3.电场 电场强度
学习目标：1.[物理观念]知道电场强度的概念、定义式。 2.[科学思维]理解点电荷的电场强度及电场叠加原理会进行相关的计算。 3.[科学探究]领会利用实验来模拟电场线的分布。 4.[科学态度与责任]体会电场的客观性与电场线的模拟性，激发学习物理的求知欲。
阅读本节教材，回答第11页“问题”并梳理必要知识点。
教材P 11问题提示：头发竖起散开是因为人是导体，人接触带电体后，电荷通过人体传到头发上，由于头发带同种电荷互相排斥而使头发竖起散开。
一、电场
1．电场的产生：电荷在其周围产生电场，电场是电荷周围存在的一种特殊物质。 2．基本性质：电场对放入其中的电荷产生力的作用。 3．电荷间的相互作用：
电荷之间是通过电场发生相互作用的。 4．静电场：静止电荷产生的电场。 二、电场强度
1．试探电荷：为研究源电荷电场的性质而引入的电荷量和体积都很小的点电荷。 2．场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷。 3．电场强度
(1)定义：放入电场中某点的试探电荷所受的静电力F 跟它的电荷量q 的比值。 (2)定义式：E ＝F
q
。 (3)单位：牛/库(N/C)。
(4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
(5)物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小无关。
三、点电荷的电场 电场强度的叠加 1．点电荷的电场
如图所示，场源电荷Q 与试探电荷q 相距为r ，则它们之间的库仑力F ＝k Qq r 2＝qk Q r
2，所以电荷q 处的电场强度E ＝F q ＝k Q r
2。
(1)公式：E＝k Q
r2。
(2)方向：若Q为正电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线背离Q；若Q为负电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线指向Q。
2．电场强度的叠加
(1)电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。这种关系叫作电场强度的叠加。
例如，图中P点的电场强度，等于电荷＋Q1在该点产生的电场强度E1与电荷－Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和。
(2)如图所示，一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在球的外部产生的电场，与一个位
于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，即E＝k Q
r2
，式中的r是球心到该点的距离(r＞R)，Q为整个球体所带的电荷量。
四、电场线
1．定义：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。
2．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，是不闭合曲线。
(2)同一电场的电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度方向具有唯一性。
(3)在同一幅图中，电场线的疏密反映了电场强度的相对大小，电场线越密的地方电场强度越大。
(4)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。
五、匀强电场
1．定义：电场强度的大小相等，方向相同的电场。
2．电场线特点：匀强电场的电场线可以用间隔相等的平行线来表示。
3．实例：两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘附近外就是匀强电场。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)试探电荷不产生电场。
(×) (2)电场强度的方向与试探电荷所受电场力的方向可能相同，也可能相反。 (3)以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同。 (×) (4)公式E ＝F q 与E ＝k Q r
2中q 与Q 含义不同。
(√) (5)在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场。 (√)
2．(多选)关于电场，下列说法正确的是( ) A ．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B ．电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在
C ．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用
D ．电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中
ABC [电荷周围存在着电场，电场对电荷有力的作用，电荷之间的相互作用就是通过电场而产生的，A 、C 正确；电场是一种特殊的物质，在真空中、导体中都能存在，B 正确，D 错误。]
3．真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ，则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )
A ．3∶1
B ．1∶3
C ．9∶1
D ．1∶9
C [由库仑定律F ＝k
q 1q 2r 2和电场强度公式E ＝F
q
可知，点电荷在某点产生电场的电场强度E ＝k Q r
2，电场强度大小与该点到场源电荷的距离的二次方成反比，则E A ∶E B ＝r 2B ∶r 2
A ＝9∶1，
故选项C 正确。]
电场强度导学案 【学习目标】 1、了解元电荷的含义，理解电荷守恒定律的不同表述。 2、掌握库仑定律，能够解决有关的问题。 3、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。 4、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 1、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C 。 所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍，电荷量e 称为 。 2、（1）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。 3、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。 4、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 1、真空中两个 之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量Q 1、Q 2的乘积成 ，跟它们的距离r 的 成反比，作用力的方向沿着它们的 。 公式F= 其中静电力常量k 适用范围：真空中的 。 三、电场强度 1、电场和电场强度 （1）F E q =是电场强度的定义式，适用于 的静电场。 （2）2Q E 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。 （3）U E d =是匀强电场中场强的计算式，只适用于 ，其中，d 必须是沿 的距离。
3、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 （1）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 。 （2）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 。 （3）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。 （4）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1：如图1-1所示，有两个带电小球，电量分别为+Q 和+9Q ，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Q 的几倍？ Q A C B （图1-1） （1）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） （2）分析（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点） （3）解题过程 例2：（2004·广西模拟）如图1-2所示， 初速度为υ的带电粒子，从A 点射入电场， 沿虚线运动到B 点，判断： （1）粒子带什么电？ （2）粒子加速度如何变化？ （3）画出A 、B 两点的加速度方向。 图1-2 （1）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） （2）分析（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点） （3）解题过程 例3：如图1-3所示，A 、B 两点放有电荷量+Q 和+2Q 的点电荷，A 、B 、C 、D 四点在同一直线上，且AC=CD=DB ，将一正电荷从C 点沿直线移到D 点，则（ ） A 、电场力一直做正功 B 、电场力先做正功再做负功 C 、电场力一直做负功 D 、电场力先做负功再做正功 （1 （2）分析（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点）
第一章静电场 第1节电荷及其守恒定律 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现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种 电荷，且电性与原带电体 “近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷原因 不同物质的原子核对核 外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到 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 电荷在物体之间和物体 内部的转移 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． 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． 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
1.3电场强度 一、学习目标 1．知道电荷相互作用是通过电场实现的，知道场与实物是物质存在的两种不同形式； 2．体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义公式、单位、方向； 3．能用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度，并能进行有关的计算； 4．知道电场强度的叠加原理，并能用这一原理进行简单计算； 5．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和方向，知道几种典型电场的电场线分布。 二、学习重点 电场强度的概念及其定义式 三、学习难点 对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算 四、学习过程 学习目标一──知道电荷相互作用是通过电场实现的，知道场与实物是物质存在的两种不同形式； 问题1：两个点电荷间产生作用力，需要直接接触吗？ 问题2：电荷间的作用力是通过什么物质传递的？是超距离作用吗？ 请你带着问题阅读：教材第10页《电场》和“科学漫步”栏目《法拉第和场的概念》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．场是一种“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量，电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播； “特殊”──看不见、摸不着；“存在于电荷周围” 场的概念：电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质。场与实物是物质存在的两种不同形式。 学习目标二──体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义公式、单位、方向； 思考：用什么可以检验空间存在的看不见又摸不着的电场？ 请你阅读教材第10-11页“电场强度” 检验电荷（试探电荷）： ； 场源电荷： 和老师一起分析：如图所示，在场源电荷Q形成的电场中P点，分别放一检验电荷+q，+2q，+3q，分别计算检验电荷所受的电场力大小和F/q的比值。
高中物理电场力性质的定量描述——电场强度 一、考点突破： 知识点考纲要求题型说明 电场力性 质的定量 描述—— 电场强度 1. 深刻理解电场强度的概念； 2. 掌握电场强度的定义式并能进行场 强的合成； 3. 掌握真空中点电荷的场强公式。 选择题 计算题 本知识点属于高频考 点，属于高中阶段重要 物理概念，描述电场力 的性质，考查的方向有 矢量合成、平衡问题、 动力学问题。 二、重难点提示： 重点：1. 掌握电场强度的定义式并能进行场强的合成； 2. 深刻理解电场强度的概念。 难点：掌握电场强度的叠加原理并进行计算。 一、电场强度 1. 静电场 （1）电场是存在于电荷周围的一种物质，静电荷产生的电场叫静电场。 （2）电荷间的相互作用是通过电场实现的，电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。 （3）从场的观点理解电荷间的相互作用。 2. 电场强度 电场强度 物理意义表示电场的强弱和方向。 定义 电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的电场 强度。定义式：E＝ q F ；单位：牛顿/库仑（N/C） 标矢性电场强度是矢量，正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向，
电场强度的叠加遵从平行四边形定则。 理解 电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量，反映电场中某一点的电场性 质，其大小表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检 验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。 二、真空中点电荷的电场 1. 公式：E= 2 Q k r （1）Q为激发电场的场源电荷； （2）r为该点到场源电荷的距离； （3）上述公式为点电荷场强的决定式。 2. 场强的方向：正点电荷周围电场方向沿该点与电荷连线背离场源电荷； 负点电荷周围电场方向沿该点与电荷连线指向场源电荷。 3. 孤立的点电荷周围空间没有场强相同的点。 电场强度E 电场力F 1 是反映电场本身的力的性质的物理量，其大 小表示电场的强弱 仅指电荷在电场中的受力情况 2 定义式：E=F/q 计算式：F=qE 3 E的大小只决定于电场本身，与电荷q无关 F的大小由放在电场中某点的电荷 q和该点的场强E共同决定4 E是矢量，其方向与正电荷 （+q）在该点受到的电场力的方向相同 F是矢量，其方向对于正电荷（+q） 而言,F与E同向；对于负电荷（-q） 而言,F与E反向 5 E的单位：牛顿/库仑（N/C）F的单位：牛（N） 四、的对比分析 和 2 Q K E F E= = 适用范围电荷的意义 q F E=定义式，适用于一切电场q是检验电荷，E与q无关2 r Q K E=仅对点电荷的电场适用，而且为决定式Q是场源电荷，E与Q成正比
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第1节 气体的等温变化 1.一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系，叫做气体的等温变化. 2．玻意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p 与体积V 成反比，即pV ＝C . 3．等温线：在p -V 图像中，用来表示温度不变时，压强和体积关系的图像，它们是一些双曲线. 在p -1V 图像中，等温线是倾斜直线.
一、探究气体等温变化的规律 1．状态参量 研究气体性质时，常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态. 2．实验探究
二、玻意耳定律 1．内容 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比. 2．公式 pV＝C或p1V1＝p2V2. 3．条件 气体的质量一定，温度不变. 4．气体等温变化的p -V图像 气体的压强p随体积V的变化关系如图8-1-1所示，图线的形状为双曲线，它描述的是温度不变时的p -V关系，称为等温线. 一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的. 图8-1-1 1．自主思考——判一判
(1)一定质量的气体压强跟体积成反比. (×) (2)一定质量的气体压强跟体积成正比. (×) (3)一定质量的气体在温度不变时，压强跟体积成反比. (√) (4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法. (√) (5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体. (×) (6)在公式pV ＝C 中，C 是一个与气体无关的参量. (×) 2．合作探究——议一议 (1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时，在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行？ 提示：该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变. (2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大，那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢？ 提示：①在气体的温度不太低、压强不太大时，气体分子之间的距离很大，气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力，并且气体分子本身的大小也可以忽略不计，这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合，玻意耳定律成立. ②当压强很大、温度很低时，气体分子之间的距离很小，此时气体分子之间的分子力引起的效果就比较明显，同时气体分子本身占据的体积也不能忽略，并且压强越大，温度越低，由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果之间差别越大，因此在温度很低、压强很大的情况下玻意耳定律也就不成立了. (3)如图8-1-2所示，p -1 V 图像是一条过原点的直线，更能直观描述压强与体积的关系， 为什么直线在原点附近要画成虚线？
《电场电场强度》 教学目标： （一）知识与技能 1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态． 2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，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．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算． 4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算． （二）过程与方法 通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。 （三）情感态度与价值观 培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。 教学重点：电场强度的概念及其定义式 教学难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算 教学方法：对比法、讲授法、启发式 教学过程： （一）引入新课 问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？ （二）新课教学-----第3节电场电场强度 1、电场： 启发学生从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，不以人的意识为转移，但能为人的意识所认识的物质属性．利用课本图1.3－1说明：电荷A和B 是怎样通过电场与其他电荷发生作用．电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A 的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用． （1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围
都存在电场. 特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加. 物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量. （2）基本性质：主要表现在以下几方面 ①放入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样. ②电场能使放入其中的导体产生静电感应现象. ③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量. 可见，电场具有力和能的特征 提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？引出电场强度的概念：因为电场具有方向性以及各点强弱不同，所以同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场的强弱和方向． 2、电场强度(E)： 由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知，电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷 （1）关于试探电荷和场源电荷（详见P ） 12 注意：检验电荷是一种理想化模型，它是电量很小的点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响 指出：虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱，但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关，所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱．实验表明：在电场中的同一点，电场力F与电荷电量q成正比，比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质的物理量，所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱． （2）电场强度 ①定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．用E表示。 公式（大小）：E=F/q （适用于所有电场） 单位：N/C 意义P 13
选修3-4全册教学学案 选修3-4_11.1简谐振动 【学习目标】 1.认识弹簧振子并能判断出振动的平衡位置。 2.理解简谐运动的位移-时间图像是一条正（余）弦曲线，知道简谐运动图 像的意义。 3.能够根据简谐运动图像弄清楚各时刻质点的位移、速度和加速度的方向 和大小规律。 【自主学习】 1.弹簧振子 (1).组成：由______和________组成的系统叫弹簧振子，它是一个理想化 的模型（为什么？）。 (2).平衡位置：振子__________时的位置。 (3).机械振动：振子在______位置附近的________运动，简称________。 2.简谐运动及其图像 (1).简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从___________规律，即它的振 动图像（x-t 图像）是一条________曲线。简谐运动是最简单、最基本的振动， 弹簧振子的运动就是__________。 (2).简谐运动的图像 ①坐标系的建立：在简谐运动的图像中，以横坐标表示______,以纵坐标表 示振子离开平衡位置的_________。 ②物理意义：表示振动物体的_______随_______的变化规律。 重点知识或易混知识 问题1.根据对平衡位置的理解,判断正误并举例说明 ① 在弹簧振子中弹簧处于原长时的状态为平衡状态。 ② 在弹簧振子中物块速度为零时的状态为平衡状态。 ③在弹簧振子中合外力为零时的状态为平衡状态。 问题2.振动图像的理解,结合判断正误 ① 如右图所示正弦曲线为质点的运动轨迹。 ② 如右图，3s 内的位移为x 1大小为cm cm 10910322=+。 ③ 如右图，3s 内的位移为x 2 大小为10cm 。 ④ 如右图，1.5s 时的速度方向为曲线上该点的切线方向。 ⑤ 0.5s 和1.5s 时的位移相同，速度也相同。 ⑥ 0.5s 和3.5s 时的位移相反，速度相反。 X X 1
高中电荷及其守恒定律库仑定律电场强度学案 教案 Last revised by LE LE in 2021
§电荷及其守恒定律、库仑定律、电场强度 夏津一中白炎贞刘春红【学习目标】 1、了解元电荷的含义，理解电荷守恒定律的不同表述。 2、掌握库仑定律，能够解决有关的问题。 3、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。 4、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 1、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C。 所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍，电荷量e称为。 2、（1）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。 3、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。 4、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 1、真空中两个之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q 1、Q 2 的乘积 成，跟它们的距离r的成反比，作用力的方向沿着它们的。 公式F= 其中静电力常量k 适用范围：真空中的。
（1）F E q = 是电场强度的定义式，适用于 的静电场。 （2）2 Q E 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。 （3）U E d =是匀强电场中场强的计算式，只适用于 ，其中，d 必须 是沿 的距离。 3、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 （1）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 。 （2）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 。 （3）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。 （4）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1：如图1-1所示，有两个带电小球，电量分别为+Q 和+9Q ，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Q 的几倍 A C B （图1-1） （1）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）
新人教版高中物理选修全册导学案
目录 第四章第1节划时代的发现导 第四章第2节探究电磁感应的产生条件 第四章第3节楞次定律 第四章第4节《法拉第电磁感应定律》 第四章第5节《电磁感应规律的应用》 第四章第5节《电磁感应规律的应用》 第四章第6节《互感与自感》 第四章第6节《互感与自感》 第四章第7节《涡流电磁阻尼和电磁驱动》 第四章第《涡流电磁阻尼和电磁驱动》 第五章第1节交变电流 第五章第2节描述交变电流物理量 第五章第3节《电感和电容对交变电流的影响》第五章第4节变压器 第五章第5节《电能的输送》 第六章第1节传感器及其工作原理 第六章第2节传感器的应用（一） 第六章第3节传感器的应用（二） 第六章第4节传感器的应用实验
选修3-2第四章电磁感应 第1节《划时代的发现》 课前预习学案 一、预习目标 预习奥斯特梦圆“电生磁”；法拉第心系“磁生电”，初步了解物理学中奥斯特和法拉第的贡献。 二、预习内容 奥斯特梦圆“电生磁”标题和法拉第心系“磁生电”标题。 问题1：奥斯特在什么思想的启发下，发现了电流的磁效应的？ 问题2：奥斯特发现了电流的磁效应，能说明他是一个“幸运儿”吗？是偶然还是必然？ 问题3：1803年奥斯特总结了一句话内容是什么？ 问题4：法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上，思考对称性原理，从而得出了什么样的结论？ 问题5：其他很多科学家例如安培，科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验，可他们都没有成功，他们问题出现在那里？ 问题6：法拉第经过无数次试验，经历10年的时间，终于领悟到了什么？ 问题7：什么是电磁感应？什么是感应电流？ 问题8：通过学习你从奥斯特、法拉第等科学家身上学到了什么？ 问题9：通过查阅资料，了解法拉第的生平，详细写出法拉第一生中的伟大成就和伟大发现。 三、提出疑惑
第三节电场强度学案 一、自学检查 1、什么是电场？电场的基本性质是什么？ 2、什么是试探电荷（或检验电荷）？什么是源电荷？无论放置什么样的带电体都可以充当试探电荷吗？ 3、电场强度 (1)定义：____________________________________________________________ (2)公式（大小）：___________（适用于所有电场） (3)单位：__________________ (4)方向：_____________________________________________________________ 注意：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反． 4、点电荷的电场电场强度的叠加 （1）请利用电场强度定义及库仑定律，推导点电荷产生的电场中某点电场强度。 （2）表达式：________(仅适用于点电荷的电场) 注意：公式E=kQ/r2中的Q是______________，r是_______________。该公式表明：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与________________无关． （3）方向：___________________________________________________________________________ （4）如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？ 电场强度的叠加原理： ___________________________________________________________________ 计算：在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场 中A点的场强．A点与两个点电荷的距离相等，r=0.1m，要求：画出示意图。
《电场-电场强度》课堂教学设计 以下是为大家整理的《电场-电场强度》课堂教学设计的相关范文，本文关键词为电场-电场强度,课堂,教学设计,，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在教师教学中查看更多范文。 《电场电场强度》 教学目标： （一）知识与技能 1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态． 2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，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．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算． 4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算．（二）
过程与方法 通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。 （三）情感态度与价值观 培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。教学重点：电场强度的概念及其定义式 教学难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学方法：对比法、讲授法、启发式教学过程： （一）引入新课 问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？ （二）新课教学-----第3节电场电场强度1、电场： 启发学生从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，不以人的意识为转移，但能为人的意识所认识的物质属性．利用课本图1.3－1说明：电荷A和b是怎样通过电场与其他电荷发生作用．电荷A 对电荷b的作用，实际上是电荷A的电场对电荷b的作用；电荷b 对电荷A的作用，实际上是电荷b的电场对电荷A的作用．（1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围 都存在电场.
§1.3 电场强度同步导学案 【学习目标】 1、知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态。 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的计算。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、能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算公式，并能用此公式进行有关 的计算。 【学习过程】 一、复习回顾： 库仑定律的内容及公式：_______________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 【自主学习】 电场 1、电荷周围存在一种______物质。 2、基本性质：____________________。 3、实际分析：两个电荷A、B的作用是通过电场发生的，见下图。 电场强度 4、场源电荷：_____________________________________________________ 5、试探电荷：_____________________________________________________ 条件：_________________________________________________________ 6、定义：_______________________________________________________ 7、定义式：______________________________________________________ 8、单位：______________________ 9、电场强度是_________________________________________________： 方向：________________________________________________________ 【问题探究】 点电荷的电场和电场的叠加 1、如何求出点电荷Q的电场中，距离Q为r的点的场强？ 注意：某点场强的大小和方向由___________和_______决定，与________无关 2、电场的叠加 10、遵从______________________ 11、电场中任一点的总场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的_____ 四、电场线 （1）___________________________________________________ （2）___________________________________________________ （3）___________________________________________________ （4）___________________________________________________ 五、匀强电场： 1、定义：________________________________ 2、电场线特点：__________________________ 【当堂训练】 例1：电场中有一点P，下列哪些说法是正确的？（） A、若放在P点的检验电荷的电量减半，则P点的场强减半。 B、若P点没有检验电荷，则P点的场强为零。 C、P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大。 D、P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向。 例2真空中，A、B两点上固定Q1、Q2，Q1=-0.01C,Q2=0.02C二者引力10N, 求：1、Q2在A处场强和Q1在B处场强 2、若Q2增大,Q1在B处场强有何变化? 【归纳总结】 【巩固提升】 设氢原子核外电子的轨道半径为r，电子质量为m，电量为e，求电子绕核运动的周期
第五节 电场强度与电势差的关系 [学习目标] 1.理解在匀强电场中电势差与电场强度的关系：U AB ＝Ed AB ，并了解其适用条件．(重点) 2.会用U ＝Ed 或E ＝U d 解决有关问题．(重点、难点) 3.知道电场强度另一单位“伏特每米”的物理意义． 4.知道电场线与等势面的关系．(重点) 一、探究场强与电势差的关系 在匀强电场中： 1．电场力做功W 与电势差U 的关系为W ＝qU ． 2．电场力做功W 与电场力qE 的关系为W ＝qEd ． 3．电场强度与电势差的关系E ＝U d ． 二、电场线与等势面的关系
1．由W AB ＝qU AB 可知，在同一等势面上移动电荷时因U AB ＝0，所以电场力不做功，电场力的方向与电荷移动的方向垂直． 2．电场线与等势面的关系 (1)电场线与等势面垂直． (2)沿电场线方向各等势面上的电势减小，逆着电场线方向各等势面上的电势增大． (3)电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势面疏． 1．正误判断 (1)在公式E ＝U d 中d 是沿电场线方向的距离． (√) (2)W ＝qU 仅用于匀强电场． (×) (3)等势面上各点的电场强度也是相同的． (×) (4)点电荷电场中的等势面，是以点电荷为球心的半径不同的同心球面． (√) (5)等量异种电荷连线的中垂线一定是等势线． (√) 2．对公式E ＝ U ab d 的理解，下列说法正确的是( ) A ．此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差 B ．a 点和b 点距离越大，则这两点的电势差越大 C ．公式中d 是指a 点和b 点之间的距离 D ．公式中的d 是匀强电场中a 、b 两个等势面间的垂直距离 D [公式 E ＝ U ab d 只适用于匀强电场，故A 错；E 不变时，沿电场线方向的距离d 越大，U ab 越大，B 错误；d 为沿电场线方向上两点的距离，C 错误，D 正确．] 3．(多选)场强为E ＝1.0×102 V/m 的匀强电场中，有相距2.0×10－2 m 的a 、b 两点，则 a 、 b 两点间的电势差可能为( )
第四章电磁感应 4.1划时代的发现 教学目标 （一）知识与技能 1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2．知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。 （三）情感、态度与价值观 1．领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2．以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。 教学重点、难点 教学重点 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学方法 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 教学手段 计算机、投影仪、录像片 教学过程 一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应 引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答： （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ （2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？ （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。 学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。 二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象 教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答： （1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的 观点？ （2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？ （3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？
电场强度教学设计 一、知识与技能 1、了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。 2、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。 3、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。知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。 4、能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并 能用此公式进行有关的计算。 5、知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。 二、过程与方法 1、经历探究描述电场强弱的物理量”的过程，获得探究活动的体验。 2、领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。 三、情感态度与价值观 建立科学的物质观。养成求真、求实严谨的科学态度。 教学重点： 1、探究描述电场强弱的物理量。 2、理解电场、电场强度的概念，并会根据电场强度的定义进行有关 的计算。 教学难点: 探究描述电场强弱的物理量。 教学用具：多媒体课件
设计思路：本节课是一节概念课，让学生体会概念的建立过程，知道为什么建立此概念？这个概念是什么？这个概念建立后能干什么？在学习的过程中整合以往学习的概念，通过物理概念的学习，了解物理学的研究方法。教学中充分调动学生的学习积极性，让学生感到学习物理不仅仅是解题、记忆，而是对大自然规律的探索。 电场强度是“电场”一章的重要概念，本章的概念比较抽象，教材强调弄清建立概念的背景，把抽象概念具体化，以便于学生理解。在教学设计上，一方面不必期望学生通过一节课的学习，就将电场强度这个概念理解得非常透彻，只要让学生初步认识到电场强度是描述电场强弱的物理量，是表示电场本质属性的物理量就好。学生通过一段时间的学习,会逐步深化对此概念的理解。另一方面采用教师引导下的探究式教学方法，以科学探究为学生的主要学习方式，发挥学生的积极性、主动性和创造性。 教学设计 一、复习提问、新课导入 教师：上一节课我们学习了库仑定律，请同学们回忆一下：库仑定律 的内容是什么？ 学生回答：略 教师：两个电荷接触了没？没有接触怎么产生了力？： 投影展示1 （猜1）：超距作用：相隔一定距离的两个物体之间存在 着直接、瞬时的相互作用，不需要任何媒质传递，也不需要任何传递时间。 二、新课教学 （一）电场
第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律 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 现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电 体“近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷 原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排 斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥 实质 电荷在物体之间和物体 内部的转移 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． 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． 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，
第1课时 电荷守恒定律 库仑定律 导学目标 1.能利用电荷守恒定律进行相关判断.2.会解决库仑力参与的平衡及动力学问题． 一、电荷守恒定律 [基础导引] 如图1所示，用绝缘细线悬挂一轻质小球b ，并且b 球表面镀有一层 金属膜，在靠近b 球旁有一金属球a ，开始时a 、b 均不带电，若给a 球带电，则会发生什么现象？ [知识梳理] 1．物质的电结构：构成物质的原子本身包括：__________的质子和 __________的中子构成__________，核外有带________的电子，整个原子对外
图2 ____________表现为__________． 2．元电荷：最小的电荷量，其值为e ＝________________.其他带电体的电荷量皆为元电荷的__________． 3．电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体________到另一个物体，或者从物体的一部分________到另一部分；在转移过程中，电荷的总量____________． (2)起电方式：____________、____________、感应起电． (3)带电实质：物体带电的实质是____________． 思考：当两个完全相同的带电金属球相互接触时，它们的电荷如何分配？ 二、库仑定律 [基础导引] 如图2所示，两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 和b ，其 壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心 间的距离l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，电荷 量的绝对值均为Q ，试比较它们之间的库仑力与kQ 2 l 2的大小关系， 如果带同种电荷呢？ [知识梳理] 1．点电荷：是一种理想化的物理模型，当带电体本身的______和________对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷． 2．库仑定律 (1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成____________，与它们的距离的二次方成________，作用力的方向在它们的________上． (2)公式：F ＝________________，其中比例系数k 叫做静电力常量，k ＝9.0×109 N·m 2/C 2. (3)适用条件：①__________；②____________. 3．库仑定律的理解：库仑定律的适用条件是真空中的静止点电荷．点电荷是一种理想化的物理模型，当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时，可以视其为点电荷而适用库仑定律，否则不能适用． 思考：在理解库仑定律时，有人根据公式F ＝k q 1q 2 r 2，设想当r →0时得出F →∞的结论， 请分析这个结论是否正确 . 考点一 电荷守恒定律及静电现象 考点解读 1．使物体带电的三种方法及实质 摩擦起电、感应起电和接触带电是使物体带电的三种方法，它们的实质都是电荷的转
1.3 电场强度导学案 【自主预习】 1、电场： 利用课本图1.3－1说明：电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用． （1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——发生的，电荷的周围都存在. （2）基本性质：对放入电场中的任何带电体都将受到的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样. 提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？ 【合作交流】 （学生阅读教材p10-11页，思考并回答问题） （1）什么是场源电荷？什么是试探电荷？对试探电荷有何特殊的要求？ （2）用试探电荷所受的静电力能否直接表示电场的强弱？为什么？ 下面我们研究电场的性质： 如图所示，在电荷Q的电场中，放入试探电荷q． 探究一：将电量为q1的检验电荷放在A点，测得它所受的电场力大小为F1；将电量为q2的检验电荷放在A点，测得它所受的电场力大小为F2；……将电量为q n的检验电荷放在A 点，测得它所受的电场力的大小为F n。 实验表明：在电场中的同一点，检验电荷的电量q发生变化，它所受的电场力的大小F也随之变化（成正比的变化），而电场力的大小F与电荷电量q的比值不变，这个比值不随检验电荷电量变化，说明它与检验电荷无关，它只与电场中这点（A）有关，它只由电场中这一点决定， 实验还表明：电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。所以这个比值可以用来描写电场中该点的性质，将它叫做电场中该点的电场强度。 2、电场强度 （1）电场强度的定义： （2）公式：E= （适用于所有电场） （3）物理意义：电场强度（简称场强）是描述物理量， （4）电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢？ 方向：规定-- 。（5）单位：在国际单位制中，电场强度的单位是。