电场教案

千里之行始于足下中小学个性化辅导专家今天我学了什么？每天进步一点！加油我是最棒的！1教师:学生:年级：科目：时间：一.授课目的与考点分析：一、电荷守恒与库仑定律1、电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能是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，这就是电荷守恒定律。2、库仑定律：F=，国际单位制中，静电力常量K=。定律适用于。在使用库仑定律公式时，Q1、Q2只需用绝对值代入即可。3、基本电荷（称为元电荷，常用e来表示）e=；任何带电体所带的电量都是基本电荷的整数倍。二、电场电场强度电场线1、定义：电场强度（简称场强）E=。⑴场强是描述电场基本性质的物理量，它只与电场本身性质有关。⑵场强为矢量，规定的方向为场强的方向。在国际单位制中，场强的单位是。⑶E矢量处处相等的电场称作电场，它是一种基本而又重要的电场。⑷真空中点电荷Q在某处产生的场强的计算式为E=。2、电场线是为形象地描述电场而由人们，它有以下基本性质：⑴不相交⑵静电场的电场线不闭合，起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）⑶电场线的疏密反映电场的强弱，其切线方向代表该处的电场方向。※典型例题※【例1】真空中有两个相同的金属小球A、B，相距为r，带电量分别是q、2q，但带何种电荷未知，它们之间的相互作用力大小为F，有一个跟A、B相同的不带电的金属球C，当C跟A、B依次各接触一次后移开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可能是（）A、5F/64B、5F/32C、3F/64D、3F/16【例2】如图所示，真空中有一直径为10cm的带电圆盘，圆心为O，圆盘外有A、B两点，A、B两点的连线过圆心O点且与圆盘垂直。如果OA=AB=10cm，带电荷量为q的正点电荷在A点时受到圆盘上电荷对它的作用力为N3100.4，则将点电荷q置于B点时受到圆盘上电荷对它的作用力的大小为（）A、N3100.2B、N3100.1C、N3100.5D、以上答案均错误龙文教育个性化辅导授课案ggggggggggggangganggang纲千里之行始于足下中小学个性化辅导专家今天我学了什么？每天进步一点！加油我是最棒的！2【例3】如图所示，一带电粒子从A飞到B，径迹如虚线所示，下列结论错误的是（）A、粒子带负电B、粒子的加速度不断变小C、粒子在A点时动能较大D、B点的场强比A点的场强大【例4】如图所示，两个带电地小球AB的质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2。静止时两悬线与竖直方向夹角分别为θ1、θ2，且AB恰好处于同一水平面上，则（）A、若q1=q2，则θ1＝θ2B、若q1q2，则θ1θ2C、若m1＝m2，则θ1＝θ2D、若m1m2，则θ1θ2【例5】如图所示，一无限大接地金属板上方，离板为a处有一点电荷+q，由于静电感应，金属板带负电，求q受到地库仑力。【例6】如图所示，光滑绝缘水平面上固定着ABC三个带电小球，它们的质量均为m，间距r，AB带正电，电量均为q。现对C施加一水平力F的同时放开三个小球，欲使三个小球在运动过程中保持间距不变，求：（1）C求的电性和电量（2）水平力F的大小【例7】如图所示，用三根长为L的绝缘细线悬挂着两个质量均为m带电量分别为+q和-q的小球，若加一水平向左匀强电场，使细线被拉紧且处于平衡状态，则E至少多大？【例8】如图所示，真空中有两根绝缘细棒组成V字形装置，处于竖直平面内，棒与竖直方向夹角为，棒上各穿一个质量为m的小球，球可沿棒无摩擦地滑下，两球都带+Q的电量，现让两小球从同一高度由静止开始滑下，问两球相距多远时速度最大。千里之行始于足下中小学个性化辅导专家今天我学了什么？每天进步一点！加油我是最棒的！3§1、库仑定律电场强度电场线一、选择题）1、关于电场线，下列说法正确的是A．电场线上每一点的切线方向都和该点场强方向一致B．没有画电场线的地方，场强肯定为零C．每一根电场线都是封闭曲线D．除非遇到电荷，电场线永不间断）2、对于场强，本节出现了E=qF和E=k2rQ两个公式，你认为下列认识正确的是A．q表示场中的试探电荷、Q表示场源电荷B．E随q的增大而减小，随Q的增大而增大C．第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和F一致D．从第二个公式看，拿走Q后，E就不存在了）3、两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5×10−5C的正电时，相互作用力为F1，当它们分别带+1.5×10−5C和−1.5×10−5C的电量时，相互作用力为F2,则A．F1=F2B．F1＜F2C．F1＞F2D．无法判断）4、关于电场的性质正确的是A．电场强度大的地方，电势一定高B．正点电荷产生的电场中电势都为正C．匀强电场中，两点间的电势差只与两点间距离成正比D．电场强度大的地方，沿场强方向电势变化快）5、两个点电荷A和B被固定在一条水平线上，A在左B在右，带电量分别为QA=1.0×10－9C和QB=－4.0×10－9C。另取一个可自由移动的点电荷C，带电量q未知。要使C受A、B的静电力平衡，应怎样选择C的位置和带电量A．在AB连线上B的右侧，q为正B．在AB连线上的AB之间，q为正C．在AB连线上A的左侧，q为负D．在AB连线的上方或下方某个适当位置，q为负）6、一个带正电的单摆，其摆长为L，周期为T，现将一个带负电的小球放在单摆的悬点，设单摆的周期变为T’，则A、T’TB、T’TC、T’=TD、无法确定）7、电量为q的点电荷，在与它距离为r的P点产生的电场方向如图所示，今将一原来不带电的金属小球放在该点电荷附近某处，则点电荷在P点产生的电场的强度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，方向偏离金属球D、无法判断）8、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的点只有一处，该处合场强为0B、E1＝E2的点有两处，其中一处合场强为0，另一处合场强为2E2C、E1＝E2的点有三处，其中两处合场强为0，另一处合场强为2E2D、E1＝E2的点有两处，其中一处合场强为0，另两处合场强为2E2二、填空题9、如图所示，在x轴上的原点O和坐标为+1的点上分别固定电量为−Q和4Q的点电荷，则在坐标轴上合场强为零的点的坐标是，合场强方向沿+x方向的区间是和。10、带电量q1=5q2，质量m1=5m2的两个带异种电荷的粒子，它们只受相互作用的电场力。如要保持两个粒子不会彼此靠近，两个粒子必须同时做运动；若两粒子的连线上有一点是不动的点，该点到两粒子的距离分别是r1和r2，则r1：r2＝。三、计算题11、如图所示，质量均为m的三个带电小球ABC，从左到右依次放在光滑的绝缘水平面上，彼此相距为L，A球的千里之行始于足下中小学个性化辅导专家今天我学了什么？每天进步一点！加油我是最棒的！4电荷量为10Q，B球的电荷量为Q，若C球加一水平向右的恒力F，且ABC三球始终保持L的距离运动，则外力F的大小和C球所带的电量各为多少？12、空间有三点A、B和C位于直角三角形的三个顶点，且AB=4cm，BC=3cm。现将点电荷QA和QB分别放在A、B两点，结测得C点的场强为EC=10V/m，方向如图13-3-4所示，试求：（1）QA和QB的电性；（2）如果撤掉QA，C点场强的大小和方向。13、如图所示，长度未知的两端封闭的玻璃真空管，内壁光滑，装有A、B两个金属小球，质量、电量分别为m、3q和3m、q，现将真空管与水平面成30°放置时，A球处在管底，而B球恰在管的正中央位置，试求真空管的长度。14、图中，在A点放置一个电量为−q的点电荷，其左侧相距为a的地方放置一个无限大的导体板，B点是金属板附近与A相距为2a的一点，试求B点的场强大小和方向。§2、电势差电势电势能和电场力做功※基本概念※一、电势差电势1、电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，与的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差UAB，用公式表示为：。2、电势差是描述电场基本性质的物理量，它只与电场本身的性质有关，是个绝对量。3、电势也是描述电场基本性质的物理量，是个相对量。电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到（零势能点）时电场力所做的功。在一个静电场中，只有规定了零电势后才能确定其它各点的电势。通常取离电场无穷远处电势为零；实际应用中常取大地电势为零。千里之行始于足下中小学个性化辅导专家今天我学了什么？每天进步一点！加油我是最棒的！54、电势差、电势的单位都是V，1V＝1J/C.5、电势差、电势都是标量，电势的正、负表示比零电势高还是低；电势差UAB=BA，显然，BAAB。6电场线也可以形象地反映电场中各点电势的高低，即沿电场线的方向就是方向。这是判断电势高低的重要手段。二、电势能电场力做功与电势能变化的关系1、电荷在电场中具有电势能，电势能具有相对性，电势能的大小由电荷和电场共同决定。2、电场力做功与电势变化的关系是。3、在各种电场中计算电场力做功均可以使用公式W=,具体计算时，q、UAB均有正负，故计算得到的WAB也有正负。在匀强电场中还可以用W=qEscosθ计算电功。4、电场力做功与重力做功一样，只与始末位置有关，与无关。三、等势面1、同一等势面上任何两点间电势差为零。2、在同一等势面上如何两点间移动电荷，电场力不做功。3、等势面与电场线。※典型例题※【例1】如图所示，a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a由静止释放，沿电场线方向向上运动，到b点速度恰好为零，下列说法中正确的是：（）A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B、a点电势比b点的电势高C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D、a点的电场强度比b点的电场强度大【例2】静电场中，下列说法中错误的是：（）A、电场强度为零的点，电势也一定为零B、电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C、只在电场力作用下，正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动D、沿着电场线方向，电势一定越来越低【例3】如图所示，a、b、c是某电场中一条电场线上的三点，电场线的方向由a指向c，而b恰好在a、c的正中间，三点处的电势分别为a、b、c，三点处的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，则由此判断（）A、abcB、EaEbEcC、a－b＝b－cD、Ea=Eb=Ec【例4】如图，虚线ab和c是静电场中的三个等势面，它们的电势分别为a、b和c，abc.带正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、子从K到L的过程中，电场力做负功B、子从L到M的过程中，电场力做负功C、子从K到L的过程中，静电势能增加D、子从L到M的过程中，动能减小【例5】在匀强电场中如图所示分布着A、B、C三点，当一个电量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时，电场力做功为零；从B移到C处时，电场力做功为－1.73×10-3J，试判断该电场的方向，算出场强的大小。千里之行始于足下中小学个性化辅导专家今天我学了什么？每天进步一点！加油我是最棒的！6【例6】如图所示，倾角为300的直角三角形底边长为2L，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现在底边中点处固定一正电荷Q，让一个质量为m的带正电的点电荷q从斜面顶端滑下（不脱离斜面），已测点它滑到仍在斜面上的垂足D处速度为v，加速度为a，方向沿斜面向下，问该质点滑到斜面底端C点时的速度和加速度各为多少。【例7】如图所示，O点固定，绝缘轻细杆l，A端粘有一带正电荷的小球，电量为q，质量为m，水平方向的匀强电场的场强为E，将小球拉成水平后自由释放，求在最低点时绝缘杆给小球的力。【例8】如图所示，在场强为E，方向竖直向上的匀强电场中，水平固定一块长方形绝缘薄板。将一质量为m，带有电荷－q的小球，从绝缘板上方距板h高处以速度v0竖直向下抛出。小球在运动时，受到大小不变的空气阻力f的作用，且f(qE+mg)，设小球与板碰撞时不损失机械能，且电量不变。求