高中物理 选修 电场强度
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高中物理选修二公式整理
以下是高中物理选修二的一些常用公式:
1.电场强度公式:E=F/q,其中E为电场强度,F为电场力,q为测试电荷。
2.电势能公式:U=qV,其中U为电势能,q为电荷量,V为电势。
3.电势差公式:ΔV=Vb-Va,其中ΔV为电势差,Vb为终点电势,Va 为起点电势。
4.电容公式:C=Q/V,其中C为电容,Q为电荷量,V为电势。
5.电阻公式1:R=ρl/A,其中R为电阻,ρ为电阻率,l为电阻长度,A为电阻横截面积。
6.电阻公式2:R=V/I,其中R为电阻,V为电压,I为电流。
7.磁感应强度公式1:B=μ0I/2πr,其中B为磁感应强度,μ0为真空中的磁导率,I为电流,r为距离。
8.磁感应强度公式2:B=μ0N/lI,其中B为磁感应强度,μ0为真空中的磁导率,N为匝数,l为长度,I为电流。
9.感应电动势公式:ε=-NΔΦ/Δt,其中ε为感应电动势,N为线圈匝数,ΔΦ为磁通量的变化量,Δt为时间的变化量。
10.波长公式:λ=v/f,其中λ为波长,v为波速,f为频率。
以上是高中物理选修二的一些常用公式,希望对大家有所帮助。
电场强度教案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】《电场强度》教案授课人李传林一、教材分析本堂课采用的是人教版高中物理选修3-1第一章第三节。
电场是一种物质,对这一点的认识,课本是先从电荷间的相互作用要通过物质做媒介引进电场的。
电场因为它看不见、摸索不着,比较抽象,故可先把它接受下来,在学习中逐渐加深对它的认识。
本节主要由“电场”“电场强度”“点电荷的电场”“电场的叠加”四部分组成。
电场强度是本章的重点,它的概念的建立又是本章的难点。
二、教学目标1.知识与技能(1)知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是一种特殊的物质形态;(2)理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关计算。
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)推导并掌握点电荷的场强公式,知道电场的叠加原理,会进行简单计算。
2.过程与方法(1)通过设置问题启发学生思考,使学生初步掌握研究抽象物理量的思维方法;(2)通过组织探究和验证实验过程,训练学生观察与总结的能力,运用数学的控制变量法和比值定义法处理物理问题的方法;(3)让学生亲身经历科学规律探究过程,认识探究意义、尝试探究方法、培养探究能力和创新精神。
3.情感、态度与价值观(1)通过对场的概念学习,知道自然界有两种物质--实物粒子和场,提高对客观世界的认识层次;(2)通过探究和验证等活动,培养学生与人交流的合作精神,以及关注社会、积极参与的意识;(3)通过探究培养学生实事求是、精益求精、锲而不舍的探索精神。
三、教学重点电场强度的定义式的获得过程四、教学难点电场强度概念的建立五、教学过程复习库仑定律教师:相互作用的电荷需要接触吗学生:不需要。
教师:像这样不需要接触也能产生的作用力还有哪些?学生:磁力,万有引力。
教师:不接触的物体之间是怎样产生作用的呢进入新课教师:曾经有人认为这是超距作用,这种作用可以跨过时间和空间而直接产生。
高中物理选修3-1电场强度知识点总结
高中物理选修3-1电场强度知识点总结
高中物理电场强度知识点
电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度;
1、定义式:E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷;
2、电场强度是矢量,电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向(与负电荷所受电场力的方向相反)
3、该公式适用于一切电场;
4、点电荷的电场强度公式:E=kQ/r2
高中物理库仑定律知识点
库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
电荷间的这种力叫库仑力,
1、计算公式:F=kQ1Q2/r2 (k=9.0 109N.m2/kg2)
2、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计)
3、库仑力不是万有引力;
高中物理产生电荷的方式知识点
1、摩擦起电:(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷; (2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体;
2、接触起电:(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)、电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现
象叫电荷的中和;
3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引; (2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷;
4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体。
3电场强度一、电场与电场强度1.电场及其性质电荷的周围存在着由它产生的电场,电荷之间的作用是通过电场发生的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.2.场源电荷和试探电荷场源电荷是激发或产生我们正在研究的电场的电荷.试探电荷是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷.3.电场强度(1)定义及公式:试探电荷在电场中某个位置所受的力与它的电荷量的比值叫电场强度.公式E=Fq,单位牛每库,符号为N/C.(2)物理意义:表示电场的强弱和方向.(3)方向:与正电荷在该点正电荷所受的静电力的方向相同,与负电荷在该点所受的静电力方向相反.二、点电荷的电场1.真空中点电荷的电场(1)场强公式:E=k Qr2,其中k是静电力常量,Q是场源电荷的电荷量.(2)方向:当Q为正电荷时,E的方向沿半径向外;当Q为负电荷时,E的方向沿半径向内.2.电场强度的叠加场强是矢量,如果场源是多个点电荷时,电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则),常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等;对于同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算.3.E=F与E=kQ2的比较:本质区别定义式决定式适用范围一切电场真空中点电荷的电场Q与q的意义q为检验(试探)电荷的电荷量Q为场源电荷的电荷量关系理解E的大小与F、q的大小无关E的大小与Q成正比三、电场线与匀强电场1.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方向,电场线不是实际存在的线,而是为了形象描述电场而假想的线.(2)几种特殊的电场线分布,如图所示.(3)电场线的特点①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.②电场线在电场中不相交.③在同一电场中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏.2.匀强电场(1)定义:如果电场中各点电场强度大小相等、方向相同,这个电场就叫做匀强电场.(2)特点:①电场方向处处相同,电场线是平行直线.②场强大小处处相等,电场线间隔相等.1(多选)在电场中某点放入正点电荷q,它受到的电场力F方向向右.当放入负点电荷q时,它受到的电场力F方向向左.下列说法正确的是()A.该点放入正电荷时,电场强度方向向右;放入负电荷时,电场强度方向向左B.该点电场强度大小为E=F qC.该点放入2q的正点电荷时,电场强度变为原来的2倍D.该点电场强度的方向向右2真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r =30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图所示.求:(1)q在M点受到的作用力;(2)M点的场强;(3)拿走q后M点的场强;(4)M、N两点的场强哪点大?3某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是()A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同4一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F,这一点的电场强度为E,在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是()5A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图象如图所示.则此电场的电场线分布可能是()6如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为E a,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为E b,方向与ab连线成30°角.关于a、b两点场强大小E a、E b的关系,以下结论正确的是()A.E a=33E b B.E a=13E b C.E a=3E b D.E a=3E b7下列选项中的各14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14圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是()8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E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点的电场强度大小变为E2.那么,E1与E2之比为()A.1∶2B.2∶1C.2∶ 3D.4∶ 39如图所示,实线表示匀强电场中的一组电场线,一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a、b是轨迹上的两点,关于粒子的运动情况,下列说法中可能的是()A.该粒子带正电荷,运动方向为由a至bB.该粒子带负电荷,运动方向为由a至bC.该粒子带正电荷,运动方向为由b至aD.该粒子带负电荷,运动方向为由b至a3 电场强度 1 答案 BD解析 放入正电荷和负电荷时,该点的场强均向右,故A 错误,D 正确;根据电场强度的定义可知B 正确.该点放入2q 的正点电荷时,电场力变为原来的2倍,电场强度不变,故C 错误. 2 答案 (1)1.0×10-8 N ,方向沿MO 指向Q(2)100 N/C ,方向沿OM 连线背离Q(3)100 N/C ,方向沿OM 连线背离Q(4)M 点场强大解析 (1)根据库仑定律,得F M =k Qq r 2=9.0×109×1.0×10-9×1.0×10-100.32 N=1.0×10-8 N.因为Q 为正电,q 为负电,库仑力是吸引力,所以力的方向沿MO 指向Q .(2)M 点的场强E M =F M q =1.0×10-81.0×10-10N/C =100 N/C ,其方向沿OM 连线背离Q ,因为它的方向跟正电荷所受电场力的方向相同.(3)场强是反映电场的力的性质的物理量,它是由形成电场的电荷Q 及场中位置决定的,与试探电荷q 是否存在无关.故M 点的场强仍为100 N/C ,方向沿OM 连线背离Q .(4)由E ∝1r 2得M 点场强大.3 答案 C解析 电场线的疏密表征了电场强度的大小,由题图可知E a <E b ,E d >E c ,E b >E d ,E a >E c ,故选项C 正确,选项A 错误;由于电场线是曲线,由a 点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动,故选项B 错误;电场线的切线方向为该点电场强度的方向,a 点和b 点的切线不在同一条直线上,故选项D 错误.4 答案 D解析 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的试探电荷及其所受电场力无关,A 、B 错误;试探电荷在该点受到的电场力F =Eq ,F 正比于q ,C 错误,D 正确.故选D. 5 答案 A解析 负点电荷在电场力的作用下由A 运动到B ,并由v -t 图象知:负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动.由F =ma 得电场力越来越大,即A →B 电场强度越来越大,电场线分布越来越密.又由于负电荷所受电场力方向与速度方向相反,由B 到A ,故场强方向为由A 到B ,故A 选项正确. 6 答案 D解析 由题图可知,r b =3r a ,再由E =kQ r 2可知,E a E b =r 2b r 2a=31,故D 正确. 7 答案 B解析 根据对称性和矢量叠加,D 项O 点的场强为零,C 项等效为第二象限内电荷在O 点产生的电场,大小与A 项的相等,B 项正、负电荷在O 点产生的场强大小相等,方向互相垂直,合场强是其中一个的2倍,也是A 、C 项场强的2倍,因此B 项正确.8 答案 B解析 依题意,因为M 、N 两点都在圆周上,距O 点的距离相等,合电场强度为E 1,则每个点电荷在O 点产生的电场强度为E 12,当N 点处的点电荷移至P 点时,O 点的电场强度如图所示,合电场强度大小为E 2=E 12,则E 1E 2=21,选项B 正确.9 答案 BD解析 带电粒子只受电场力,又做曲线运动,合外力应指向曲线弯曲的内侧,即电场力向左,所以粒子带负电,其运动方向既可能是由a 到b ,也可能是由b 到a ,故B 、D 正确.。
1-3电场 电场强度和电场线考试要点:1、了解电场、电场强度、电场线的概念及相互关系。
2、理解电场强度的物理意义、定义式、知道点电荷电场强度公式。
3、区分场源电荷与检验电荷的不同。
正确认识定义式与点电荷电场公式的关系。
4、了解各种基本电场的电场线情况。
电场线与运动的关系。
考试重点:电场强度定义、电场线考试难点:电场强度定义与意义【知识点回顾】(一)电场1、电场——电荷周围空间存在的一种特殊物质。
电场电荷作用的媒介,对放入其中的电荷会产生力的作用。
又具有能的作用。
(二)电场强度根据电场的基本性质——对放入电场中的电荷会产生力的作用。
1、定义:E= F/q ,单位:F/N; q/C; E(N/C)方向:正电,E 与F 同向,负电:E 与F 反向。
讨论:(1)比值定义:E= F/q , 则能说E 与F 成正比,E 与q 成反比吗?(不:当q 加倍,F 加倍,但E 不变。
)E 由q 、F 来决定吗?(E 虽然由它们来定义,但并不由它们决定。
由场源电荷决定)回顾:R=U/T ,ρ=m/v ,同样道理。
2、点电荷的电场(在距Q 为R 处的电场)推理:放入电荷q ,受力为2rQq k F =;电场强度为:22r Q k qr Qq k q F E === 说明:① E 大小:E ∝Q ;E ∝1/r 2; E 方向:沿连线+Q 向外;-Q 向里。
② 两个公式比较:qF E =;定义式,适用于一切情况。
E 并不由F 、q 决定。
2r Q kE =,只适用于真空点电荷电场。
E 由Q 、R 决定。
③ 求F 两种方法:F=qE, q r Q k r Qq k F )(22== 公式括号内的意义? ④ 比方:电场——风场;场源电荷——电风扇;检验电荷q ——检测的纸片。
(3)多个点电荷电场:为各个点电荷产生电场强度的矢量和。
..21++=E E E ρρρ如图1,等量异种电中垂线上各点电场方向?大小如何变化?图2例:如图,q B =1×10-6C, r=1m, F B =1.8×10-2N,求:① E B ;q A ; ②若q B ′=0.2×10-6C; E B =? ③ AC=2m; E C =?解:① E B =F/q B =1.8×104N/C C C kr E q A A 69421021091108.1-⨯=⨯⨯⨯== ② E B 不变,F 变大为原来的5倍;③ 由2rQ k E =,R 为2倍,则E 为B 点的1/4;E C =1.8×104/4=0.45×104N/C.(三)电场线——各点的切线方向都与该点的电场强度方向一致的有方向曲线(假想曲线),1、电场线与电场强度:电场线切线方向——E 方向;疏密程度——E 大小;2、特点:不相交、不重合、不中断(无电荷处)、不闭合、起于正电荷,止于负电荷。