高中物理选修3-1全套.ppt
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(人教版)高中物理人教版选修3-1(全部课件)
探讨1：试说明图A、图B、图C分别代表哪种起电方式？ 【提示】 图A为摩擦起电、图B为接触起电、图C为感应起电． 探讨 2：图 A 中玻璃棒带什么电荷？其带电的原因是什么？ 【提示】 玻璃棒带正电．原因是摩擦过程中玻璃棒失去电子．
[核心点击] 1．三种起电方式对比
方式 产生 及 摩擦起电 两种不同物 体摩擦时 感应起电 接触起电 导体与带电导 体接触时
【解析】 橡胶棒与毛皮摩擦时，是毛皮上的电子转移到橡胶棒，而使橡胶 棒带负电，A错误；橡胶棒靠近甲球时，发生感应起电，甲球带正电，乙球带负 电，移走棒后，两球上的电荷中和，都不带电，若先移开两球再移走棒，两球上 的电荷不能中和，甲、乙两球仍带电，故B、C正确；橡胶棒与甲球接触，是接触 起电，两球都带上负电荷，分开两球，仍都带负电，D错误．
[后思考] 1．当物体不带电时，物体内部就没有电荷吗？ 【提示】 当物体不带电时，物体内部也存在电荷，只不过正电荷数量与负 电荷数量相等．
2．为什么导体能够感应起电而绝缘体却不能？ 【提示】 因为绝缘体中几乎没有自由移动的电荷．
[合作探讨]
图A
图B 图111
图C
如图所示的图A、图B、图C分别表示使物体带电的一种方式．
(3)感应起电方法分析 方法(一)： ①将导体靠近带电体，导体内的自由电子受到带电体的作用力而定向移动， 使导体中的正负电荷分离； ②将导体分离后再移走带电体，则导体上两部分分别带上等量异种电荷． 方法(二)： ①将一个导体移近带电体，用手接触一下导体(或用导线将导体接地)； ②移走带电体，则导体带上异种电荷． 无论接触导体的哪一个位置都会得到相同的结论，因为接地时导体与大地连 为一体，地球是远离带电体的一端．
知 识 点
1
学 业 分 层 测 评
人教版高中物理选修3-1课件1-3电场强度75张
3．几种常见电场的电场线如图所示。 点电荷的电场线分布
等量同种电荷的电场线 等量异种电荷的电场线
带电平行金属板
匀强电场
1.各点场强 大小 和 方向 都一样的电场，叫做匀强电 场。
2．匀强电场的电场线是 疏密均匀 的平行直线。
知识体系构建
重点难点突破
一、电场力与电场强度的区别与联系
物理量 比较内容
3．不可能在电场中每个地方都画出电场线，两条电场线 间虽是空白，但那些位置仍存在电场。
名师误区点拨
误区 1：由公式 E＝F/q 可知，电场中某确定点的电场强 度大小与放在该点的检验电荷的电量成反比。
点拨：电场中某确定点的电场强度是客观存在的，它是 由场源电荷产生的。因此，其大小、方向一定，与该点放不 放检验电荷无关，与所放检验电荷的正负无关，与所放检验 电荷电量的多少也无关。放在电场中某确定点的检验电荷所 受电场力的大小与该检验电荷电量的大小成正比，即检验电 荷的电量越大，它所受的电场力也越大，检验电荷所受电场 力与所带电量之比为一恒量，这个恒量就是电场强度。
三、对电场线的理解 1．电场中任何两条电场线都不能相交，电场线也不闭合。 因为电场中任一点的场强的大小和方向都是惟一确定的，如 果两条电场线相交，就不能惟一地确定出场强的方向，同时 在相交点处电场线密不可分，因而也不可能反映出场强的大 小。
2．电场线是为了描述电场而引入的一种假想曲线，实际 上电场中不存在电场线。
二、电场强度的两个公式的比较
公式 比较内容
E＝F/q
E＝kQ/r2
本质区种量度 指 明 了 点 电 荷 场 强 大 电场强弱的方法 小的决定因素
适用范围 一切电场
真空中点电荷的电场
Q 或 q 意义
高中物理选修3-1精品PPT课件
3、常见电场的电场线：
①正、负点电荷电场
②匀强电场
③一对等量异种电荷的电场
④一对等量同种电荷的电场
五、 静电平衡
感应电荷的效果：产生附加（感应）场强， 削弱（并抵消）外电场，阻碍（并阻止）电荷运动
2、静电平衡导体的特点：
①内部场强处处为0 ②表面附近的场强垂直于导体表面 ③净电荷只能分布于导体表面
反证法
④导体是个等势体，表面及任何截面是个等势面 导体中没有电流通过，导体两端没有电压
▲例：求感应电荷产生的场强
A
d
C
d
A
接地
六、 电势φ
1、定义：
q
（标量） 三个量都有正负号
◆正电荷电势能与电势同号 负电荷电势能与电势反号
2、单位：伏 1V=1J/C
3、决定因素：生场电荷、位置
4、相对性：零电势的选取，理论上取无穷远，实际上常取大地。
c
m2
m1
G总
三、 电场强度（场强）
1、场强E：
①定义式： E F
q
矢量方向：规定正电荷受力方向
②单位： N/C V/m
③决定式：
E
k
Q r2
------适用真空点电荷
2、场强的叠加： ------平行四边形定则
E E1 E2
▲例：一对等量异（同）种点电荷Q、-Q连线、中垂线上的场强（相距2L）
——F合与V0垂直 （不计重力或重力与电场力共线）
① 粒子落在极板上
Eq ma
y 1 at 2 2
U Ed
飞行时间由y决定
② 粒子穿出极板
Eq ma U Ed
L V0t
飞行时间由L决定
侧移：y
人教版高中物理选修3-1《32磁感应强度》课件(18张ppt)
答：这种提法不对.因为实验证明，F和 IL的乘积成正比，故比值（F/IL）在磁 场中某处是一个恒量，它反映了磁场本 身的特性，不随F及IL的变化而变化.
例题
1、下列关于磁感应强度大小的说法中正
确的是（ D ）
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强 度一定大 B．通电导线在磁感应强度大的地方受力 一定大 C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受 力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场 中的通电导线受力的大小和方向无关
D．因为B =F/IL，所以某处磁感应强度的大小 与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比
3、一根导线长0.2m，通过3A的电流， 垂直放入磁场中某处受到的磁场力是 6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大 小是_____0_.；1T如果该导线的长度和电 流都减小一半，则该处的磁感应强度 的大小是_____0。.1T
如何描述磁场的强弱和方向呢?
电场 电荷q 电场力F
F/q表示电场的强弱
电场强度E
磁场 磁体 磁场力F
电流
描述磁场的强弱和方向
磁场的强弱 磁磁感场应强强度度
一、磁感应强度的方向
电场 正试探电荷的受力方向
磁场
磁小体磁或针电N极流的受力方向
物理学规定：
小磁针N极(北极)的受力方向 或小磁针静止时N极的指向， 规定为该点的磁场方向, 即磁 感应强度的方向
观察小磁针北极指向→归纳方向
问题：磁感应强度的大小能否从小磁 针受力的情况来研究?
不能.因为N极不能单独存在。 小磁针静止时所受的合力为零，因 而不能用测量N极受力的大小来确 定磁感应强度的大小
问题：磁场不仅能对磁体有作用力, 还对通电导体有作用力.能否用很小 一段通电导体来检验磁场的强弱?
例题
1、下列关于磁感应强度大小的说法中正
确的是（ D ）
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强 度一定大 B．通电导线在磁感应强度大的地方受力 一定大 C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受 力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场 中的通电导线受力的大小和方向无关
D．因为B =F/IL，所以某处磁感应强度的大小 与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比
3、一根导线长0.2m，通过3A的电流， 垂直放入磁场中某处受到的磁场力是 6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大 小是_____0_.；1T如果该导线的长度和电 流都减小一半，则该处的磁感应强度 的大小是_____0。.1T
如何描述磁场的强弱和方向呢?
电场 电荷q 电场力F
F/q表示电场的强弱
电场强度E
磁场 磁体 磁场力F
电流
描述磁场的强弱和方向
磁场的强弱 磁磁感场应强强度度
一、磁感应强度的方向
电场 正试探电荷的受力方向
磁场
磁小体磁或针电N极流的受力方向
物理学规定：
小磁针N极(北极)的受力方向 或小磁针静止时N极的指向， 规定为该点的磁场方向, 即磁 感应强度的方向
观察小磁针北极指向→归纳方向
问题：磁感应强度的大小能否从小磁 针受力的情况来研究?
不能.因为N极不能单独存在。 小磁针静止时所受的合力为零，因 而不能用测量N极受力的大小来确 定磁感应强度的大小
问题：磁场不仅能对磁体有作用力, 还对通电导体有作用力.能否用很小 一段通电导体来检验磁场的强弱?
人教版高中物理选修3-1--附录-游标卡尺和螺旋测微器(共34张)PPT课件
20分度尺
被测
标尺读数
物体= 主尺读数（mm）+
长度
=10mm+
3 mm
分度
mm
20
=10mm+0.15mm
=10.15mm
精确到0.05mm
.
13
50分度尺
被测
标尺读数
物体= 主尺读数（mm）+
长度
=6mm+
45 50
mm
分度
mm
=6mm+0.9mm
=6.9mm
精确到0.02mm
.
14
内测量爪
长度 （mm）
100
=6.5（mm）+
22.5 mm 100
=6.725（mm） .
28
例5:如图所示以下螺旋测微器的读数是
被测
物体=
主尺读数+
标尺读(估 数读一位 mm ）
长度 （mm）
100
=8.0（mm）+
46.5 mm 100
=8.465（mm） .
29
例6:如图所示以下螺旋测微器的读数是
被测
物体=
主尺读数+
标尺读(估 数读一位 mm ）
长度 （mm）
100
=6.5（mm）+
22.5 mm 100
=6.725（mm） .
27
思考与讨论
可动刻度（标尺）的最小分度是多少?如果以 毫米为单位表示测量结果估读的那一位在小数点 后第几位?
0.001mm
第三位
被测
物体=
主尺读数+
标尺读(估 数读一位 mm ）
.
35
人教版高中物理选修3-1-第一章-第8节电容器的电容(26张PPT)
常见电容器的分类方法
①按形状分：圆柱形电容器，平行板电容 器，球形电容器等．
②按构造分：固定电容器，可变电容器， 半可变电容器等．
可变电容器通常是通过改变正对面积或改 变极板间距离来改变电容的．
③按极板间使用的电介质分：空气电容器， 真空电容器，塑料薄膜电容器，云母电容器， 陶瓷电容器，电解电容器等．
2、电容的定义式: C Q U
Q指每一个极板带电量绝对值, U表示电容器两板的电势差—电压.
3、物理意义：描述电容器容纳电荷本 领的物理量 4、单位：
国际单位制：法拉——法（F） 1F=1C / V 常用单位：微法（μF);皮法（pF)
1F=106μF=1012pF
思考:
甲同学说：“电容器带电越多， 电容越大，不带电时，电容为零”。 此说法对吗?为什么?
3、电容器的作用：容纳储存电荷
圆柱型水杯容器的储水问题:hhABC
1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大？ 如何反映其储水本领？
水量V 深度h
截面积S
思考与讨论
那电容器储存电荷的本领 如何表征呢？
CQ U
二.电容
1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的 电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。
1.8电容器的电容
知识目标 （1）知道电容器的基本构造，了解电 容器的充电、放电过程，认识常见的电 容器。 （2）理解电容的物理意义，掌握电容 的定义公式、单位，并能进行简单的计 算。 （3）了解影响平行板电容器电容大小 的因素，能利用公式判断平行板电容器 电容的变化。
观察图片
一些常见的电容器
d表示两板间的距离
εr是电介质的相对介电常数，与电介质 的性质有关。
人教版高中物理选修3-1全套精品PPT课件
普通高中课程标准实验教科书物理选修 3-1
1.1 电荷及其守恒定律
目录
电荷、电荷间的相互作用 起电方式 原子结构、电荷守恒定律 电荷量、元电荷、比荷
• 自然界中有几种电荷？都是什么？ • 电荷间的相互作用是怎样的？ • 如何使物体带电？ • 物体显电性是创造了电荷吗？
正电荷
• 1.电荷
负电荷
• 物__理__学_丝_上_绸带规负定电，；毛用用皮___玻____璃____棒____摩_摩擦橡擦过胶过棒的的 _______带正电。
• 1__）__原中_子_子__结__构_组：成原，子而由原__质子__子核__又__正由__电质_和子和种 子组成。其中中子呈电中性负，电质子带 _________（填“正电”或“负电”），电 子带___________（填“正电”或“负 电”）。原子所含的电子数和质子数相等， 所以不显电性。
起电本质
C、玻璃棒无论与什么物体摩擦都会带正电
D、带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷 会消失，这种现象叫做电荷的湮没
• 5、有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C， C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，C则 （）
三、验电器的工作原理
1.验电器是检验物体是否
带电荷和估测物体带电多
－＋
少的仪器；
－
2.工作原理： ①同种电荷相互排斥 ②异种电荷相互吸引
如图所示，当带电的橡胶棒与 验电器的金属球接触时，有一部分 电荷转移到验电器上，与金属球相 连的两个指针带上同种电荷，因相 互排斥而张开。
四、原子结构与电荷守恒定律
• 当物体受外界影响时，电子发生转移，原 子内电子数与质正子电数不再相等，这时物体 就带负电电了。物体失去电子带_________，得 到电子带_________。由此可见，使物体带 电的过程只不过是电子发生转移的过程， 电荷并没有产生和消失。
1.1 电荷及其守恒定律
目录
电荷、电荷间的相互作用 起电方式 原子结构、电荷守恒定律 电荷量、元电荷、比荷
• 自然界中有几种电荷？都是什么？ • 电荷间的相互作用是怎样的？ • 如何使物体带电？ • 物体显电性是创造了电荷吗？
正电荷
• 1.电荷
负电荷
• 物__理__学_丝_上_绸带规负定电，；毛用用皮___玻____璃____棒____摩_摩擦橡擦过胶过棒的的 _______带正电。
• 1__）__原中_子_子__结__构_组：成原，子而由原__质子__子核__又__正由__电质_和子和种 子组成。其中中子呈电中性负，电质子带 _________（填“正电”或“负电”），电 子带___________（填“正电”或“负 电”）。原子所含的电子数和质子数相等， 所以不显电性。
起电本质
C、玻璃棒无论与什么物体摩擦都会带正电
D、带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷 会消失，这种现象叫做电荷的湮没
• 5、有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C， C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，C则 （）
三、验电器的工作原理
1.验电器是检验物体是否
带电荷和估测物体带电多
－＋
少的仪器；
－
2.工作原理： ①同种电荷相互排斥 ②异种电荷相互吸引
如图所示，当带电的橡胶棒与 验电器的金属球接触时，有一部分 电荷转移到验电器上，与金属球相 连的两个指针带上同种电荷，因相 互排斥而张开。
四、原子结构与电荷守恒定律
• 当物体受外界影响时，电子发生转移，原 子内电子数与质正子电数不再相等，这时物体 就带负电电了。物体失去电子带_________，得 到电子带_________。由此可见，使物体带 电的过程只不过是电子发生转移的过程， 电荷并没有产生和消失。
人教版高中物理选修3-1第1章第3节电场强度 (共36张PPT)
力作用)，则
()
A．a 一定带正电，b 一定带负电
B．电场力对 a 做正功，对 b 做负功
C．a 的速度将减小，b 的速度将增大
D．a 的加速度将减小，b 的加速度将增大
课堂小结
2、常见带电体电场线的分布
点电荷的电场线
-
等量异种点电荷的电场线
等量同种点电荷的电场线
点电荷与带电平板的电场线
带等量异种电荷的平行板之间电场线
3、电场线的性质
（1） 静电场的电场线总是从正电荷（或 者从无穷远）出发到负电荷终止（或者延 伸到无穷远）；
（2）在同一幅图中,电场强度较大的地方 电场线越密,电场强度较小的地方电场线较 疏,因此电场线的疏密表示电场强度的相对 大小． （3）任意两条电场线都不相交；
研究方法： 将试探电荷 放入两个点 电荷产生的
电场中。
A
Q1
E1 E
E2
-Q2
电场中任何一点的总场强等于各个点电荷 在该点各自产生的场强的矢量和。这就是 场强叠加原理。
一般带电体在空间产生的场强如何处理？？？
自主学习能力测评P11 2．在 x 轴上有两个点电荷，一个带正电 Q1，一个带负电 Q2，
导议：为什么任意两条电场线都不相交？
如果相交，交点就 会有两个切线方向， 而同一点的场强和方 向是唯一的。
4．匀强电场
各点场强大小和方向都相同的电场 叫匀强电场。
电场线的特点：距离相等的平行直线
E
通常情况下怎样得到匀强电场？
带等量异种电荷、大小相等、互 相靠近且正对的两平行金属板之间的 电场除边缘附近外就是匀强电场。
电荷 Q，则该点电荷
()
图 1-3-12
A．应放在 A 点，Q＝2q B．应放在 B 点，Q＝－2q C．应放在 C 点，Q＝－q D．应放在 D 点，Q＝q
人教版高中物理选修3-1电场强度课件(50页)-PPT优秀课件
六、匀强电场
各点场强大小和方向都相同的电场 叫匀强电场。 电场线的特点： 疏密均匀的直线
E
例7：如下图，A、B两点电场强度相等的是： ()Βιβλιοθήκη B AAD
B
C
D
人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度课件（共50张PPT）【PPT优 秀课件 】-精 美版
例8：如图所示，正电荷q在电场电场力 作用下由P点向Q 做加速运动，而且加速度 越来越大，那么可以断定，它所在的电场是
3、几种常见电场中电场线的分布及特点 ①正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点：万丈光芒
万箭穿心
a、近密远疏，近小远大
b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直， 在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
c、不存在场强相同的点
带电人体的头发由于静电力而竖起来， 其形状也大致显示出电场线的分布。
二、电场强度
1、定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的
电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。
2、定义式：E
F
（比值法定义，适用一切电场）
q
F:试探电荷所受的库仑力
q:试探电荷的电量
3、单位：牛/库(N/C)另一个单位V/m 1V/m=1N/C
4、物理意义：场强是反映电场强弱和方向的物理量， 由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，与F和q无关。 即与F和q不成比例关系。
人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度课件（共50张PPT）【PPT优 秀课件 】-精 美版
人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度课件（共50张PPT）【PPT优 秀课件 】-精 美版
5、电场强度是矢量：物理学中规定，电场中某点的电 场强度的方向跟正电荷在该点所 受的静电力的方向相同。
人教版高中物理选修3-1 第一章 第3节 电场强度(共26张PPT)(优质版)
2q1
2F1 比：
Q
F=Eq
3q1
3F1 E是比例常数，
与q无关
电场强度
1、电场强度：放入电场中某点的电荷所受的力
F与它的电荷量q的比值，叫做这点的电场强度
（场强）。
2、公式：E=F/q（定义式）
3、单位：牛每库（N/C）；伏每米（V/m）； 1V/m=1N/C
4、方向：电场强度是矢量
其方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相 同；跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反
。2. 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多，奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！4. 世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人，我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程，我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步，因为没有谁会像你一样清楚和在乎自己 的梦想。9. 时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折，一些困难，那韩智华就是我们 的榜样，永不认输，因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空，瞧，成功就在挫折背后向我们招手，成功就是在努力的路上，“成功就在努力的路上”！让我们记住这句话，向美好的明天走去。13. 销售世界上第一号的产品——不是汽车，而 是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天，以至于忘记自己从哪里来，要到哪里去。生命不是一场速度赛跑，她不是以数量而是以质量来计算，知道你停止努力的那 一刻，什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。21. 多对自己说“我能行，我一定可以”，只有这样才不 会被“不可能”束缚，才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知，一切被安排好反而无味——坚信朝着目标，一步一步地奋斗，就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人，未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任 何事情。25. 无论什么思想，都不是靠它本身去征服人心，而是靠它的力量；不论靠思想的内容，而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗，这 就是你要努力的理由。28. 有很多人都说：平平淡淡就福，没有努力去拼博，又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生，不要抱怨，不要沮丧，笑一笑吧，一切都会过去的。30. 外在压力增加时，就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生，没有了怨言，也就不会有哀愁。一个人有了希望，就会对生活充满信心，只要你用美好的心灵看世界，总是以乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨，今天刮了风，明天太 阳就出来了。34. 是的，成功不在于结果，更重要的是过程，只要你努力过，拼搏过，也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过程，至少，你不会为此而后悔。35. 每一天的努力，以后只有美好的未来。每一天的坚持，换来的是明天的辉 煌。36. 青年最要紧的精神，是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟，无衔之马，飘荡奔逸，何所底乎？--王守仁39. 拿望远镜看别人，拿放大镜看自己。 40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志，第二要有识，第三要有恒。——曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里，去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来，我们是创造未来，加油，努力奋斗。 44. 人生如画，一笔一足迹，一步一脚印，有的绚丽辉煌，有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后，你必须拿你的力量和技能，自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。
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高中物理选修3-1全套课件
第1章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律
要点一三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
导体两端
现象
两物体带 上等量异
种电荷
出现等量 异种电荷，
且电性与 原带电体 “近异远
导体上带 上与带电 体相同电 性的电荷
时,得出
F→∞的结论．从
数学角度这是必然的结论，但从物理的角
度分析，这一结论是错误的，其原因是，
当 r→0 时，两电荷已失去了点电荷的前提
条件，何况实际的电荷都有一定的大小和
形状，根本不会出现 r＝0 的情况，也就是
说，在 r→0 时不能再用库仑定律计算两电
荷间的相互作用力．
3．计算库仑力的大小与判断库仑力的 方向分别进行．即用公式计算库仑力的大 小时，不必将电荷 q1、q2 的正、负号代入 公式中，而只将电荷量的绝对值代入公式 中计算出力的大小，力的方向根据同种电 荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可．
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遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可 以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情 况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的代数和不变，即正负电子的产生和湮灭
4．式中各量的单位要统一用国际单 位，与 k＝9.0×109 N·m2/C2 统一．
5．如果一个点电荷同时受到另外的两 个或更多的点电荷的作用力，可由静电力 叠加的原理求出合力．
6．两个点电荷间的库仑力为相互作用 力，同样满足牛顿第三定律.
1.库仑定律与万有引力定律相比有何异同点？
万有引力定律
库仑定律
二、元电荷的理解 【例 2】 关于元电荷的下列说法中正确的是 () A．元电荷实质上是指电子和质子本身 B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整 数倍 C．元电荷的数值通常取作 e＝1.6×10－19 C D．电荷量 e 的数值最早是由美国科学家密立 根用实验测得的
答案 BCD 解析 元电荷实际上是指电荷量，数值为 1.6×10－19 C，不要误以为元电荷是指某具体的带 电物质，如电子．元电荷是电荷量值，没有正负电 性的区别．宏观上所有带电体的电荷量一定是元电 荷的整数倍．元电荷的具体数值最早是由密立根用 油滴实验测得的，测量精度相当高.
同”
原因
不同物质 的原子核 对核外电 子的束缚
导体中的 自由电子 受到带正 (负)电物
电荷之间 的相互排
斥
要点二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．
要点二 库仑定律的理解 1．适用条件：适用于真空中的点电荷． 真空中的电荷若不是点电荷，如图 1 －2－2 所示．同种电荷时，实际距离会增 大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距离 会减小，如图(b)所示．
图 1－2－2
2.
对
公
式
F
k
q1q2 r2
的
理
解
:
有
人
根
据
公
式
F
k
q1q2 r2
,设想当
r→0
C．a、b 之间不发生相互作用
D．b 立即把 a 排斥开
答案 B 解析 因 a 带正电，b 带负电，异种电荷相互 吸引，轻质小球 a 将向 b 靠拢并与 b 接触．若 a、b 原来所带电荷量不相等，则当 a 与 b 接触后，两球 先中和一部分原来电荷，然后将净余的电荷重新分 配，这样就会带上同种电荷(正电或负电)，由 于同种电荷相互排斥，两球将会被排斥开．若 a、b 原来所带电荷量相等，则 a、b 接触后完全中 和而都不带电，a、b 自由分开．
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．
与电荷守恒定律并不矛盾.
一、电荷基本性质的理解 【例 1】 绝缘细线上端固定，
图 1－1－3
下端悬挂一个轻质小球 a，a 的表面镀有铝膜；
在 a 的近旁有一绝缘金属球 b，开始时，a、b 都不
带电，如图 1－1－3 所示．现使 a、b 分别带正、
负电，则(
)
A．b 将吸引 a，吸引后不放开
B．b 先吸引 a，接触后又与 a 分开
(2)一个带电体能否看作点电荷，是相 对于具体问题而言的，不能单凭其大小和 形状确定，例如，一个半径为 10 cm 的带 电圆盘，如果考虑它和相距 10 m 处某个电 子的作用力，就完全可以把它看作点电荷， 而如果这个电子离带电圆盘只有 1 mm，那 么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带 电平面．
只有引力
既有引力 又有斥力
不同点
天体间表现明显
微观带电 粒子
间表现明
显
都是场力
万有引力场
电场
公式
F＝Gmr1m2 2
F＝kqr1q2 2
条件
两质点之间
两点电荷 之间
通过对比我们发现，大自然尽管是多 种多样的，但也有规律可循，具有统一的 一面．规律的表达那么简捷，却揭示了自 然界中深奥的道理，这就是自然界和谐多 样的美．
1.2 库仑定律
要点一 点电荷 点电荷：当带电体间的距离比它们自 身的大小大得多，以至带电体的形状、大 小及电荷分布状况对它们之间相互作用力 的影响可以忽略不计时，这样的带电体就 可以看作带电的点，叫做点电荷． (1)点电荷是只有电荷量，没有大小、 形状的理想化模型，类似于力学中的质点， 实际中并不存在．
第1章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律
要点一三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
导体两端
现象
两物体带 上等量异
种电荷
出现等量 异种电荷，
且电性与 原带电体 “近异远
导体上带 上与带电 体相同电 性的电荷
时,得出
F→∞的结论．从
数学角度这是必然的结论，但从物理的角
度分析，这一结论是错误的，其原因是，
当 r→0 时，两电荷已失去了点电荷的前提
条件，何况实际的电荷都有一定的大小和
形状，根本不会出现 r＝0 的情况，也就是
说，在 r→0 时不能再用库仑定律计算两电
荷间的相互作用力．
3．计算库仑力的大小与判断库仑力的 方向分别进行．即用公式计算库仑力的大 小时，不必将电荷 q1、q2 的正、负号代入 公式中，而只将电荷量的绝对值代入公式 中计算出力的大小，力的方向根据同种电 荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可．
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遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可 以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情 况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的代数和不变，即正负电子的产生和湮灭
4．式中各量的单位要统一用国际单 位，与 k＝9.0×109 N·m2/C2 统一．
5．如果一个点电荷同时受到另外的两 个或更多的点电荷的作用力，可由静电力 叠加的原理求出合力．
6．两个点电荷间的库仑力为相互作用 力，同样满足牛顿第三定律.
1.库仑定律与万有引力定律相比有何异同点？
万有引力定律
库仑定律
二、元电荷的理解 【例 2】 关于元电荷的下列说法中正确的是 () A．元电荷实质上是指电子和质子本身 B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整 数倍 C．元电荷的数值通常取作 e＝1.6×10－19 C D．电荷量 e 的数值最早是由美国科学家密立 根用实验测得的
答案 BCD 解析 元电荷实际上是指电荷量，数值为 1.6×10－19 C，不要误以为元电荷是指某具体的带 电物质，如电子．元电荷是电荷量值，没有正负电 性的区别．宏观上所有带电体的电荷量一定是元电 荷的整数倍．元电荷的具体数值最早是由密立根用 油滴实验测得的，测量精度相当高.
同”
原因
不同物质 的原子核 对核外电 子的束缚
导体中的 自由电子 受到带正 (负)电物
电荷之间 的相互排
斥
要点二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．
要点二 库仑定律的理解 1．适用条件：适用于真空中的点电荷． 真空中的电荷若不是点电荷，如图 1 －2－2 所示．同种电荷时，实际距离会增 大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距离 会减小，如图(b)所示．
图 1－2－2
2.
对
公
式
F
k
q1q2 r2
的
理
解
:
有
人
根
据
公
式
F
k
q1q2 r2
,设想当
r→0
C．a、b 之间不发生相互作用
D．b 立即把 a 排斥开
答案 B 解析 因 a 带正电，b 带负电，异种电荷相互 吸引，轻质小球 a 将向 b 靠拢并与 b 接触．若 a、b 原来所带电荷量不相等，则当 a 与 b 接触后，两球 先中和一部分原来电荷，然后将净余的电荷重新分 配，这样就会带上同种电荷(正电或负电)，由 于同种电荷相互排斥，两球将会被排斥开．若 a、b 原来所带电荷量相等，则 a、b 接触后完全中 和而都不带电，a、b 自由分开．
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．
与电荷守恒定律并不矛盾.
一、电荷基本性质的理解 【例 1】 绝缘细线上端固定，
图 1－1－3
下端悬挂一个轻质小球 a，a 的表面镀有铝膜；
在 a 的近旁有一绝缘金属球 b，开始时，a、b 都不
带电，如图 1－1－3 所示．现使 a、b 分别带正、
负电，则(
)
A．b 将吸引 a，吸引后不放开
B．b 先吸引 a，接触后又与 a 分开
(2)一个带电体能否看作点电荷，是相 对于具体问题而言的，不能单凭其大小和 形状确定，例如，一个半径为 10 cm 的带 电圆盘，如果考虑它和相距 10 m 处某个电 子的作用力，就完全可以把它看作点电荷， 而如果这个电子离带电圆盘只有 1 mm，那 么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带 电平面．
只有引力
既有引力 又有斥力
不同点
天体间表现明显
微观带电 粒子
间表现明
显
都是场力
万有引力场
电场
公式
F＝Gmr1m2 2
F＝kqr1q2 2
条件
两质点之间
两点电荷 之间
通过对比我们发现，大自然尽管是多 种多样的，但也有规律可循，具有统一的 一面．规律的表达那么简捷，却揭示了自 然界中深奥的道理，这就是自然界和谐多 样的美．
1.2 库仑定律
要点一 点电荷 点电荷：当带电体间的距离比它们自 身的大小大得多，以至带电体的形状、大 小及电荷分布状况对它们之间相互作用力 的影响可以忽略不计时，这样的带电体就 可以看作带电的点，叫做点电荷． (1)点电荷是只有电荷量，没有大小、 形状的理想化模型，类似于力学中的质点， 实际中并不存在．