因为电荷分布为3个同心的均匀带电球面,所以电场分布具有球对称性。
选同心球面作为高斯面,即可得出4个区域的电场分布。
24021432201214,0,4,0r Q Q E E r Q E E πεπε+====电势分布直接用均匀带电球面在其内外的电势分布来叠加,得到:30212011011444R Q Q R Q R Q U πεπεπε++-=30212012012444R Q Q R Q r Q U πεπεπε++-= 302134R Q Q U πε+=,402134r Q Q U πε+=2.一半径为a 的长度为L 细导线与一半径为R 的等长度同轴导体薄圆筒构成一电容器,求该电容器的电容量。
将该电容器与圆柱形电容器比较,你能得出什么结论?解:设极板带电为Q ,那么电场分布为:LQ E R r a E R r a r 02,0,,0πε=<<=><<当当所以两板间的电势差为:aR L Q r r L Qr E U Ra R aln 2d 2d 00πεπε==⋅=∆⎰⎰R 1 R 3 R 2A B1234仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢9电容为:aR LU Q C ln 20πε=∆=仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢103.一电容为C 的空气平行板电容器,接在端电压为U 的电源上充电后随即断开。
试求把两个极板间距离增大至n 倍时电场力所作的功。
解:断开电源后电容器极板上所带电荷q = CU 将保持不变 而电容值由 n C nd S C d S C /)/(/00=='→=εε 电容器储存的静电能(电场能量)由C nq C q W C q W /)(21/21/21222='='→=0/21/)(2122>-=-'=∆C q C nq W W W能量增加来源于拉开极板间距离时外力所作之功C q C nq A /21/)(2122-=)1)(/(212-=n C q)1(212-=n CU。