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新人教版高中物理模块复习精品学案 电场

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1 模块四 电场 【知识网络】

电场

基本定律 库仑定律：F=221rQKQ 电荷守恒定律

能的性质 电势：＝WAO/q 标量 等势面 电势差 电势差：Uab=φa-φb=qWab 特点：不变性 相异性 特例：U = Ed (匀强电场)

特点： 与路径无关 电场力 求法: W=Uq（适用任意电场） 做 功 W=FScosα(匀强电场) 正负功： 正功（正顺负逆） 负功（正逆负顺） 定义: ε= qφ 电势能 与W的关系: 作正功，电势能减小 作负功，电势能增加 Δε= －W电

力的性质 定义式：E=F/q （方向：正电荷的受力方向） 真空中点电荷：E=2rKQ 匀强电场：E=U/d （d的意义） 特点：不变性 相异性

场强

电场力

F＝Eq（任何电场）

F＝k221rqq（真空中点电荷）

力能性质综合应用

带电粒子在电场中： ①平衡②直线加速③偏转

电场中导体：静电感应 静电平衡 静电屏蔽

电容器 电容C＝UQ 2

第一节 电场的力的性质 【考点透视】 一、考纲指要 1．两种电荷．电荷守恒． （Ⅰ） 2．真空中的库仑定律．电荷量． （Ⅱ） 3．电场．电场强度．电场线．点电荷的场强．匀强电场．电场强度的叠加． （Ⅱ） 二、命题落点 1．库仑定律。如例1。 2.有关电场强度的运算。如例2。 3．电场力和摩擦力做功问题。如例3。 【典例精析】

例1：(全国高考题)两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和－Q的电量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F。若把它们接触后分开，再置于相距r/3的两点，则它们的库仑力的大小将变为： A．F/3 B．F C．3F D．9F 解析：当它们接触时正负电荷发生中和。还剩+Q的电量，再由完全相同的金属小球平分，为一样的物体束缚电子的能力相同，所以各分得+2Q的电荷量，根据库仑定律即可得到

结论。 答案：C 例2： (全国高考题)电场强度E的定义式为E=F/q A．这个定义只适用于点电荷产生的电场 B．上式中F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量 C．上式中F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量

D．在库仑定律的表达式221rqqkF中，22rqk是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的

场强大小；而21rqk是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小 3

解析： E=F/q是定义式，适用于任何电场；A错。对于E=F/q公式的理解B正确所以C错。电荷之间的作用力是通过电场发生的，两个相互作用的电荷之所以受力是因为处在对方的电场中，所以D正确。 答案：BD 例3：（1989年高考全国卷）一个质量为m、带有电荷-q的小物体，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox轴正向，如图9—1—1所示。小物体以初速v0从x0点沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的

摩擦力f作用，且f且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程s. 解析 首先要认真分析小物体的运动过程，建立物理图景。开始时，设物体从x0点，以速度v0向右运动，它在水平方向受电场力qE和摩擦力f，方向均向左，因此物体向右做匀减速直线运动，直到速度为零；而后，物体受向左的电场力和向右的摩擦力作用，因为qE>f，所以物体向左做初速度为零的匀加速直线运动，直到以一定速度与墙壁碰撞，碰后物体的速度与碰前速度大小相等，方向相反，然后物体将多次的往复运动。 但由于摩擦力总是做负功，物体机械能不断损失，所以物体通过同一位置时的速度将不断减小，直到最后停止运动。物体停止时，所受合外力必定为零，因此物体只能停在O点。 对于这样幅度不断减小的往复运动，研究其全过程。电场力的功只跟始末位置有关，而跟路径无关，所以整个过程中电场力做功 0qExWE

根据动能定理 kEW总， 得： 2002

10mvfsqEx

fmvqExs2

2200。

点评：该题也可用能量守恒列式：电势能减少了0qEx，动能减少了2021mv，内能增加了fs， ∴ 20021mvqExfs 。同样解得fmvqExs22200。 【常见误区】

图 9-1-1 4

1．不注意库仑定律的适用条件 由于一些同学对万有引力定律和库仑定律的适用条件理解不深刻，产生混淆。库仑定律只适用于可看作点电荷的带电体。 2.不会和力学问题有机结合 【基础演练】

1．在电场中某点放一检验电荷，其电荷量为q，受到的力为F，则该点电场强度为E=F/q.那么 A．若移去检验电荷，该点电场强度变为零 B．若该点放一电荷量为2q的检验电荷，则该点场强变为E/2 C．该点放一电荷量为2q的检验电荷，该点场强仍为E D．该点放一电荷量为2q的检验电荷，该点场强为2E 2．将一定电量Q分为q和(Q－q)，在距离一定时，其相互作用力最大，则q值应为（ ） A．Q／2 B．Q／3 C．Q／4 D．Q／5 3．在x轴上有两个点电荷，一个带正电荷Q1，一个带负电荷-Q2，Q1=2Q2，用El和E2分别表示两个电荷所产生的场强的人小，则在轴上： （ ） A．El=E2之点只有一处，该处合场强为零 B．El=E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E C．El=E2之点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E D．El=E2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E2

4.真空中有相距为R的A、B两点，在A、B两处分别放有点电荷+Q、-q（Q>q），则+Q、-q

所受的电场力FQ、Fq和A、B两点处场强的大小的关系为（除两点电荷外，真空中不存在其它电场）： （ ） A．EA=EB，FQ=Fq B．EAC．EA>EB，FQFq 5．下面说法中错误的是： （ ） A．在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度相同 B．在点电荷Q的电场中的某一点，放入带电量为q的另一点电荷，则q受到的电场 力为2rQqk，该点的电场强度为2rQk

C．电场强度是描述电场力的性质的物理量，它仅由电场自身决定 D．点电荷在电场中所受到的电场力的大小和方向，除了和电场有关外，还与该点电荷 所带电量和性质有关 6．如图9—1—2所示，在一个光滑绝缘足够长的水平面上，静置A B

l

E

图 9-1-2 5

两个质量均为m，相距l的大小相等的可视为质点的小球，其中A球带正电，电荷量为q，B球不带电。现在水平面上方加上一个场强大小为E，方向沿AB连线方向水平向右的匀强电场，匀强电场充满水平面上方的整个空间。在电场力作用下，A球沿水平面向右运动并与B球发生碰撞，碰撞中A、B两球无动能损失且无电荷转移，两球碰撞时间极短。求 （1）A、B两球第一次碰撞前A球的速度vA1; （2）A、B两球第一次碰撞后B球的速度v/B1； （3）两球第一次碰撞后，还会再次不断发生碰撞，且每次碰 撞后两球都交换速度，则第一次碰撞结束到第二次碰撞 前的时间间隔△t1和第二次碰撞结束到第三次碰撞前的 时间间隔△t2之比为多少？ 第二节 电场的能的性质

【考点透视】 一、考纲指要： 1．电势能．电势差．电势．等势面． （Ⅱ） 2．匀强电场中电势差跟电场强度的关系． （Ⅱ） 3．静电屏蔽． （Ⅰ） 二、命题落点 1．电势能和等势面。如例1。 2．匀强电场中电场力做功和电势能变化。如例2。 3．电场力和运动的合成和分解。如例3。 4．电场力和受力平衡，能量问题等。如例4。 【典例精析】

例1：（01全国高考）如图9—2—1，虚线a、b和c是静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb、和φc，φa﹥φb﹥φc。一带电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知 A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C．粒子从K到L的过程中，静电势能增加 D．粒子从L到M的过程中，动能减少 图9-2-1 6

解析 由图可知一带电的粒子射入电场中开始减速然后加速，这是电场力的作用，粒子从K到L的过程中，电场力做负功，减速，动能减少电势能增加。粒子从L到M的过程中，电场力做正功，加速，动能增加电势能减少 答案： AC 例2：（2004湖南理综20）如图9—2—2，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中Ⅰ所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90°，到达图中Ⅱ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅲ所示的位置。以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功，则有 A．W1=0，W2≠0 B．W1=0，W2=0 C．W1≠0，W2=0 D．W1≠0，W2≠0 解析 从Ⅰ位置到Ⅱ位置的转动的过程中电场力对带正电的小球作正功，对带负电的小球也作正功，因此W1>0 从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中两个带电的小球位移大小相同，电场力对带正电的小球作正功，对带负电的小球作负功，且功的值相等，所以W2=0 答案：C 例3：（2005年北京卷24题）真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中： （1）小球受到的电场力的大小及方向 （2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量 （3）小球的最小动量的大小及方向。 解析 （1）带正电的小球由静止释放，而电场力和重力的大小均为定值。合力的方向即为运动方向，因速度与竖直方向夹角为37°，电场力大小 Fe=mgtan37°= 34 mg，方向水平向右

（2）由运动的独立性 小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为vy= v0－gt

Ⅱ +q

+q

-q +

q -q

Ⅰ

-q Ⅲ

图9-2-2

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高中物理 电场导学案新人教版选修

高中物理 电场导学案新人教版选修

高中物理电场导学案新人教版选修审核人：赵新峰课型：新授课课时：1课xx年9月9 日[学习目标]1、通过实验，认识电场，了解电场的概念建立是人类对客观世界认识的一个重要进展。

了解场这种物质存在的特点。

2、理解电场强度的概念。

会用电场强度描述电场。

3、了解什么是电场线，会用电场线来描述电场的强弱和方向。

【自主导学】一、电场：1、电荷周围存在，电荷间的相互作用是通过发生的。

2、电场的基本性质:对放入其中的电荷、这种力叫、3、电场是客观存在的特殊、【课堂练习】1、下面关于电场的叙述正确的是[ ]A、两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的;B、只有电荷发生相互作用时才产生电场;C、只要有电荷存在，其周围就存在电场;D、A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用、二、电场强度1、内容:放入电场中某点的电荷所受的跟它的的比值,叫做该点的 ,简称、2、公式: 单位:3、矢量性：电场中某点的场强方向跟电荷在该点受到的方向相同、注意：公式是式不是式,电场E与试探电荷受到的电场力F及试探电荷量q大小 ,是由电场本身所决定的。

分清电场强度与电场线电场强度E 电场力F 反映电场中各点的场的性质物理量。

定义式：电场对放入其中的电荷的作用力。

计算式：E的大小只决定于，与试探电荷q 。

在电场中不同的点，E 的大小一般是不同的。

F 的大小由放在电场中某点的试探电荷q 和该点的场强决定，F与q成正比。

对于确定的电场，其中各点的场强都有方向。

同一电荷受力的方向因在电场中的位置而；同一位置则因受力电荷的而异。

E 的单位：F的单位：4、点电荷电场的场强：F= E=【课堂练习】（2）把放在P点的电荷量减为210-9C，则P点的场强大小为多少？电场力大小为多少？（3）把该点的电荷移走，P点的场强大小又为多少？5、A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则[ ]A、若在A点换上－q，A点场强方向发生变化;B、若在A点换上电量为2q的电荷,A点的场强将变为2E;C、若在A点移去电荷q，A点的场强变为零;D、A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关三、电场线3、几种常见电场的电场线(1)、带等量异种点电荷的电场线: (2)、带等量同种点电荷(3)、点电荷与带电平板的电场线电场线：(1)是形象描述电场的一些曲线；(2)静电场中的电场线起于或 ,终于电荷或 ,不形成闭合曲线；(3)电场线在空间不能 ,也不能；(4)电场线的方向是该点的场强方向；(5)电场线越密的地方,场强越，电场线越疏的地方,场强越。

高三物理最新教案-高三复习教案《电场》(人教版) 精品

高三物理最新教案-高三复习教案《电场》(人教版) 精品

电场一. 本周教学内容：高三物理知识点15：电场二. 知识要点：（一）库仑定律1. 电荷守恒定律（1）两种电荷：正电荷和负电荷，任何带电体所带电量是基本电荷的整数倍。

（2）基本电荷C e 19106.11-⨯=，质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。

（3）电荷守恒定律：物体系与外界无电荷交换时，系统的电荷代数和守恒。

2. 库仑定律（1）内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

（2）公式：221r Q Q K F =，F 叫库仑力或静电力，也叫电场力。

它可以是引力，也可以是斥力，K 叫静电力常量，229109-⋅⋅⨯=C m N K 。

（3）适用条件：真空中的点电荷（带电体的线度远小于电荷间的距离r 时，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时，可看作是点电荷）。

（二）电场强度1. 电场带电体周围存在的一种物质。

电场是客观存在的，不以人的意志为转移的，只要电荷存在，在其周围空间就存在电场，电场具有力的性质和能的性质。

2. 电场强度定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫做这一点的电场强度。

公式：q F E /=，E 与q 、F 无关，取决于电场本身，适用于一切电场。

方向：是矢量，规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同。

3. 点电荷Q 在真空中产生的电场 2r Q K E =，K 为静电力常量。

4. 匀强电场在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向每单位长度上的电势差，即：d U E /=。

5. 电场叠加几个电场叠加在同一区域形成的合电场，其场强可用矢量的合成定则进行合成。

6. 电场线（1）概念：为了形象地描绘电场，人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫电场线。

（2）性质：① 电场线起始于正电荷（或来自无穷远）终止于负电荷（或伸向无穷远）但不会在没有电荷的地方中断；② 电场线的疏密情况反映电场的强弱，电场线密的地方，场强大；③ 电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向；④ 电场线空间中不相交；⑤ 静电场中电场线不闭合（在变化的电磁场中可以闭合）⑥ 电场线是人为引入的，实际上不是客观存在的。

高中物理 静电场单元复习教案 新人教版选修

高中物理 静电场单元复习教案 新人教版选修

高中物理静电场单元复习教案新人教版选修一、教学目标1. 理解静电场的基本概念，掌握点电荷、电场强度、电势等基本物理量的定义及计算方法。

2. 掌握电场线的分布特点，能够运用电场线分析电场强度和电势的变化。

3. 掌握高斯定律，了解其应用范围，能够运用高斯定律分析静电场问题。

4. 掌握电势差与电场力的关系，能够运用公式U=Ed计算电势差。

5. 掌握电容器的定义及基本性质，能够分析电容器的充放电过程。

二、教学内容1. 静电场的基本概念：点电荷、电场强度、电势等。

2. 电场线的分布特点及应用：电场线的起始、终止、密度等，电场线与电场强度的关系。

3. 高斯定律：高斯定律的表述、适用范围，高斯定律在静电场中的应用。

4. 电势差与电场力的关系：电势差的定义，电场力做功与电势差的关系，公式U=Ed的应用。

5. 电容器的基本性质：电容器的定义，电容器的充放电过程，电容器的电容计算。

三、教学重点与难点1. 重点：静电场的基本概念，电场线的作用，高斯定律的应用，电势差与电场力的关系，电容器的基本性质。

2. 难点：电场线的分布特点，高斯定律的理解与应用，电势差与电场力的关系公式的推导。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生通过问题思考，理解静电场的基本概念和性质。

2. 利用图示和动画，形象地展示电场线分布特点，帮助学生理解电场线的应用。

3. 通过实例分析，让学生掌握高斯定律的应用，提高解决实际问题的能力。

4. 引导学生通过实验观察电容器的充放电过程，加深对电容器基本性质的理解。

五、教学安排1. 第一课时：静电场的基本概念，点电荷、电场强度、电势的定义及计算。

2. 第二课时：电场线的分布特点及应用，电场线与电场强度的关系。

3. 第三课时：高斯定律的表述及应用，高斯定律在静电场中的分析。

4. 第四课时：电势差与电场力的关系，公式U=Ed的推导及应用。

5. 第五课时：电容器的基本性质，电容器的充放电过程，电容的计算。

六、教学评估1. 课堂练习：针对本节课的内容，设计一些相关的练习题，让学生在课堂上完成，以检测学生对静电场基本概念的理解和掌握程度。

高中物理：电场学案(新人教版选修3-1第一章学案)(原创)

高中物理：电场学案(新人教版选修3-1第一章学案)(原创)

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。