高中物理选修3-1同步学案(全套)通用(精美教案)
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高中物理选修 3-1全册学案目录1.1《电荷及电荷守恒》学案1.2《库仑定律》学案1.3《电场强度》学案1.4《电势能和电势》学案1.5《电势差》学案1.6《电势差与电场强度的关系》学案1.7《静电现象的应用》学案1.8《电容器和电容》学案1.9《带电粒子在电场中的运动》学案2.1《电源和电流》学案2.1《电源和电流》教案2.2《电动势》学案2.3《欧姆定律》学案2.4《串联电路和并联电路》学案2.5《焦耳定律》学案2.6《电阻定律》学案2.7《闭合电路的欧姆定律》学案2.8《多用电表》学案2.9《实验测定电池的电动势和内阻》学案2.10《逻辑电路》学案3.1《磁现象和磁场》学案3.2《磁感应强度》学案3.3《几种常见的磁场》学案3.4《磁场对通电导线的作用力》学案3.5《磁场对运动电荷的作用力》学案3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》学案电荷及守恒定律学案课前预习学案一、预习目标认识电荷,知道电荷守恒定律,了解点电荷、元电荷二、预习内容【问题 1】自然界存在几种电荷,它们之间的相互作用如何?【问题 2】摩擦可以产生静电,你能找出一两件通过摩擦带上电的物体吗?说说它们分别带的是正电还是负电?【问题 3】电荷的多少叫做电荷量,用表示。
在国际单位制中,电荷量的单位是,简称,用符号表示。
元电荷 e=【问题 4】甲、乙两同学各拿一带电小球做实验,不小心两小球接触了一下,结果两小球都没电了!电荷哪里去了呢?消失了?你能帮他们解释一下原因吗?【问题 5】想一想,在什么情况下带电体可以看成点电荷呢?三、提出疑惑课内探究学一、学习目标1.认识电荷,了解点电荷、元电荷、感应起电。
2.知道电荷守恒定律。
3.探究点电荷的相互作用规律,知道库仑定律二、学习过程【问题 1】①请你自制一个简易验电器。
器材准备:一小段金属丝,两条长约 2cm、宽约 4mm 的金属箔,一个带有塑料瓶盖的透明玻璃瓶。
②摩擦过的物体一定会带电吗?摩擦身边的物体,并用做好的验电器判定它们在摩擦后是否都带上了电。
物理选修3-1全套教案目录第一章静电场电荷及其守恒定律教学三维目标(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】电荷(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子: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).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。
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1.1电荷及其守恒定律..................................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2库仑定律 (2)1.3.1电场强度 (4)1.3.2专题:静电平衡 (8)1.4电势能电势 (10)1.5电势差 (11)1.6电势差与电势强度的关系 (13)1.7电容器与电容 (15)1.8带电粒子在电场中的运动 (16)第二章、恒定电流 (18)2.1、导体中的电场和电流(1课时) (18)2.2、电动势(1课时) (19)2.3、欧姆定律(2课时) (21)2.4、串联电路和并联电路(2课时) (22)2.5、焦耳定律(1课时) (23)第三章磁场教案 (25)3.1 磁现象和磁场(1课时) (25)3.2 、磁感应强度(1课时) (26)3.3 、几种常见的磁场(1.5课时) (28)3.4 、磁场对通电导线的作用力(1.5课时) (30)3.5、磁场对运动电荷的作用(1课时) (32)3.6、带电粒子在匀强磁场中的运动(2课时+1练习) (34)认识静电教学目标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.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。
高一物理选修3-1全套教案目录第一章静电场 (2)1.1电荷及其守恒定律 (2)1.2库仑定律 (5)1.3.1电场强度 (7)1.3.2专题:静电平衡 (11)1.4电势能电势 (14)1.5电势差 (16)1.6电势差与电势强度的关系 (18)1.7电容器与电容 (20)1.8带电粒子在电场中的运动 (22)第二章、恒定电流 (25)2.1、导体中的电场和电流(1课时) (25)2.2、电动势(1课时) (27)2.3、欧姆定律(2课时) (29)2.4、串联电路和并联电路(2课时) (31)2.5、焦耳定律(1课时) (33)第三章磁场教案 (35)3.1 磁现象和磁场(1课时) (35)3.2 、磁感应强度(1课时) (37)3.3 、几种常见的磁场(1.5课时) (39)3.4 、磁场对通电导线的作用力(1.5课时) (42)3.5、磁场对运动电荷的作用(1课时) (45)3.6、带电粒子在匀强磁场中的运动(2课时+1练习) (48)第一章静电场1.1电荷及其守恒定律教学三维目标(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。
高一物理选修3-1全套教案目录第一章静电场1.1电荷及其守恒定律教学三维目标(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】电荷(1)原子的核式结构及摩擦起电的微观解释原子: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。
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1.1电荷及其守恒定律..................................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2库仑定律 (3)1.3.1电场强度 (4)1.3.2专题:静电平衡 (8)1.4电势能电势 (10)1.5电势差 (12)1.6电势差与电势强度的关系 (13)1.7电容器与电容 (15)1.8带电粒子在电场中的运动 (16)第二章、恒定电流 (18)2.1、导体中的电场和电流(1课时) (18)2.2、电动势(1课时) (20)2.3、欧姆定律(2课时) (21)2.4、串联电路和并联电路(2课时) (22)2.5、焦耳定律(1课时) (24)第三章磁场教案 (25)3.1 磁现象和磁场(1课时) (25)3.2 、磁感应强度(1课时) (27)3.3 、几种常见的磁场(1.5课时) (28)3.4 、磁场对通电导线的作用力(1.5课时) (30)3.5、磁场对运动电荷的作用(1课时) (32)3.6、带电粒子在匀强磁场中的运动(2课时+1练习) (35)认识静电教学目标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.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。
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(人教版)高中物理选修3-1(全册)精品配套学案汇总1 电源和电流学习目标1.了解电源的形成过程.2.掌握恒定电场和恒定电流的形成过程.自主探究1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置.2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的,导线内的电场保持和平行.3.由分布的电荷所产生的稳定的电场,称为恒定电场.4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流.5.电流的程度用电流这个物理量表示;规定定向移动的方向为电流的方向;电流的单位是,符号是;公式为.合作探究【提出问题】问题1:电流形成的条件是什么?问题2:导体中产生电流的条件是什么?问题3:如何使电路中有持续电流?【要点提炼】一、电源1.要使电路中保持持续的电流,电路两端之间要有一定的.2.电源的作用:维持电路两端始终有一定的,使电路中保持.二、恒定电场问题:在有电源的电路中,导线内部的电场强度有什么特点呢?【要点提炼】1.由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,称为.2.在恒定电场中,任何位置的电场强度都不随时间变化,所以它的基本性质与相同.在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系,在恒定电场中.【合作探究】问题:在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用,而发生定向运动,从而形成电流,恒定电场中的电流有什么特点呢?三、恒定电流问题:1.什么样的电流被称为恒定电流?2.我们用什么物理量来描述电流的强弱程度?【巩固练习1】1.关于电流的方向,下列叙述中正确的是()A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同2.电流方向与正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向.3.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为.结论:电流等于通过导体横截面的与通过这些所用的比值.4.某电解槽横截面积为0.5 m2,若10 s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为1 C,则电解液中的电流为.在电解液中,电荷量是通过截面的正、负离子电荷量绝对值的.【例题】有一条横截面积S=1 mm2的铜导线,通过的电流I=1 A.已知铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1,电子的电荷量e=-1.6×10-19 C.求铜导线中自由电子定向移动的速率.【合作探究】问题:你认为计算出的电子定向运动速率与我们的生活经验是否相符?怎样解释?【巩固练习2】1.下列叙述中正确的有()A.导体中电荷运动就形成电流B.电流的单位是安C.电流是一个标量,其方向是没有意义的D.对于导体,如果两端电势差不为零,则电流一定不为零2.关于电流,下列说法正确的是()A.根据I=qt可知I与q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向,是标量D.电流的单位“安培”不是国际单位制单位3.某电解质溶液,如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流是多大?课堂检测一、选择题1.关于电源的作用,下列说法正确的是()A.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B.电源的作用是能直接释放出电能C.电源的作用就是能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流D.电源的作用就是使自由电荷运动起来2.金属导体中有电流时,自由电子定向移动的速率为v1,电子热运动速率为v2,电流的传导速率为v3,则()A.v1最大B.v2最大C.v3最大D.无法确定3.在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为()A.4.8×10-6 AB.3×10-13 AC.9.6×10-6 AD.3×10-6 A4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是()A.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过乙导体的电流是通过甲导体电流的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体中的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等5.某正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道,当环中的电流为10 mA时,若电子的速率为十分之一光速,则在整个环中运行的电子数目为()A.5.0×1011B.5.0×1019C.1.0×1013D.1.0×1036.如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速率为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为()A.vqB.C.qvSD.7.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下解释中正确的是()A.正离子定向移动形成电流方向从A→B,负离子定向移动形成电流方向从B→AB.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C.溶液内电流方向从A→B,电流I=D.溶液内电流方向A→B,电流I=8.来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速器加速,形成电流为I的细柱形质子流.已知质子源与靶间的距离为d,质子电荷量为e,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场,质子到达靶时的速度为v,则质子源与靶间的质子数为()A. B. C. D.9.铜的原子量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,现有一根横截面为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子定向移动的平均速率为()A.光速cB.C.D.二、计算题10.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为多少?11.导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 m,平均要多少时间?12.已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?2 电动势学习目标1.理解电动势的概念,掌握电动势的定义式.2.了解电源内部能量的转化过程,加强对学生科学素质的培养.自主探究1.电源之所以能维持外电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到极的正电荷经过电源部不断地搬运到极.2.在电源内要使正电荷向正极移动,就一定要有力作用于电荷才行.在这个过程中,电源使电荷的电势能.3.在电池中,非静电力是,它使能转化为能;在发电机中,非静电力是,它使能转化为能.从能量转化的角度看,电源是通过力做功把能转化为能的装置.4.电动势的定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷量q的比值叫做电源的电动势,即E= ,其单位是.电动势在数值上等于非静电力把C 的电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.5.电动势由电源中的特性决定,跟电源的体积,也跟外电路.电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的.合作探究【提出问题】问题1:图甲中是什么力把水从低水位处搬运到高水位处的?问题2:图乙中电源内部是什么力把正电荷从负极搬运到正极的呢?【思考讨论】电源P在把正电荷从负极搬运到正极的过程中,正电荷的电势能如何变化?从另一个角度看,电源又发挥了怎样的作用?【要点提炼】一、电源1.电源是通过力做功把其他形式的能转化为能的装置.2.非静电力在电源中所起的作用:.【巩固练习1】下列关于电源的说法中正确的是()A.在外电路和电源内部,正电荷都受到静电力的作用,所以能不断地定向移动形成电流B.静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少C.在电源内部,正电荷能从负极移动到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D.静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做功电势能增加【思考讨论】资料1.某种干电池非静电力把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做1.5 J的功,把1.5 J化学能转化成1.5 J的电势能.2.某种纽扣电池非静电力做功把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做3.0 J的功,把3.0 J化学能转化成3.0 J的电势能.3.某种蓄电池非静电力把1 C正电荷在电源内从负极移送到正极时做6.0 J的功,把6.0 J化学能转化成6.0 J的电势能.问题1:在不同的电源中非静电力做功的本领是否相同?问题2:怎样衡量电源非静电力做功的本领?【要点提炼】二、电动势1.定义:.2.定义式:.3.单位:.4.物理意义:.【巩固练习2】1.下列关于电源的说法中,正确的是()A.电源向外提供的电能越多,表示电动势越大B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力所做的功C.电源的电动势与外电路有关D.在电源内正电荷从负极到正极电势升高2.关于电源的电动势,下列说法正确的是()A.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量B.电动势在数值上等于电路中通过1 C的电荷量时电源提供的能量C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路也有关D.电动势有方向,因此电动势是矢量3.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示()A.电路中每通过1 C的电荷量,电源就把2 J的化学能转化为电能B.铅蓄电池两极间的电压为2 VC.铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转化为电能D.铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节普通干电池(电动势为1.5 V)的大【自主学习】电源还有哪些重要参量?【要点提炼】三、电源的几个重要参数1.电动势:取决于,与电池的大小无关.2.内阻(r):.【思考讨论】问题:电压与电动势有什么区别和联系?【巩固练习3】将电动势为3.0 V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V,当电路中有6 C 的电荷流过时,求:(1)有多少其他形式的能转化为电能?(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能?(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能?课堂检测1.对于电动势的定义式E=的理解,正确的是()A.E与W成正比B.E与q成反比C.E的大小与W、q无关D.W表示非静电力2.关于电源的电动势,下列说法中正确的是()A.同一电源接入不同的电路,电动势就会发生变化B.1号干电池比7号干电池的体积大,但电动势相同C.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同D.电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领,电源把其他形式的能转化为电能越多,电动势就越大3.手电筒的两节干电池,已经用了较长时间,灯泡发出很微弱的光,把电池取出来,用电压表测电压,电压表示数接近3 V,再把它们作为一个台式电子钟的电源,电子钟能正常工作,则下列说法正确的是()①这两节干电池的电动势减少了很多②这两节干电池的内阻增大了很多③这台电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小④这台电子钟的正常工作电流一定比小灯泡正常工作电流小A.①②B.①③C.②④D.③④4.一台发电机用0.5 A的电流向外输电,在1 min内将180 J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为()A.6 VB.360 VC.120 VD.12 V5.单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周,在内外电路中释放的总能量决定于()A.电源的电动势B.通过电源的电流C.路端电压的大小D.内、外电阻之和6.太阳能电池已经越来越多地应用于我们的生活中,有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的.可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势,这表示()A.电路中每通过1 C电荷量,太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能B.无论接不接入外电路,太阳能电池两极间的电压都为0.6 VC.太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能D.太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小7.电池容量就是电池放电时输出的总电荷量,某蓄电池标有“15 A·h”的字样,则表示()A.该电池在工作1 h后达到的电流为15 AB.该电池在工作15 h后达到的电流为15 AC.电池以1.5 A的电流工作,可用10 hD.电池以15 A的电流工作,可用15 h8.一个数码相机中用的锂电池的电压为3.6 V,容量为1 000 mA·h(相当于用1 000 mA 的电流释放可放电1 h,用500 mA的电流释放可放电2 h,以此类推).当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右,则每拍一张照片所消耗的电能约为 J;当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右,则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为 J.9.电动势为20 V的电源向外供电,已知它在1 min时间内移送120 C的电荷量,则:(1)这个回路中的电流是多大?(2)电源产生了多少电能?10.铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势为1.5 V,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A.试求两个电路都工作20 s,电源所消耗的化学能分别为多少?哪一个把化学能转化为电能的本领更大?3 欧姆定律学习目标1.进一步体会用比值定义物理量的方法,知道什么是电阻以及电阻的单位.2.理解并掌握欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题.3.通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握用分压电路改变电压的基本技能.4.知道伏安特性曲线、线性元件和非线性元件,学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法.自主探究一、探究导体中的电流规律对同一导体,电流跟导体两端的电压的关系是.二、实验准备(1)实验器材:、、、、、和导线若干.(2)实验原理:.合作探究一、实验探究1.电路图如图所示.2.数据记录:U/VI/A3.实验结论:.二、新课学习1.电阻(1)定义:.(2)定义式:.(3)单位:.(4)物理意义:.2.欧姆定律(1)内容:.(2)表达式:.(3)单位:.(4)适用条件:.3.导体的伏安特性曲线:4.线性元件与非线性元件的区别:.三、实例探究若加在某导体两端的电压变为原来的,导体中的电流减小了0.4 A,如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?四、巩固练习一金属导体,两端加上U1=10 V的电压时电流I1=0.5 A,两端加上U2=30 V的电压时导体中电流I2多大?若导体两端不加电压,则导体的电阻多大?课堂检测1.根据欧姆定律,下列说法中正确的是()A.从关系式U=IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定B.从关系式R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C.从关系式I=可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比D.从关系式R=可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值2.鸟落在110 KV的高压输电线上,虽然通电的高压线是祼露的电线,但鸟仍然安然无恙,这是因为()A.鸟有耐高压的天性B.鸟脚是干燥的,所以鸟体不导电C.鸟两脚间的电压几乎为零D.鸟体电阻极大,所以无电流通过3.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知错误的是()A.导体的电阻是25 ΩB.导体的电阻是0.04 ΩC.当导体两端的电压是10 V时,通过导体的电流是0.4 AD.当通过导体的电流是0.1 A时,导体两端的电压是2.5 V4.某同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,得到如下一组U和I的数据,数据如下表:编号 1 2 3 4 5 6 7 8U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00I/A 0.020.060.100.140.170.190.200.200 0 0 0 0 0 0 5发光情不亮微亮逐渐变亮正常发光况(1)在图中画出I-U图线.(2)从图线上可以看出,当小灯泡的电功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是.(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而.4 串联电路和并联电路学习目标1.掌握串联电路和并联电路的连接方式,理解串、并联电路的电流和电压规律.2.掌握电阻串、并联的计算规律和特殊结论.3.了解电流表(表头)的参数,知道满偏电流和满偏电压.4.理解表头改装成常用电压表和大量程电流表的原理,会用欧姆定律求分压电阻和分流电阻的阻值.自主探究1.串、并联电路的电流规律(1)串联电路各处的电流,即.(2)并联电路的总电流等于各支路电流之,即.2.串、并联电路的电压规律(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之,即.(2)并联电路的总电压与各支路的电压,即.3.串、并联电路的电阻规律(1)串联电路总电阻等于各部分电路电阻之,即.(2)并联电路总电阻的等于各支路电阻的之和,即.(3)n个相同的电阻R0并联,R总= ;电阻总是越串越,越并越,并联电阻总阻值任意支路阻值;混联电路中,某电阻增大,总阻值,反之亦然.4.电压表和电流表(1)电流表G(表头)的主要参数有、、.(2)小量程电流表改装成电压表:联一个阻值较大的电阻.(3)小量程电流表改装成大量程电流表:联一个阻值较小的电阻.思考讨论一、串、并联电路的电流【合作探究】恒定电流电路中各处电荷分布,要使串联电路中各处的电荷分布保持不变,那么在相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量必然.要使并联电路中各处的电荷分布保持不变,只有在相同时间内流过干路0点的电荷量等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和,即并联电路的总电流等于各支路电流.【归纳总结】1.串联电路各处的电流,用公式表示为.2.并联电路的总电流等于各支路电流,用公式表示为.二、串、并联电路的电压【思考讨论】如图用φ0、φ1、φ2、φ3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势,用U01、U12、U23、U03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差,根据电势差的特点,可分析得到U01+U12+U23= .如图,若不考虑导线电阻,则1、2、3点电势差为,即它们具有的电势,同理,4、5、6点也具有的电势,用U1、U2、U3代表三个电阻两端的电势差,即有U1U2U3U.【归纳总结】1.串联电路两端的总电压等于各部分电路电压,用公式表示为.2.并联电路的总电压与各支路的电压,用公式表示为.三、串、并联电路的电阻【思考讨论】1.串联电路总电阻等于各部分电路电阻,用公式表示为.2.并联电路总电阻的等于各支路电阻的之和,用公式表示为.【思维拓展】(1)n个相同的电阻R0并联,总电阻等于多少?(2)若干不同电阻并联,总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何?(3)混联电路中,某个电阻增大,总阻值如何变化?四、电压表和电流表【自主学习】1.认识小量程电流表G(表头)的特点和参数(1)满偏电流I g:表头的线圈准许通过的电流,也是表头指针偏转到刻度时的电流,叫表头的满偏电流,用I g表示.(2)表头的内阻R g:表头的电阻叫做表头的内阻,用R g表示.(3)表头的满偏电压U g:表头通过电流时,加在它两端的电压叫满偏电压,用U g表示.【思考讨论】1.小量程电流表G可以测电压吗?2.如何将小量程电流表G改装成电压表?请画出你设计的电路图.3.如何将小量程电流表G改装成大量程电流表?请画出你设计的电路图.【巩固练习1】有一个电流表G,内阻R g=10 Ω,满偏电流I g=3 mA.要把它改装为量程为0~3 V的电压表,要串联多大的电阻?改装后的电压表内阻多大?【巩固练习2】有一个电流表G,内阻R g=30 Ω,满偏电流I g=1 mA.要把它改装为量程为0~0.6 A的电流表,要并联多大的电阻?改装后的电流表内阻多大?【思维拓展】1.改装后电压表、电流表的量程与分压、分流电阻的大小有什么关系?2.改装后的电流表表盘刻度还是均匀的吗?怎样改写表盘?3.你能利用单刀双置开关,设计一个既可以用来测电流,又可以用来测电压的多用电表吗?课堂检测1.如图R2=R4,电压表V1的示数为70 V,电压表V2的示数为50 V,则A与B间的电压为()A.140 VB.120 VC.100 VD.无法计算2.四个相同的灯泡按如图所示连接,关于四个灯泡的亮度,下列结论中正确的是()A.A灯、B灯一样亮,C灯次之,D灯最暗B.A灯最亮、C灯次之,B与D灯最暗且亮度相同C.A灯最亮、B与C灯一样亮,D灯最暗D.A与B灯一样亮,C与D灯一样亮,但比A与B灯暗些3.三个电阻R1、R2、R3按如图所示连接,已知R1>R2>R3,则下列电阻最小的是()A.A与B两点间B.B与C两点间C.A与C两点间D.无法判断4.用如图所示的电路测量待测电阻R x的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中正确的是()A.由于电压表的分流作用,使电阻的测量值小于真实值B.由于电流表的分压作用,使电阻的测量值小于真实值C.电压表的内电阻越大,测量越精确D.电流表的内电阻越大,测量越精确5.用如图所示的电路测量待测电阻R x的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中正确的是()A.电压表的内电阻越小,测量越精确B.电流表的内电阻越小,测量越精确C.电压表的读数大于R x两端真实电压,R x的测量值大于真实值D.由于电流表的分流作用,使R x的测量值小于真实值6.有两个经过精确校准的电压表V1和V2,当用它们分别来测量图中的电阻R0两端的电压时,示数依次为15.3 V和15.8 V,那么在未接上电压表时,R0两端的电压应该是()A.大于15.8 VB.小于15.6 VC.在15.3 V和15.8 V之间D.无法确定7.一个电流表的满偏电压为U g,内电阻为R g,要把它改装成量程为nU g的电压表,应在电流表上()A.串联一个nR g的电阻B.并联一个nR g的电阻C.串联一个(n-1)R g的电阻D.并联一个(n-1)R g的电阻8.如图所示,R1=10 Ω,R2=120 Ω,当A与B两端接100 V电源时,C与D两端所接电压表的示数为80 V,则电阻R= Ω.如果将100 V的电源改接在C与D两端,电压表接在A与B两端,则电压表的示数为V.9.如图所示,滑动变阻器R1=200 Ω,R2=300 Ω,A、B两端所加的电压U=10 V,调节滑动片P,在R2两端可获得的电压范围是多少?若用导线将C、D连接起来,再调节滑动片P,在R2两端可获得的电压范围又是多少?10.如图,已知R1=30 Ω,U=9 V,当滑动变阻器R2的滑片P恰好在滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.2 A.求:(1)每分钟通过R1的电荷量;(2)滑动变阻器R2的最大阻值;(3)滑动变阻器可调节的电流范围.11.在如图所示的电路中,小量程电流表的内阻R g=100 Ω,满偏电流I g=1 mA,R1=900 Ω,R2=Ω.(1)当S1和S2均断开时,改装所成的表是什么表?量程为多大?(2)当S1和S2均闭合时,改装所成的表是什么表?量程为多大?5 焦耳定律学习目标1.理解电功、电功率的概念、公式的物理意义;了解实际功率和额定功率.2.知道电功和电热的关系;理解公式Q=I2Rt(P=I2R)、Q=t(P=)的适用条件.3.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能的转化关系,电功大于电热.4.能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题.自主探究1.所谓电流做功,实质上是导体中的对自由电荷的在做功.2.电流在一段电路中所做的功等于这段电路、电路中的、三者的乘积,即W= .3.单位时间内电流所做的功叫做电功率.电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积,即P= .4.电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为.5.电热Q= ,热功率P= .6.若电路中有电动机或电解槽,电能除转化为内能外,还转化为或,它们之间遵从能量守恒定律.合作探究一、电功和电功率【归纳总结】1.电功(1)定义:.(2)表达式:.即一段电路上的电功就等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积.(3)单位:焦耳,符号为J.2.电功率(1)定义:.(2)表达式:P==IU.(3)单位:瓦特,符号W.(4)物理意义:.(5)串联电路中:由P=I2R知==…=I2,电阻越大,功率越大;。
电势能电势和电势差1.静电力做功的特点结合(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。
q 沿直线从A 到Bq 沿折线从A 到M 、再从M 到B 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。
2.电势能电势能: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。
可用E P 表示。
静电力做的功等于电势能的减少量。
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。
③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 AB④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。
⑤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。
⑥零势能面的选择:通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。
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 == 3.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能P E 与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。
高中物理选修3-1全套教案目录第一章静电场错误!未定义书签。
1.1电荷及其守恒定律错误!未定义书签。
1.2库仑定律31.3.1电场强度41.3.2专题:静电平衡71.4电势能电势91.5电势差111.6电势差与电势强度的关系131.7电容器与电容141.8带电粒子在电场中的运动15第二章、恒定电流172.1、导体中的电场和电流〔1课时〕172.2、电动势〔1课时〕182.3、欧姆定律〔2课时〕202.4、串联电路和并联电路〔2课时〕212.5、焦耳定律〔1课时〕23第三章磁场教案243.1 磁现象和磁场〔1课时〕243.2 、磁感应强度〔1课时〕263.3 、几种常见的磁场〔1.5课时〕273.4 、磁场对通电导线的作用力〔1.5课时〕293.5、磁场对运动电荷的作用〔1课时〕313.6、带电粒子在匀强磁场中的运动〔2课时+1练习〕33认识静电教学目标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.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。
教学过程:一、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.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、进展新课:〔1〕原子:包括原子核〔质子和中子〕和核外电子。
高中物理选修3-1全套教案目录第一章静电场............................................................................................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1电荷及其守恒定律................................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2库仑定律 (2)1.3.1电场强度 (4)1.3.2专题:静电平衡 (8)1.4电势能电势 (10)1.5电势差 (11)1.6电势差与电势强度的关系 (13)1.7电容器与电容 (14)1.8带电粒子在电场中的运动 (15)第二章、恒定电流 (18)2.1、导体中的电场和电流(1课时) (18)2.2、电动势(1课时) (19)2.3、欧姆定律(2课时) (20)2.4、串联电路和并联电路(2课时) (21)2.5、焦耳定律(1课时) (23)第三章磁场教案 (24)3.1 磁现象和磁场(1课时) (24)3.2 、磁感应强度(1课时) (26)3.3 、几种常见的磁场(1.5课时) (27)3.4 、磁场对通电导线的作用力(1.5课时) (29)3.5、磁场对运动电荷的作用(1课时) (31)3.6、带电粒子在匀强磁场中的运动(2课时+1练习) (33)认识静电教学目标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.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。
[教科版]高中物理选修3-1(全册)学案汇总(共20套394页)第1节电荷__电荷守恒定律1.自然界中有两种电荷, 富兰克林把它们命名为正、负电荷: 同种电荷相互排斥, 异种电荷相互吸引.2.使物体带电的方式有三种: 摩擦起电、感应起电、接触起电, 这三种起电方式的实质都是电子在物体之间或物体内部的转移.3.电荷既不会创生, 也不会消灭, 在电荷的转移过程中,总量保持不变.4.元电荷e=1.6×10-19 C, 所有带电体的电荷量都等于e的整数倍.5.密立根通过油滴实验确定了电荷量的不连续性, 并测定了元电荷的数值.一、摩擦起电 两种电荷 1.摩擦起电通过摩擦使物体带电的方法. 2.两种电荷及作用(1)两种电荷: 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电, 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电. (2)作用: 同种电荷相互排斥, 异种电荷相互吸引. 3.电荷量(1)定义: 电荷的多少, 简称电量. (2)单位: 国际单位制中是库仑, 符号: C. 常用单位及其换算关系: 1 C =106 μC =109 nC. 4.原子结构及电性(1)原子⎩⎨⎧电子:带负电原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子:带正电中子:不带电(2)原子的电性⎩⎪⎨⎪⎧中性:核外电子数等于质子数正电:失去电子负电:得到电子5.对摩擦起电的微观解释不同物质的原子核对外层电子的束缚和吸引力不同, 两种不同的物质相互摩擦时, 由于摩擦力做功, 使得束缚能力弱的物体失去电子而带正电, 吸引能力强的物质得到电子而带负电.二、电荷守恒定律 1.元电荷一个电子所带电量的绝对值, 是电荷的最小单元, 记作: e =1.6×10-19_C. 任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍.2.电荷守恒定律电荷既不能被创造, 也不能被消灭, 它们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. 也就是说, 在任何自然过程中, 电荷的代数和是守恒的.三、静电感应与感应起电 1.静电感应当带电体靠近不带电的导体时, 由于电荷的相互作用, 使不带电的导体两端出现等量异种电荷的现象.2.感应起电利用静电感应使导体带电的方法.3.感应起电的适用条件感应起电只适用于导体. 绝缘体的电子因不能自由移动而不能感应起电.1.自主思考——判一判(1)丝绸与任何物体摩擦后都带负电. (×)(2)两不带电的物体相互摩擦后, 若一个带正电, 另一个一定带等量的负电. (√)(3)摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子. (×)(4)元电荷实质上是指电子和质子本身. (×)(5)元电荷不是电荷, 而是一个表示电荷量的数值. (√)(6)在摩擦起电过程中两物体均带了电, 违背了电荷守恒定律. (×)2.合作探究——议一议(1)图1-1-1图1-1-1中笑容灿烂的女生为什么又“怒发冲冠”?提示: 图中的女生手扶静电起电机, 身体带上了静电, 头发因带了同种电荷而相互排斥, 所以头发呈辐射状.(2)如图1-1-2所示, 橡胶棒AB向右靠近带电小球时, A、B两端能否出现感应电荷? 为什么?图1-1-2提示: 不能. 因为橡胶棒为绝缘体, 其内部电子不能自由移动, 故其两端不会出现感应电荷.(3)带有等量异种电荷的两金属球接触后发生电荷的中和, 此时电荷消失了吗?提示: 电荷的中和是指等量异种电荷相遇时对外不显电性的现象, 电荷并没有消失.电荷间的相互作用[典例](多选)如图1-1-3所示, a、b、c、d为四个带电小球, 两球之间的作用分别为a 吸引d, c排斥a, b排斥c, d吸引b, 则()图1-1-3A.有两个小球带同种电荷B.有三个小球带同种电荷C.c、d小球带同种电荷D.c、d小球带异种电荷[解析]由d吸引a, d吸引b可知, a与b带同种电荷, 且与d带异种电荷; 由c排斥a, c排斥b可知, c与a、b带同种电荷, c与d带异种电荷, A、C错, B、D对.[答案]BD电荷间的相互作用规律为“同性相斥, 异性相吸”. 判断电荷间的相互作用, 有时也可以用假设法进行分析.1.有一质量较小的小球A, 用绝缘细线悬吊着, 当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时, 看到它们先相互吸引, 接触后又互相排斥, 则以下判断中正确的是() A.接触前, A、B一定带异种电荷B.接触前, A、B可能带异种电荷C.接触前, A球一定不带任何净电荷D.接触后, A球一定带负电荷解析: 选B用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B带负电靠近小球A时, 先相互吸引, 说明接触前A不带电或带正电, 故B对; 而接触后, 二者相互排斥, 说明二者又肯定带了同种电荷, 但是何种电荷无法判断. 故只能选B.2.绝缘细线上端固定, 下端悬挂一轻质小球a, a的表面镀有铝膜, 在a的附近, 有一个绝缘金属球b, 开始时a、b均不带电, 如图1-1-4所示, 现使b带电, 则()图1-1-4A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a, 吸住后不分开C.b立即把a排斥开D.b先吸引a, 接触后又把a排斥开解析: 选D b球带电后, 吸引a球, 接触后两球带上同种电荷相互排斥又分开.3.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, 则()A.B、C球均带负电B.B球带负电, C球带正电C.B、C球中必有一个带负电, 而另一个不带电D.B、C球都不带电解析: 选C A带正电, A吸引C, 则C可能带负电或不带电; A吸引B, 则B可能带负电或不带电; 若B带负电, B又吸引C, 则C此时不带电; 同理, 若C带负电, 则B不带电.三种起电方式的理解1.三种起电方式图1-1-52.三种起电方式对比摩擦起电感应起电接触起电产生及条件通常是两种不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时不带电与带电体接触时现象两物体带上等量异种电导体两端出现等量异种原来不带电的物体上带荷电荷, 且电性与原带电体“近异远同”上与带电体相同电性的电荷原因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得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移1.毛皮与橡胶棒摩擦后, 橡胶棒带负电, 这是因为()A.橡胶棒上的正电荷转移到毛皮上去了B.毛皮上的电子转移到橡胶棒上去了C.橡胶棒失去了电子D.毛皮得到了质子解析: 选B毛皮与橡胶棒摩擦后, 橡胶棒带负电, 这是因为毛皮上的电子转移到橡胶棒上去了, 橡胶棒得到电子带负电, 毛皮失去电子带正电, 故选B.2.如图1-1-6所示, 当将带正电的球C移近不带电的枕形绝缘金属导体AB时, 枕形导体上的电荷移动情况是()图1-1-6A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动, 负电荷不移动B.枕形金属导体中的带负电的电子向A端移动, 正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动解析: 选B金属导体中能够自由移动的是自由电子, 正电荷几乎不能移动, 当带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时, 发生了静电感应现象, 所以自由电子在外电场的作用下向A移动, 而正电荷不移动, 故选项B正确, A、C、D错误.3.(多选)下列关于验电器的说法中正确的是()A.将带负电的硬橡胶棒与验电器的小球接近时, 金属箔片上质子被吸引从而转移到小球上B.将带负电的硬橡胶棒与验电器的小球接近时, 小球上电子被排斥从而转移到金属箔片上C.将带负电的硬橡胶棒与原来不带电的验电器小球接触, 验电器的金属箔片因带负电而张开D.将带负电的硬橡胶棒与原来不带电的验电器小球接近, 验电器的金属箔片因带负电而张开解析: 选BCD同号电荷相互排斥, 异号电荷相互吸引. 当带负电的硬橡胶棒靠近验电器的小球时, 小球中电子受到排斥力而向金属箔片转移, 此时金属小球失去了电子带正电, 金属箔片得到电子带负电, 金属箔片带同号电荷互相排斥而张开. 金属箔片带电荷量越多, 排斥力越大, 其张角越大. 当带负电的硬橡胶棒接触验电器小球时, 在接触前的靠近过程中同样会引起金属小球中的电子向金属箔片转移, 只是接触后硬橡胶棒上的负电子向金属小球再发生转移. 在固体的起电现象中, 能转移的电荷只有电子, 质子不能自由移动.电荷守恒定律的理解及应用怎么理解电荷守恒定律?(1)电荷守恒定律和能量守恒定律一样, 也是自然界中最基本的守恒定律.(2)两种典型的摩擦起电现象: 一是用丝绸摩擦玻璃棒, 玻璃棒带正电; 二是用毛皮摩擦橡胶棒, 橡胶棒带负电. 玻璃棒和橡胶棒上带的电都不是凭空产生的, 而是通过摩擦使物体之间发生了电子得失的现象, 符合电荷守恒定律, 可以推断: 与玻璃棒摩擦过的丝绸要带负电, 与橡胶棒摩擦过的毛皮要带正电.(3)带等量异种电荷的两金属球相接触, 发生电荷中和, 两球都不再带电, 这个过程中两球所带电荷的总量并没有变(为零), 电荷也是守恒的.(4)电荷守恒定律的广泛性: 任何电现象都遵守电荷守恒定律, 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. 如: 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、负电子可同时湮没、转化为光子. 在这种情况下, 带电粒子总是成对产生或湮没, 电荷的代数和不变.[典例]半径相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量, 相隔一定的距离, 今让第三个半径相同的不带电金属小球C先后与A、B接触后移开.(1)若A、B两球带同种电荷, 接触后两球的电荷量之比为多大?(2)若A、B两球带异种电荷, 接触后两球的电荷量之比为多大?[思路点拨][解析](1)若两球带同种电荷, 设q A=q B=Q,C先与A接触后: q A′=q C=Q 2C再与B接触后: q B′=q C′=Q+Q22=34Q则q A′q B′=2∶3.(2)若两球带异种电荷, 设q A=Q, q B=-QC先与A接触后: q A′=q C=Q 2C再与B接触后: q B′=q C′=-Q+Q22=-Q4则: q A′|q B′|=2∶1.[答案](1)2∶3(2)2∶1两个完全相同的导体球相互接触后的电荷分配规律(1)若只有一个导体球带电, 则接触后电荷平分;(2)若两个导体球带同种电荷, 则总电荷平分;(3)若两个导体球带异种电荷, 则先中和, 剩余电荷再平分.1.(多选)甲、乙、丙三个物体开始都不带电, 现在使甲、乙两个物体相互摩擦后, 乙物体再与丙物体接触, 最后得知甲物体带正电1.6×10-15C, 丙物体带电8.0×10-16 C. 则对于最后乙、丙两物体的带电情况, 下列说法中正确的是()A.乙物体一定带有负电荷8.0×10-16 CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 CC.丙物体一定带有正电荷8.0×10-16 CD.丙物体一定带有负电荷8.0×10-16 C解析: 选AD由于甲、乙、丙原来都不带电, 即电荷总量为0. 甲、乙相互摩擦, 导致甲失去的电子的电荷量为1.6×10-15C, 甲带1.6×10-15C的正电, 而乙物体得到电子而带1.6×10-15C的负电荷; 乙物体与不带电的丙物体接触, 从而使一部分负电荷转移到丙物体上, 故可知乙、丙两物体都带负电荷, 由电荷守恒可知, 乙的带电荷量为 1.6×10-15C-8.0×10-16 C=8.0×10-16 C, 故A、D正确.2.有A 、B 、C 三个用绝缘柱支撑的相同导体球, A 带正电, 电荷量为q , B 和C 不带电. 讨论用什么办法能使:(1)B 、C 都带等量的正电; (2)B 、C 都带负电; (3)B 、C 带等量的异种电荷; (4)B 带38q 正电.解析: (1)B 与A 接触后, 再与C 接触;(2)使A 靠近B 、C , B 、C 用导线接地后, 断开导线; (3)用导线将B 、C 连接, 使A 靠近B , 断开导线;(4)B 与A 接触后, 再与C 接触, 此时A 带电q 2, B 带q 4, 让B 再次与A 接触分开后, B 带38q .答案: 见解析1.(多选)关于元电荷, 下列说法中正确的是( ) A .元电荷实质上指电子和质子本身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 =1.6×10-19CD .元电荷e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的 解析: 选BCD 元电荷实际上是指电荷量, 数值是1.6×10-19C, 不要误认为元电荷是指具体的带电体, 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都是元电荷的整数倍, 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.2.保护知识产权, 抵制盗版是我们每个公民的责任与义务. 盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患. 小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书, 做练习时, 他发现有一个关键数字看不清, 拿来问老师, 如果你是老师, 你认为可能是下列几个数字中的哪一个( )A .6.2×10-19 CB .6.4×10-19C C .6.6×10-19CD .6.8×10-19C解析: 选B 因任何带电体所带电量都是元电荷电量1.6×10-19C 的整数倍, 因6.4×10-19 C=4×1.6×10-19 C, 故选项B正确.3.关于摩擦起电与感应起电, 以下说法正确的是()A.摩擦起电是因为电荷的转移, 感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷, 感应起电是因为电荷的转移C.不论摩擦起电还是感应起电, 都是电荷的转移D.以上说法均不正确解析: 选C无论哪种起电方式, 其本质都是电子在物体内部或物体间发生转移, 其过程中不会有电荷产生或消失, 故C对, A、B、D错.4.(多选)如图1所示, A、B是被绝缘支架分别架起的两金属球, 并相隔一定距离, 其中A带正电, B不带电, 则以下说法中正确的是()图1A.导体B将带负电B.导体B左端出现负电荷, 右端出现正电荷, 并且电荷量大小相等C.若A不动, 将B沿图中虚线分开, 则两边的电荷量大小可能不等D.只要A与B不接触, B的总电荷量总是为零解析: 选BD由于静电感应, 导体B左端带负电, 右端带正电, 导体总电量为零, 故A 错误, D正确. B的左端感应出负电荷, 右端出现正电荷, 电荷量的大小相等, 故B正确. 若A 不动, 将B沿图中虚线分开, 则两边的电荷量大小相等, 与划分的位置无关, 故C错误.5.(多选)下列判断小球是否带电的说法中正确的是()A.用一个带电体靠近它, 如果能够吸引小球, 则小球一定带电B.用一个带电体靠近它, 如果能够排斥小球, 则小球一定带电C.用验电器的金属球接触它后, 如果验电器的金属箔片能改变角度, 则小球一定带电D.如果小球能吸引小纸屑, 则小球一定带电解析: 选BD用一个带电体靠近它, 如果能够吸引小球, 则小球可能带异号电荷, 也可能不带电; 如果能够排斥小球, 则小球一定带同号电荷. 用验电器的金属球接触它时, 还需要知道验电器金属球的带电情况才能予以判断. 能吸引轻小物体是带电体的性质.6. (多选)如图2所示, 不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔. 当枕形导体的A 端靠近一带正电导体C时()图2A.A端金箔张开, B端金箔闭合B.用手触摸枕形导体后, A端金箔仍张开, B端金箔闭合C.用手触摸枕形导体后, 将手和C依次移开, 两对金箔均张开D.选项A中两对金箔带异种电荷, 选项C中两对金箔带同种电荷解析: 选BCD当带正电的导体C放在枕形导体附近, 在A端感应出负电荷, 在B端感应出正电荷, 这样两端的金箔上带电, 箔片相斥而张开, 选项A错误; 用手摸枕形导体后, A端仍为近端, 但B端不是远端了, 换为地球是远端, 这样B端不再有电荷, 金箔闭合, 选项B正确; 用手触摸导体后, 只有A端带负电, 将手和C依次移开, 不再有静电感应, A端所带负电荷便分布在整个枕形导体上, 两对金箔均张开, 选项C正确; 由以上分析可知, 选项D正确.7.使带电的金属球靠近不带电的验电器, 验电器的箔片张开. 下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况, 正确的是()解析: 选B验电器原来不带电, 当带电金属球靠近它时, 由于静电感应, 在验电器的金属球、金属杆和金属箔片之间将发生电荷的转移, 使靠近带电金属球的部分积累异种电荷, 由电荷守恒定律知另一端将积累等量同种电荷. 根据以上分析, 对照图示的四种情况可判断选项B正确, 其余各项错误.8. (多选)如图3所示, 挂在绝缘细线下的小轻质通草球, 由于电荷的相互作用而靠近或远离, 所以()图3A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中两球至少有一个带电D.乙图中两球至少有一个带电解析: 选BC甲图中两球相吸, 则有两种情况: 一种是两球带异种电荷, 根据异性相吸可如题图中所示; 另一种是有一球带电, 另一球不带电, 则由于静电感应, 两球相吸. 所以C对, A不一定. 乙图中两球相斥, 则二球一定带有同种电荷, B对.9.如图4所示的装置叫做“雅各布天梯”, 两个用金属丝弯成的电极A、B分别与起电机的正、负两级相连, 金属丝电极上能够聚焦大量的正、负电荷, 正、负电荷通过电极间的空气放电, 产生明亮的电弧, 电弧随着热空气上升, 就像以色列的祖先雅各布梦中见到的天梯, 在电极放电过程中, 下列说法正确的是()图4A.电极A得到的电荷数多于电极B失去的电荷数B.电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数C.电极A得到的电荷数少于电极B失去的电荷数D.条件不足, 不能判定电极A、B得失电荷间的数量关系解析: 选B根据电荷守恒定律可知, 电荷既不能凭空产生, 也不会凭空消失, 电荷的总量保持不变, 所以在电极放电过程中, 电极A得到的电荷数等于电极B失去的电荷数. 故B正确, A、C、D错误.10.(多选)如图5所示, A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体, 起初它们不带电, 在它们的下部贴有金属箔片, C是带正电的小球, 下列说法正确的是()图5A.把C移近导体A时, A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A, 先把A、B分开, 然后移去C, A、B上的金属箔片仍张开C.先把C移走, 再把A、B分开, A、B上的金属箔片仍张开D.先把A、B分开, 再把C移走, 然后重新让A、B接触, A上的金属箔片张开, 而B 上的金属箔片闭合解析: 选AB(1)C移近A时, 带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用, 使A、B 中的自由电子向左移动, 使得A端积累了负电荷, B端积累了正电荷, 其下部的金属箔片也分别带上了与A、B同种性质的电荷. 由于同种电荷间的斥力, 所以金属箔片都张开, A正确.(2)C靠近后保持不动, 把A、B分开, A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和, 因而A、B仍带等量的异种感应电荷, 此时即使再移走C, 因A、B已经绝缘, 所带电荷量也不会变, 金属箔片仍张开, B正确.(3)若先移走C, 再把A、B分开, 则在移走C后, A、B上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下吸引中和, 不再带电, 所以箔片都不会张开, C错.(4)先把A 、B 分开, 再移走C , A 、B 仍然带电, 但重新让A 、B 接触后, A 、B 上的感应电荷完全中和, 箔片都不会张开, D 错.11.有两个完全相同的带电金属小球A 、B , 分别带有电荷量Q A =6.4×10-9 C 、Q B =-3.2×10-9 C, 让两金属小球接触, 在接触过程中, 电子如何转移? 转移了多少电荷量?解析: 当两小球接触时, 电荷量少的负电荷先被中和, 剩余的正电荷再重新分配. 由于两小球完全相同, 剩余正电荷必均分, 即接触后两小球带电荷量Q A ′=Q B ′=Q A +Q B2=6.4×10-9-3.2×10-92C =1.6×10-9 C在接触过程中, 电子由B 球转移到A 球. 转移电子的电荷量为ΔQ =Q A ′-Q A =(1.6×10-9-6.4×10-9)C =-4.8×10-9 C.答案: 电子由B 球转移到A 球, 转移了-4.8×10-9 C12.三个相同的金属球A 、B 、C , 先让A 球带上正电, 靠近相互接触的B 、C 球, 将B 、C 分开, 用手摸一下A 球, 将A 球上的电荷导入大地. 若此时B 球所带电荷量为+q . 用A 球再去接触B , 然后再接触C , 最后A 所带的电荷量是多少?解析: 由静电感应现象和电荷守恒定律, 带正电的A 球靠近B 、C 球时, B 带电荷量为+q , 则C 带电为-q . 不带电的A 球接触B , A 带电+12q , 再接触C , 电荷先中和再平分, 故最后A 带的电荷量为-14q .答案: -14q第2节库_仑_定_律1.点电荷是理想模型, 当带电体的大小和形状对 所研究问题的影响可以忽略时, 带电体可被看成点电荷.2.库仑定律表达式为F =k Q 1Q 2r2, 此式仅适用于真空中的点电荷.3.静电力常量k=9.0×109 N·m2/ C2.一、探究影响点电荷之间相互作用的因素1.点电荷(1)定义: 在研究带电体与其他带电体的相互作用时, 该带电体的形状、大小及电荷在其上的分布状况均无关紧要, 该带电体可以看做一个带电的点, 即为点电荷.(2)点电荷是一种理想化的物理模型.(3)带电体看成点电荷的条件如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多, 以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小, 就可以忽略形状、大小等次要因素, 带电体就能看成点电荷.2.实验探究实验原理如图所示, F=mg tan_θ, θ变大, F变大; θ变小, F变小实验方法(控制变量法)保持电荷量不变, 探究电荷间作用力与距离的关系保持两带电小球间的距离不变, 探究电荷间作用力与电荷量的关系实验操作改变悬点位置, 从而改变小球间距r, 观察夹角θ变化情况改变小球带电荷量q, 观察夹角θ变化情况实验现象r变大, θ变小r变小, θ变大q变大, θ变大q变小, θ变小实验结论电荷之间的相互作用力随电荷量的增大而增大, 随它们之间距离的增大而减小1.内容真空中两个静止点电荷之间的作用力(斥力或引力)与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比, 与它们之间距离的平方成反比, 作用力的方向沿着这两个点电荷的连线.2.公式: F =k Q 1Q 2r2.3.静电力常量: k =9.0×109_N·m 2/C 2.4.适用条件: 真空中的点电荷, 对空气中的点电荷近似适用.1.自主思考——判一判(1)点电荷是一个带有电荷的几何点, 它是实际带电体的抽象, 是一种理想化模型. (√) (2)任何体积很小的带电体都可以看成点电荷. (×) (3)电荷间的相互作用力大小与电荷的正负无关. (√) (4)点电荷就是元电荷. (×)(5)两个带电小球间的库仑力一定能用库仑定律求解. (×) 2.合作探究——议一议 (1)点电荷与元电荷有什么区别?提示: ①元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值, 是电荷的最小单元. ②点电荷只是不考虑带电体的大小和形状, 其带电荷量可能很大也可能很小, 但一定是元电荷的整数倍.(2)库仑定律的适用条件是什么? 在空气中库仑定律成立吗? 提示: 库仑定律的适用条件是: ①真空; ②点电荷. 在空气中库仑定律也近似成立.(3)有人根据F =k Q 1Q 2r 2推出, 当r →0时F →∞, 这种分析是否正确? r →0时库仑定律还适用吗? 为什么?提示: ①不正确.②当r →0时库仑定律F =k Q 1Q 2r 2就不适用了.③因为当r →0时, 两带电体已不能看做点电荷.库仑定律的理解及应用1.库仑定律的理解 (1)库仑定律中的三个关键词 真空真空中, 库仑定律的表达式是F =kQ 1Q 2r 2, 在其他介质中不是没有库仑力, 而是库仑力不是kQ 1Q 2r2静止 两个电荷都静止或者一个运动一个静止, 库仑定律均可用, 但两个电荷都运动时, 可能会因为电荷运动形成电流, 产生磁场, 电荷受到其他力 点电荷非点电荷间也存在库仑力, 只是公式中的距离无法确定2.库仑力的理解(1)库仑力也叫静电力, 是“性质力”, 不是“效果力”, 它与重力、弹力、摩擦力一样具有自己的特性.(2)两点电荷之间的作用力是相互的, 其大小相等, 方向相反, 不要认为电荷量大的对电荷量小的电荷作用力大.(3)在实际应用时, 与其他力一样, 受力分析时不能漏掉, 在计算时可以先计算大小, 再根据电荷电性判断方向.3.库仑力的叠加原理对于两个以上的点电荷, 其中每一个点电荷所受的总的库仑力等于其他点电荷分别单独存在时对该电荷的作用力的矢量和.[典例] (多选)两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球, 其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍, 它们间的库仑力大小是F , 现将两球接触后再放回原处, 它们间库仑力的大小可能是( )A .5F /9B .4F /5C .5F /4D .9F /5[思路点拨](1)先写出两小球接触前库仑力F 的表达式。
高中物理(新人教版选修3—1)全套精品学案第一章静电场第一节电荷及其守恒定律前置诊断:本节重点讲述了电荷守恒定律和起电方法。
1.自然界中只存在两种电荷:同种电荷互相,异种电荷互相。
2.电子和质子带有等量的异种电荷,电荷量e=C。
实验指出,所有带电体的电荷量都是电荷量e的。
所以,电荷量e称为。
电荷量e的数值最早是由美国物理学家测得的。
3.使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫。
常见的起电方式有、和等。
例如:一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后,两者必定带上等量同种电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带电;不带电的导体在靠近带电体时,导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布,使导体的两端出现电荷。
4.电荷守恒定律:电荷既不能,也不会,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,电荷量的总量保持不变。
电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。
在发生正负电荷湮没的过程中,电荷的代数和仍然不变,所以电荷守恒定律也常常表述为:。
5.原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多,所以整个原子对表现为。
6.不同物质的微观结构不同,核外电子的多少和运动情况也不同。
在金属中离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,离子都在自己的平衡位置上振动而不移动,只有自由电子穿梭其中。
所以金属导电时只有在移动。
答案:1.排斥吸引 2. 1.6×10-19整数倍元电荷密立根 3.起电摩擦起电接触起电感应起电负正等量异种 4.创生消灭一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变 5. 电中性 6.自由电子专家说课:在干燥的冬天,你也许有过这样的经历:当你经过铺有地毯的走道来到房间门口,在伸手接触金属门把的一刹那,突然听到“啪”的一声,手被麻了一下,弄得你虚惊一场,是谁在恶作剧?回答可能有点意外,原来是电荷在作怪。
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(共23套65页)人教版高中物理选修3-1(全册)学案汇总第一章静电场第一节电荷及其守恒定律课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.知道自然界中只有两种电荷, 认识各种起电方式及实质.2.理解电荷守恒定律的内容.3.知道什么是元电荷, 知道电荷量的概念及单位, 知道比荷的概念.【知识储备】1.初中关于静电现象方面的知识.2.知道守恒的概念.【自主预习】1.自然界中只存在两种电荷:同种电荷互相 , 异种电荷互相.2.电子和质子带有等量的异种电荷, 电荷量e= C.实验指出, 所有带电体的电荷量都是电荷量e的.所以, 电荷量e称为.电荷量e的数值最早是由美国物理学家通过实验测得的.3.使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫.常见的起电方式有、和等.例如:一个带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后, 两者必定带上等量同种电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带电荷, 用丝绸摩擦过的玻璃棒带电;不带电的导体在靠近带电体时, 导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布, 使导体的两端出现电荷.4.电荷守恒定律:电荷既不能 , 也不会 , 只能从一个物体到另一个物体, 或者从物体的一部分到另一部分;在的过程中, 电荷量的总量保持.电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一.在发生正负电荷湮没的过程中, 电荷的代数和仍然不变, 所以电荷守恒定律也常常表述为:一个与外界没有电荷交换的系统, 电荷的代数和保持不变.5.原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量 , 所以整个原子表现为电中性.6.不同物质的微观结构不同, 核外电子的多少和运动情况也不同.在金属中离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.失去这种电子的原子便成为带正电的离子, 离子都在自己的平衡位置上振动而不移动, 只有自由电子穿梭其中.所以金属导电时只有在移动.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【要点突破】1.电荷及其起电方式2.电荷守恒定律3.元电荷【典例剖析】【例1】图1-1-1所示, A 、B 、C 是三个安装在绝缘支架上的金属体, 其中C 球带正电, A 、B 两个完全相同的枕形导体不带电.试问:(1)如何使A 、B 都带等量正电?(2)如何使A 带负电B 带等量的正电?【例2】绝缘细线上端固定, 下端挂一轻质小球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1-1-2所示, 现使b 带正电, 则( ) A .b 将吸引a, 吸住后不放开B .b 先吸引a, 接触后又把a 排斥开C .a 、b 之间不发生相互作用D .b 立即把a 排斥开【例3】两个完全相同的金属球, 一个带8106-⨯+C 的电量, 另一个带8102-⨯-C 的电量.把两球接触后再分开, 两球分别带电多少?【达标检测】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 .元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量C .元电荷就是质子D .物体所带电量只能是元电荷的整数倍2.关于摩擦起电和感应起电的实质, 下列说法中正确的是( )A .摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能, 也说明通过做功可以创造出电荷B .摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C .感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分BA C 图1-1-1 a b 图1-1-2D .感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体3.如图所示, 原来不带电的绝缘金属导体MN, 在其两端下面都悬挂着金属验电箔.若使带负电的绝缘金属球A 靠近导体的M 端, 可能看到的现象是( ) A .只有M 端验电箔张开, 且M 端带正电 B .只有N 端验电箔张开, 且N 端带负电C .两端的验电箔都张开, 且左端带负电, 右端带正电D .两端的验电箔都张开, 且左端带正电, 右端带负电4.M 和N 是原来都不带电的物体, 它们互相摩擦后M 带正电荷1.6×10-10C, 下列判断中正确的是( )A .在摩擦前M 和N 的内部没有任何电荷B .摩擦的过程中电子从N 转移到了MC .N 在摩擦后一定带负电荷1.6×10-10CD .M 在摩擦过程中失去了1.6×10-10个电子5.a 、b 、c 、d 为四个带电小球, 两球之间的作用分别为a 吸d 、b 斥c, c 斥a, d 吸b, 则( )A .仅有两个小球带同种电荷B .有三个小球带同种电荷C .c 、d 小球带同种电荷D .c 、d 小球带异种电荷6.如图, 有一带正电的验电器, 当一金属球A 靠近验电器的小球B(不接触)时, 验电器的金箔张角减小, 则( ) A .金属球A 可能不带电B .金属球A 可能带负电C .金属球A 可能带正电D .金属球A 一定带正电课后篇(学会应用与拓展——不练不通)1.关于物体的带电荷量, 以下说法中正确的是( ) A .物体所带的电荷量可以为任意实数 B .物体所带的电荷量只能是某些特定值C .物体带电+1.60×10-9C, 这是因为该物体失去了1.0×1010个电子D .物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C2.如图所示, 将带电棒移近两个不带电的导体球,两个导体球开始时互相接触且对地绝缘, 下述几种方法中能使两球都带电的是 ( )A .先把两球分开, 再移走棒B .先移走棒, 再把两球分开C .先将棒接触一下其中的一个球, 再把两球分开D .棒的带电荷量不变, 两导体球不能带电3.如图所示, 小球质量分别为m 1、m 2, 带同种电荷, 电量分别为q 1、q 2, 将它们用等长的绝缘细线悬于同一点O, 此时两细线与竖BA直方向的夹角相等, 则必有()A.m1=m2 B.q1=q2C.m1=m2 q1=q2D.不能确定4.如图所示, 当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时, 枕形导体上电荷的移动情况是( )A.枕形金属导体上的正电荷向B端移动, 负电荷不移动B.枕形金属导体中的负电荷向A端移动, 正电荷不移动C.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D.枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动5.多少个电子的电荷量等于 -32.0 μC?(电子电荷量e=1.6×10-19C)6.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C, 其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷, 小球B、C 不带电.现在让小球C先与球A接触后取走, 再让小球B与球A接触后分开, 最后让小球B 与小球C接触后分开, 最终三球的带电荷量分别是多少?第二节库仑定律课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.知道点电荷, 体会科学研究中的理想模型方法.2.掌握库仑定律的内容及公式, 会用库仑定律求解有关问题.3.通过静电力和万有引力的对比, 体会自然规律的多样性与统一性.【知识储备】1.质点的概念.2.万有引力定律的内容及适用条件.【自主预习】1.电荷间的相互作用力大小与两个因素有关:一是与有关, 二是与有关.2.当带电体之间的比它们自身的大小大得多时, 带电体的形状和体积对相互作用力的影响可以忽略不计, 这时的带电体可以看作.3.库仑定律:真空中两个间相互作用的静电力跟它们的成正比, 跟它们的成反比, 作用力的方向在上.公式:F= , 式中k叫做.如果公式中的各个物理量都采用国际单位, 即电量的单位用 , 力的单位用 , 距离的单位用 , 则由实验得出k=9×109.使用上述公式时, 电荷量Q1、Q2一般用绝对值代入计算.如果其它条件不变, 让两点电荷在介质中, 其作用力将比它们在真空中的作用力小.4.库仑的实验中用了怎样的物理方法去研究“A和C之问的作用力与它们距离r的关系”?在库仑那个年代, 还不知道怎样测量物体所带的电荷量, 甚至连电荷量的单位都没有.库仑用了怎样的方法解决了电荷量问题?5.库仑定律虽然只给出了点电荷之间的静电力公式, 但是任一带电体都有可以看作是由许许多多点电荷组成的.只要知道了带电体上的电荷分布情况, 根据库仑定律和力的合成法则, 就可以求出任意带电体之间的静电力.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【要点突破】1.点电荷2.库仑定律3.库仑的实验【典例剖析】【例1】教材P7【例2】教材P8【达标检测】1.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作点电荷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忽略时, 这两个带电体可看作点电荷D.一切带电体都可以看成是点电荷2.关于库仑定律的公式221 r QQkF , 下列说法中正确的是( )A.当真空中两个电荷间距离r→∞时, 它们间的静电力F→0B.当真空中两个电荷间距离r→0时, 它们间的静电力F→∞C.当两个电荷间的距离r→∞时, 库仑定律的公式就不适用了D.当两个电荷间的距离r→0时, 电荷不能看成是点电荷, 库仑定律的公式就不适用了2、3.真空中有两个点电荷, 它们之间的静电力为F, 如果保持它们所带的电量不变, 将它们之间的距离增大到原来的3倍, 它们之间作用力的大小等于()A.F B.3F C.F/3 D.F/94. A、B两点电荷间的距离恒定, 当其他电荷移到A、B附近时, A、B间相互作用的库仑力将( )A .可能变大B .可能变小C .一定不变D .无法确定5. 真空中两个相同的金属小球A 和B, 带电荷量分别为Q A =2×10-8C 和Q B =4×10-8C, 相互作用力为F .若将两球接触后再放回原处, 则它们之间的作用力将变为( ) A .F 89 B .F C .F 89 D .F 32 6.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍, 下列方法中可行的是 A .每个点电荷的带电荷量都增大到原来的2倍, 电荷间的距离不变B .保持点电荷的带电荷量不变, 使两个点电荷间的距离增大到原来的2倍C .使一个点电荷的带电荷量加倍, 另一个点电荷电荷量保持不变, 同时将两点电荷间的距离减小为原来的21 D .保持点电荷的带电荷量不变, 将两点电荷间的距离减小为原来的21 7.两个完全相同的金属小球A 、B, A 球带电量为+5.0×10-9C, B 球带电量为-7.0×10-9C, 两球相距1m.问:它们之间的库仑力有多大?若把它们接触后放回原处, 它们之间的相互作用力为多大?8.相距L 的固定点电荷A 、B 的带电量分别为+4Q 和-Q, 要引入第三个点电荷C, 使点电荷C 处于平衡状态, 求电荷C 的电量和放置的位置.拓展:若A 、B 为同号点电荷, 引入第三个电荷C, 使三个点电荷均平衡, 则C 应放在何处?C 的电性和电量如何?9.如图所示, 一个挂在丝线下端的带正电的小球B, 静止在图示位置;若固定的带正电的小球A 电荷量为Q, B 球的质量为m, 带电荷量q, θ=30°, A 和B 在同一水平线上, 整个装置处于真空中, 求A 、B 两球之间的距离为多少?课后篇(学会应用与拓展——不练不通)1.如图所示, 质量分别是m 1和m 2带电量分别为q 1和q 2的小球, 用长度不等的轻丝线悬挂起来, 两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β), 两小球恰在同一水平线上, 那么( ) A .两球一定带异种电荷 B .q 1一定大于q 2 C .m 1一定小于m 2D .m 1所受库仑力一定大于m 2所受的库仑力2.两点电荷A 、B 带电量q A >q B , 在真空中相距为L 0, 现将检验电荷q 置于某一位置时所受库仑力恰好为零, 则此位置当A 、B 为: A .同种电荷时, 在A 、B 连线上靠近B 一侧 B .同种电荷时, 在A 、B 连线上靠近A 一侧C .异种电荷时, 在BA 连线的延长线上靠近A 一侧D .异种电荷时, 在AB 连线的延长线上靠近B 一侧 3.如图图所示, 有大小相同的A 、B 、C 三个金属球, A 、B 带等量异种电荷, 中间连接一个轻质绝缘的弹簧, 放在光滑的绝缘水平面上, 平衡时弹簧压缩量为X 0, 现将不带电的C 球和A 球接触一下, 然后拿走, 则产生新平衡时弹簧的压缩量X 为( ) A .X=21X 0 B .X >21X 0 C .X <21X 0 D .X=X 0 4.真空中有甲、乙两个点电荷相距为r, 它们间的静电引力为F .若甲的电荷量变为原来的2倍, 乙的电荷量变为原来的1/3, 它们间的距离变为2r, 则它们之间的静电引力将变为( ) A .F 83 B .F 61 C .F 38 D .F 32 5.两根光滑绝缘棒在同一竖直平面内, 两棒与水平面间均成45°角, 棒上各穿有一个质量为m 、带电荷量为Q 的相同小球, 如图所示.现让两球同时从同一高度由静止开始下滑,则当两球相距多大时, 小球的速度达到最大值?6.两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a 和b, 分别带有等量异种电荷, 被固定在绝缘水平面上, 这时两球间静电引力的大小为F .现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球C 先与a 球接触, 再与b 球接触后移去, 则a 、b 两球间静电力大小变为( ) A .F 21 B .F 83C .F 41 D .F 81第三节 电场强度课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的, 电场是客观存在的一种特殊的形态.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的计算.3.知道场强的叠加原理, 并能应用这一原理进行简单的计算.4.知道电场线的定义和特点, 会用电场线描述电场强度的大小、方向.【知识储备】1.库仑定律内容及表达式2.矢量叠加法则——平行四边形定则【自主预习】1.英国物理学家、化学家首先提出场的概念.他指出:电荷的周围存在 , 带电体间的相互作用是通过它们各自产生的传递的.电场是一种特殊形态的 , 电场最基本的特征是 , 这也是检验空间是否存在电场的依据之一.2.为研究电场而放进电场的电荷称为;产生电场的电荷称为.3.电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量.电场中某处的电场强度大小定义为放在该处的电荷受到的电场力跟该电荷的电量的.电场强度的大小表示电场的 , 电场强度的方向就是电场的 , 且物理学中规定:电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的电场力的方向.电场强度的单位是或.4.E=F/q是电场强度的 , 适用于电场;仅适用于真空中点电荷的电场.5.如果有几个点电荷同时存在, 它们的电场就互相 , 形成合电场.这时某点的场强等于各个点电荷存在时在该点产生的场强的.6.如果在电场中画出一些曲线, 使曲线上每一点的方向都跟该点的方向一致, 这样的曲线就叫做电场线.电场线起始于电荷, 终止于电荷;电场线不也不;任意两条电场线不;电场线密集的地方电场, 电场线稀疏的地方电场.7.在电场的某一区域内, 如果各点的场强都相同, 这个区域的电场就叫做匀强电场.匀强电场中的电场线是分布的直线.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【要点突破】1.电场2.电场强度3.点电荷电场电场强度的叠加4.电场线5.匀强电场【典例剖析】【例1】在点电荷Q 的电场中的p 点, 放一点电荷, 其电量为+q .设p 点距Q 为r, +q 受电场力为F, 则p 点的电场强度为( )A .F/QB .F/qC .kq/r 2D .kQ/r2【例2】场源电荷C Q 4102-⨯=的正点电荷;检验电荷C q 5102-⨯-=,它们相距m r 2=而静止, 且都在真空中, 如图所示.求: (1) q 受的电场力;(2) q 所在的B 点的场强;(3) 只将q 换为C q 5,104-⨯=的正点电荷, 求,q 受力及B 点的场强;(4) 将检验电荷拿去后B 点场强. Q q【例3】如图所示, 相距为2d 的A 和B 两点上固定着等量异种的两个点电荷, 电荷量分别为+Q 和-Q .在AB 连线的中垂线上取一点P, 垂足为O, ∠PAO=α, 求:(1)P 点的场强的大小和方向;(2) α为何值时, 场强最大?拓展:能不能归纳出在通过OP 的直线上各点的电场强度的方向?【例4】画出点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷、匀强电场的电场线小组讨论: (1)仔细观察课本图1.3-6和1.3-7, 指出哪些电场中的电场线都是直线?哪些电场中的电场线有直线?(2)在什么条件下电荷的运动轨迹和电场线是重合的?【例5】下列关于电场线的说法中, 不正确的是( ) A .电场线是电场中实际存在的线B .在复杂电场中的电场线是可以相交的C .沿电场线方向, 场强必定越来越小D .电场线越密的地方.同一试探电荷所受的电场力越大【例6】 如图, 考察电场中的A 、B 、C 三个点的电场强度.先画出单位正电荷在这三个点所受的力的方向;然后从大到小, 排列力的大小.拓展:根据两等量正点电荷的电场线分布图, 试判断两等量正点电荷的连线的垂直平分线上的电场强度的方向如何?【达标检测】1.下列说法中, 正确的是( ) A .由公式q FE =知, 电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受电场力的大小成正比, 与电荷的电荷量成反比 B .由公式qFE =知, 电场中某点场强方向, 就是置于该点的电荷所受电场力的方向 C .在公式qFE =中, F 是电荷q 所受的电场力, E 是电荷q 产生的电场的场强 D .由F=qE 可知, 电荷q 所受电场力的大小, 与电荷的电荷量成正比, 与电荷所在处的场强大小成正比2.下列关于点电荷的场强公式2r QkE =的几种不同的理解, 不正确的是( )A .在点电荷Q 的电场中, 某点的场强大小与Q 成正比, 与r 2成反比 B .当r→0时, E→∞;当r→∞时, E→0C .点电荷Q 产生的电场中, 各点的场强方向一定是背向点电荷QD .以点电荷Q 为中心, r 为半径的球面上各处的场强相等3.电场中a 、b 、c 三点的电场强度分别为N/C 1N/C 4N/C 5c b a -==-=E ,E ,E , 那么这三点的电场强度由强到弱的顺序是( )A .a 、b 、cB .b 、c 、aC .c 、a 、bD .a 、c 、b4.在电场中某点放人电荷量为q 的正电荷时, 测得该点的场强为E, 若在同一点放入电荷量q′=-2q 的负电荷时, 测得场强为E′, 则有( )A .E′=E , 方向与E 相反B .E′=2E , 方向与E 相同C .E 21E =', 方向与E 相同 D .E′=E , 方向与E 相同5.真空中两个相距r 的异种点电荷电荷量的数值均为q, 两点电荷连线中点处场强为 A .0B .2r 2kqC .2r 4kqD .2r 8kq6.在真空中有一匀强电场, 电场中有一质量m=0.01g, 带电荷量q=-2×10-8C 的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动, g=10m /s 2, 则( )A.场强的方向一定沿水平方向B.场强的方向一定竖直向下C.场强的方向一定竖直向上D.场强的大小一定为E=5×103N/C7.如图所示的各电场中, A、B两点场强相同的是( )8.在如图所示的电场中的P点放置一正电荷,使其从静止开始运动, 其中加速度逐渐增大的是图中的( )9.如图所示, 带箭头的直线是某一电场中的一条电场线, 在这条电场线上有A、B两点, 用E A、E B表示A、B两点的场强, 则( )A.A、B两点的场强方向相同B.因为电场线从A指向B, 所以E A>E BC.A、B在一条电场线上, 且电场线是直线, 所以E A=E BD.不知A、B附近的电场线分布状况, E A、E B的大小关系不能确定课后篇(学会应用与拓展——不练不通)1.如图甲所示, AB是一点电荷电场中的电场线, 图乙是放在电场线上a、b处的检验电荷所受电场力大小与所带电荷量大小间的函数关系图象, 由此可判定( )A.如果场源是正电荷, 位置在A侧B.如果场源是正电荷, 位置在B侧C.如果场源是负电荷, 位置在A侧D.如果场源是负电荷, 位置在B侧2.把质量为m的正点电荷q从电场中某点静止释放, 不计重力, 下列说法正确的是( )A.该电荷一定由电场线疏处向电场线密处运动B.点电荷的运动轨迹必定与电场线重合C.点电荷的速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致D.点电荷的加速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致3.如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线, 若一带负电的粒子从B点运动到A点时, 加速度增大而速度减小, 则可判定( )A.点电荷一定带正电B.点电荷一定带负电C.点电荷一定在A的左侧D.点电荷一定在B的右侧4.如图是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象, 那么下列叙述正确的是A.这个电场是匀强电场B.a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E cC.a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E c>E b>E dD.a、b、d三点的场强方向相同5.一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F, 以及这点的电场强度为E, 在图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )6.电荷量为q的点电荷, 在与它距离r的P点产生的电场的方向如图所示今把一带正电的金属球放在该电荷附近某处, 则该点电荷在P点产生的电场的场强( )A.大小与方向都没有变化B.强度增大, 方向偏向金属球C.强度变小, 方向偏向金属球D.由于金属球的位置未确定, 因而无法判断7.在X轴上有两个点电荷, 一个带正电Q1, 一个带负电Q2.且Q1=2Q2.用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小, 则在X轴上:A.E1=E2之点只有一处;该点合场强为0B.E1=E2之点共有两处;一处合场强为0, 另一处合场强为2E2C.E1=E2之点共有三处;其中两处合场强为0, 另一处合场强为2E2D.E1=E2之点共有三处;其中一处合场强为0, 另两处合场强为2E28.一带电粒子从电场中的A点运动到B点, 径迹如图中虚线所示, 不计粒子所受重力, 则( )A.粒子带正电 B.粒子加速度逐渐减小C.A点的场强大于B点场强 D.粒子的速度不断减小9.如图所示, 一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速运动, 电子重力不计, 则电子除受电场力外, 所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A.先变大后变小, 方向水平向左B.先变大后变小, 方向水平向右C.先变小后变大, 方向水平向左D.先变小后变大, 方向水平向右10.如图所示, 用30cm的细线将质量为kg3104-⨯的带电小球P悬挂在O点下, 当空中有方向为水平向右, 大小为CN/1014-⨯的匀强电场是, 小球偏转37后处于静止状态.(kgNg/10=)(1)分析小球的带电性质;(2)求小球所带的电荷量;(3)分析若把细线剪断, 小球做什么性质的运动.37第四节电势能和电势课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.知道电场力做功的特点, 理解电场力做功与电势能变化的关系.2.理解电势能、电势的概念及相互关系.3.理解等势面的概念及等势面和电场线的关系.【知识储备】1.重力做功的特点:.2.比值定义法的含义:.【自主预习】1.静电力做功的特点.2.电势能概念:.3.电势定义:定义式:单位:4.等势面定义:.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【要点突破】1.静电力做功的特点2.电势能3.电势4.等势面【典例剖析】【例1】如图所示, a、b为某电场线上的两点, 那么以下结论正确的是( )A.把正电荷从a移到b, 静电力做正功, 电荷的电势能减小B.把负电荷从a移到b, 静电力做负功, 电荷的电势能增加C.把负电荷从a移到b, 静电力做正功, 电荷的电势能增加D.不论正电荷还是负电荷, 从a到b电势能逐渐降低【例2】将带电荷量为1×10-8 C的电荷, 从无限远处移到电场中的A点, 要克服静电力做功1×10-6 J, (取无限远处电势为零)问:(1)电荷的电势能是增加还是减少?电荷在A点具有多少电势能?(2)A点的电势是多少?【例3】将一个电荷量为1.0×10-8C的负电荷, 从无穷远处移到电场中的A点, 克服电场力做功2.0×10-8 J, 现将该电荷从A点移到B点, 电场力做功1.0×10-8J.试求电荷在A、B两点的电势.(取无穷远处为零电势能点)【例4】如图所示, 虚线同心圆是一簇某静电场中的等势面, 其电势分别是φa、φb和φc, 一带正电粒子射入电场中, 运动轨迹如图中实线KLMN所示.由图可知( )A.粒子从K到L的过程中, 静电力做负功, 电势能增加B.粒子从L到M的过程中, 静电力做负功, 电势能增加C.φa>φb>φcD.φa<φb<φc【达标检测】1.关于同一电场的电场线, 下列表述正确的是( )A.电场线是客观存在的B.电场线越密, 电场强度越小C.沿着电场线方向, 电势越来越低D.电荷在沿电场线方向移动时, 电势能减小2.如图所示, 在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点, 先把+q的试探电荷依次放在三点上, 然后把-q的试探电荷依次放在三点上, 关于电荷的电势能的说法正确的是( )A.放上+q时, E p A>E p B>E p CB.放上+q时, E p A<E p B<E p CC.放上-q时, E p A>E p B>E p CD.无论放+q, 还是-q, E p A<E p B<E p C3.在电场中, 把电荷量为4×10-9 C的正点电荷从A点移到B点, 克服静电力做功6×10-8 J, 以下说法中正确的是( )A.电荷在B点具有的电势能是6×10-8 JB.B点的电势是15 V。
一、教学目标(一)知识与技能1.进一步学习电路的串联和并联,理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系,并能运用其解决有关关问题。
2.进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。
(二)过程与方法通过复习、归纳、小结把知识系统化。
(三)情感态度与价值观通过学习,学会在学习中灵活变通和运用。
三、重点与难点:重点:教学重点是串、并联电路的规律。
难点:难点是电表的改装。
四、教学过程:(一)复习上课时内容要点:欧姆定律、电阻概念、导体的伏安特性曲线。
(二)新课讲解-----第四节、串联电路和并联电路1.串联电路和并联电路先让学生回忆初中有关这方面(串、并联电路的规律)的问题,然后让学生自学,在此基础上,让学生将串联和并联加以对比,学生容易理解和记忆。
老师点拨:一是要从理论上认识串、并联电路的规律,二是过程分析的不同,引入电势来分析。
从而让学生体会到高中和初中的区别,也能让学生易于理解和接受。
学生自己先推导有关结论,老师最后归纳小结得出结论:(并适当拓展)(1)串联电路①电路中各处的电流强度相等。
I=I1=I2=I3=…②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+…③串联电路的总电阻,等于各个电阻之和。
R=R1+R2+R3+…④电压分配:U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R⑤n个相同电池(E、r)串联:E n = nE r n = nr(2)并联电路①并联电路中各支路两端的电压相等。
U=U1=U2=U3=…②电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。
I=I1+I2+I3+…③并联电路总电阻的倒数,等于各个电阻的倒数之和。
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 对两个电阻并联有:R=R1R2/(R1+R2)④电流分配:I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R⑤n个相同电池(E、r)并联:E n = E r n =r/n再由学生讨论下列问题:①几个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的几分之一;②若不同的电阻并联,总电阻小于其中最小的电阻;③若某一支路的电阻增大,则总电阻也随之增大;④若并联的支路增多时,总电阻将减小;⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。
高中物理选修3-1全套教案目录第一章静电场....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1电荷及其守恒定律............................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2库仑定律 (5)1.3.1电场强度 (8)1.3.2专题:静电平衡 (13)1.4电势能电势 (17)1.5电势差 (20)1.6电势差与电势强度的关系 (23)1.7电容器与电容 (25)1.8带电粒子在电场中的运动 (28)第二章、恒定电流 (32)2.1、导体中的电场和电流(1课时) (32)2.2、电动势(1课时) (34)2.3、欧姆定律(2课时) (37)2.4、串联电路和并联电路(2课时) (39)2.5、焦耳定律(1课时) (42)第三章磁场教案 (46)3.1 磁现象和磁场(1课时) (46)3.2 、磁感应强度(1课时) (49)3.3 、几种常见的磁场(1.5课时) (52)3.4 、磁场对通电导线的作用力(1.5课时) (57)3.5、磁场对运动电荷的作用(1课时) (61)3.6、带电粒子在匀强磁场中的运动(2课时+1练习) (66)认识静电教学目标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.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。
高中物理选修3-1同步学案(全套)通用(精美教案)第一章静电场§电荷及其守恒定律、库仑定律、电场强度【学习目标】、了解元电荷的含义,理解电荷守恒定律的不同表述。
、掌握库仑定律,能够解决有关的问题。
、理解电场强度及其矢量性,掌握电场强度的叠加,并进行有关的计算。
、知道用电场线描述电场的方法。
理解引入电场线的意义。
【自主学习】一、电荷及电荷守恒、自然界中存在电荷,正电荷和负电荷,同种电荷相互,异种电荷相互。
电荷的多少叫做,单位是库仑,符号是。
所有带电体的带电量都是电荷量的整数倍,电荷量称为。
、()点电荷是一种模型,当带电体本身和对研究的问题影响不大时,可以将带电体视为点电荷。
真正的点电荷是不存在的,这个特点类似于力学中质点的概念。
、使物体带电有方法:摩擦起电、感应起电、接触起电,其实质都是电子的转移。
、电荷既不能,也不能,只能从一个物体到另一个物体,或从物体的转移到,在转移的过程中,电荷的总量,这就是电荷守恒定律。
二、库仑定律、真空中两个之间的相互作用力的大小,跟它们的电荷量、的乘积成,跟它们的距离的成反比,作用力的方向沿着它们的。
公式其中静电力常量适用范围:真空中的。
、电场和电场强度、电场强度的几个公式()FEq是电场强度的定义式,适用于的静电场。
()2QE k r =是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式,只适用于在真空中形成的电场。
()UE d=是匀强电场中场强的计算式,只适用于,其中,必须是沿的距离。
、电场的叠加电场需按矢量的运算法则,即按平行四边形定则进行运算。
四、电场线()电场线:在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的方向都跟该点的方向一致,这样的曲线就叫做电场线。
电场线是人们为了描述而人为地画出来的,电场中并非真正存在着这样一些曲线。
它可以形象直观地反映电场的和。
()电场线的性质:电场线起始于(或无穷远处);终止于(或无穷远处)。
其上每一点的切线方向和该点的方向一致。
疏密程度反映了电场的,电场线密集的地方场强;电场线稀疏的地方场强。
在没有电荷的空间,电场线不能,两条电场线不能。
()与电势的关系:在静电场中,电场线和等势面且由电势较的等势面指向电势较低的等势面。
顺着电场线的方向电势越来,但顺着电场线的方向场强越来越小。
()电场线和电荷在电场中的运动轨迹是的,它们只有在一定的条件下才能重合。
即:①电场线是。
②电荷的初速度为零或不为零,但速度方向和电场线。
③电荷仅受电场力作用或受其他力的方向和电场线平行。
只有同时满足这三个条件,轨迹才和电场线重合。
【典型例题】例:如图所示,有两个带电小球,电量分别为和,在真空中相距0.4m 。
如果引进第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态,第三个小球带的是哪种电荷?应放在什么地方?电量是的几倍?(图)()审题(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程)()分析(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点)()解题过程例:(·广西模拟)如图所示,初速度为υ的带电粒子,从点射入电场,沿虚线运动到点,判断:()粒子带什么电?()粒子加速度如何变化?()画出、两点的加速度方向。
图()审题(写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程)()分析(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点)()解题过程例:如图所示,、两点放有电荷量和的点电荷,、、、四点在同一直线上,且,将一正电荷从点沿直线移到点,则()、电场力一直做正功、电场力先做正功再做负功、电场力一直做负功、电场力先做负功再做正功()分析(合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点)()解题过程【针对训练】、真空中有两个相同的金属小球和,相距为,带电量分别是和,但带何种电荷未知,它们之间的相互作用力大小为,有一个跟、相同的不带电的金属球,当跟、依次各接触一次后移开,再将、间距离变为,那么、间的作用力大小可能是()、5F 、5F 、3F 、3F、如图所示,绝缘的细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球,的表面镀有铝膜,在的近旁有一绝缘金属球,开始时,、都不带电,如图所示,现使带电则()、、间不发生相互作用、将吸引,吸住后不放开、立即把排斥开、先吸引,接触后又把排斥开、有关电场强度的理解,下述正确的是()、由FE q可知,电场强度跟放入的电荷所受的电场力成正比。
、当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度、由可知,在离点电荷很近,接近于零,电场强度达无穷大、电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关。
、一半径为的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为的正电荷,另一电荷量为的带正电的点电荷放在球心上,由于对称性,点电荷的受力为零,现在球壳上挖去半径为的小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为(已知静电力常量为),方向【能力训练】、如图所示为电场中的一根电场线,在该电场线上有、两点,用、分别表示两处场强的大小,则()、、两点的场强方向相同、因为电场线由指向,所以>、因为电场线是直线,所以图、因为不知道、附近的电场线分布情况,所以不能确定、的大小关系。
、在轴上有两个点电荷,一个带正电,另一个带负电,且,用和分别表示两个点电荷所产生的场强大小,则在轴上()、之点只有一个,该处的合场强为零、之点共有两处,一处合场强为零,另一处合场强为、之点共有三处,其中两处合场强为零,另一处合场强为、之点共有三处,其中一处合场强为零,另两处合场强为、如图所示,用两根细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在一点,球质量大于球的质量,球所带的电荷量大于球所带的电荷量。
两球静止时,、两球处在同一水平面上,悬线与竖直线的偏角分别为α和β,则()、α>β、α<β、αβ、无法确定、如图所示,直线、是一条电场线,在其上某点处由静止开始释放一负试探电荷时,它沿直线向处运动,对此现象,下列判断正确的是(不计电荷重力)、电荷一定向做匀加速运动、电荷一定向做加速度越来越小的运动、电荷一定向做加速度越来越大的运动图、电荷向做加速运动,加速度的变化情况不能确定。
、如图所示,、为带电量分别是和的两个等量异种点电荷,、为、连线上的两个点,且,则、两点电场强度、如图所示,半径为的圆与坐标轴的交点分别为、、、,空间有与轴正方向相同的匀强电场,同时,在点固定一个电荷量为的点电荷,如果把一个带电量为的试探电荷放在点,则恰好处于平衡,那么该匀强电场的场强大小为,、两点的合场强大小分别为、。
、(·广东)已经证实,质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的,上夸克带电为23e,下夸克带电为13e-,为电子所带电荷量的大小,如果质子是由三个夸克组成的,且各个夸克之间的距离为,×-15m。
试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力()、两个质量都为的小球可视为质量,用长度都是的绝缘细线悬挂在同一点,使它们带上等量同种电荷,平衡时两悬线的夹角为θ,求每个小球所带的电量。
、一粒子质量为,带电量为,以初速度,跟水平方向成°角斜向上进入匀强电场区域,粒子恰沿直线运动,求这匀强电场场强的最小值,并说明其方向。
、用三根长均为的细丝线固定两个质量为、带电量分别为和的小球,如图所示,若加一个水平向左的匀强电场,使丝线都被拉紧且处于平衡状态,则所加电场的大小应满足什么条件?【学后反思】。
参考答案图自主学习一、电荷及电荷守恒、两种排斥吸引电荷量 191.610e C -=? 元电荷、理想大小形状、摩擦起电、感应起电、接触起电电子的转移、创造消灭转移一部分另一部分保持不变二、库仑定律、点电荷正比二次方连线 122Q Q kr9229.010/Nm C ? 、二次方质量、距离、引电荷量引斥力三、电场强度、电荷电场力电量力强弱本身的性质位置正电荷负电荷平行四边形、任何形式点电荷匀强电场电场线方向四、电场线()切线场强电场强弱方向()正电荷负电荷场强强弱弱中断相交()垂直高低越低()不同直线平行电场力平行典型例题例解析:此题考查同一直线上三个自由电荷的平衡问题。
如图所示,第三个小球平衡位置应在和连线上,且靠近。
如图中点。
设,(),对有:229(0.4)kQq k Q qx x =- 解得:0.1m要使平衡须是负电荷,对有:2290.4k Q Q q Q k x =解得916q Q = 即第三个小球带负电荷,电荷量是的916倍,应放在和的连线上且距0.1m 处。
答案:负电荷例解析:此题考查电场线的特点及带电粒子在电场中运动受力和轨迹之间的关系。
()粒子受合力方向指向弯曲的一侧,由粒子运动轨迹可知,带正电。
()由电场线的疏密情况可知粒子加速度增大。
()、两点的加速度方向即为该点所在曲线的切线方向,如图所示。
答案:()正电()增大()见解析图例解析:由于、两点均放有带正电的点电荷,在连线上有一点合场强必为零,设该点距点的距离为,根据点电荷场强公式和场的叠加原理有:()222Q Qkk x L x =- )。
可见点在、之间。
由此可知,正电荷从到的过程中,电场力先做正功再做负功,故正确。
答案:选。
针对训练、解析:选、,若为异种电荷,由于各小球相同,故接触时电量平分,则123,,24q q q q ==由122q q F k r=计算,则正确。
若为同种电荷,则125,,24q q q q ==再根据122q q F k r=计算,可知正确。
、解析:选带电后,使产生静电感应,感应的结果是靠近的一侧出现与异种的感应电荷,远离的一侧出现与同种的感应电荷,异种电荷离近,故对吸引,接触后、带同种电荷,它们间的斥力把排斥开,故正确。
、解析:选由于电场强度与电场本身特性有关,与试探电荷无关故、错误;公式适用于真空的中点电荷,当接近于零时,电荷不可能是点电荷,故错误。
因此正确。
、解析:与挖孔处这一小圆面上相对于圆心对称的一侧的电荷量222244r r q Q Q R Rππ==,由于半径<<,可以把它看成点电荷,根据库仑定律它对中心作用力大小为:2'2222444r qQ q q kqQr R F k k R R R=== 其方向由球心指向小孔中心。
答案: 244kqQr R由球心指向小孔中心。
能力训练、解析:选、由于电场线上每一点的切线方向跟该点场强方向一致,而该电场线是直线,故正确,电场线的疏密表示电场强弱,只有一条电场线无法判断其疏密,故正确。
、解析:选由2QE kr= 可知的点应离较远,离较近,轴上这样的点有两个,一个是间,另一个点是与的连线上,且在的外侧。
、解析:选、之间的静电力是作用力和反作用力关系,所以不论、哪个电荷量大,它们受到的静电力大小相等,方向相反,由平稳条件得,,t an F mgθ=电可见质量越大,悬线与竖直线的偏角越小,即α<β,故正确。