静电场复习策略
静电场复习教学设计

静电场复习教学设计
教学目标
通过复习整理静电场的规律、概念,建立静电扬的知识结构。
利用场的思想、场叠加的思想认识和解决电场问题,加深对静电场的理解。
教学重点、难点分析
静电场部分的内容概念性强,规律内容含义深刻,是有关知识应用的基础。
但由于概念和规律较抽象,对掌握这些概念和规律造成了一定的难度。
所以,恰当地建立有关的知识结构,处理好概念之间、规律之间的关系,是解决复习困难的有效方式。
教学过程设计
教师活动
一、对规律和概念的回顾
从本节课开始,我们复习静电场的有关知识,请同学们回顾一下,我们原来学过的规律和概念都有哪些?(将学生分组,进行回顾和整理)
学生活动:
学生按组,回忆已学的有关知识,相互提醒,相互启发。
在教师的安排下,每组学生选择一名代表,将他们整理的知识内容写在黑板上。
(安排3个,由于内容基本相同,其它组再做一些补充。
)
学生代表上台。
建立知识结构:
从同学们整理出来的知识内容上看,基本上能够把静电场的有关内容列举出来,但一般来说,每个同学在整理知识时,方式方法又有所区别。
为了使知识在我们头脑中更有利于理解和记忆,建立一个适合于自己的知识结构网络是必要的和有效的。
下面,我们来共同构造这个静电场部分的知识结构网络。
中学物理静电场复习教学的基本策略

中学物理静电场复习教学的基本策略作者:李志豪文章来源:职业圈点击数: 2247 更新时间:2008-4-17中学物理静电场复习教学的基本策略作者:李志豪静电场知识是高中物理的重点内容, 同时又因涉及的概念繁多且抽象而成为学生学习的难点。
如何根据静电场知识的结构特点组织好教学内容, 使复习教学更富有实效, 是物理教师共同思考的问题。
笔者认为可从以下几个层次展开复习:一、从基本概念着眼, 构建知识结构电场力 F、电场力做功 W、电势能 Ep 是电场的基本性质, 电场强度 E、电势差 U、电势ф是描写电场性质的相应物理量。
弄清这些基本概念, 是分析研究电场问题的重要基础。
在复习教学中, 不仅要使学生理解概念本身的物理内涵, 还应理清概念间的相互关系, 并在学生头脑中形成一定的知识结构。
为此, 可引导学生根据概念间的内在联系, 构建一个有序的知识网络:从这个知识结构网络, 我们不仅可以做到提纲挈领, 更有效地帮助学生澄清基本概念、掌握有关电场的基础知识, 并且也为学生提供了清晰的解题思路。
如:例 1: 如图 1 所示, 电容量为 C 的平行板电容器的两极板 M、N 带有等量异种电荷, 其中的 N 板接地。
已知一电子( 电荷量为- e) 从远处运动到两板间中点 P 的过程中, 电势能增加了 E, 则由此可推知 M极板的带电情况为:()A.带正电, 电荷量为 2CE/eB.带负电, 电荷量为 2CE/eC.带正电, 电荷量为 CE/2eD.带负电, 电荷量为 CE/2e分析: 已知电容器电容量求极板带电情况, 其关键是求两极板间的电势差 U MN。
对照上面的结构图示, 由题给条件求 U MN, 可以有两条求解途径: 其一是由电子到达 P 点时的电势能 E P=E—P 点的电势ψP= E P/-e →U PN= ψP—ψN=ψP=E/-e →U M N=2U PN=2E/-e →M 极板的带电量 Q M= -2CE/e;其二是由 E P=E→W PN=E P—E N= E P=E→U PN= W PN/-e=E/-e→U MN=2U PN= →M极板的带电量 Q M=-2CE/e。
静电场考点分析及复习建议同步辅导1

高三物理《电场》考点分析及复习建议一.命题走向预测分析最近几年的高考试题,预计明年电场力做功与电势能变化、带电粒子在电场中的运动、平行板电容器等的考查的可能性依然很大,因为这些知识常常与力学中的运动学相结合、与磁场相结合,综合性较强,对学生能力有较好的测试作用,要引起足够的重视。
同时,本章的其它知识点如库仑定律、电场强度、匀强电场中的电势差与电场强度的关系等概念性强,易以选择题的形式进行考查,据说今后选择题只考概念型选择题,不考计算型选择题,相对来说,增加了考查这些知识点的可能性,复习时不容忽视。
本章有不少知识点,在实际生产、生活中有广泛的应用,如静电屏蔽、静电的防止和应用、电容器等,是出应用型题目的热点,复习时也应注意。
二.复习建议1.本章知识概念多,又抽象,容易混淆,要帮助学生理清概念,可将易混淆概念列表比较,如电场强度与电势2.本章的公式多,在帮助学生理解公式的来龙去脉、物理意义、适用条件的同时,可将其归类成定义式、决定式和计算式,如E=F/q,U AB=W AB/q,C=Q/U是定义式,E=Kq/r2,C=Εs/4πkd是决定式,这样学生容易记忆。
3.带电粒子在电场中运动十分重要,要使学生熟练掌握带电粒子在电场中加速和偏转两类基本问题的解题方法。
带电粒子在电场中加速常用动能定理、带电粒子在电场中偏转常用运动的合成与分解等方法。
可用一些典型的例题来增强学生的分析问题解决问题能力。
4.要帮助学生正确理解物理量的正值和负值的含义:在静电场中,物理量的正负的含义不同,要区别对待(1)电荷的正负表示电性。
电子带负电,质子带正电,物体得到电子带负电,失去电子带正电。
(2)场强和电场力的正负表示方向,与正电荷的受力方向相同为正。
与负电荷的受力方向相反为负(如果电场中各点的E与F不在一条直线上,就不能用正负号表示)正负不表示大小,运算中不要带正负号,方向根据题意进行判断。
(3)电势和电势能的正负表示大小,正电势比负电势高,一点的电势的大小与零电势规定有关。
静电场的复习总结

静电场的复习总结 一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
即:221rq kq F =其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9 N m 2/c 21.成立条件①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r )。
2.同一条直线上的三个点电荷的计算问题 例1.在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。
①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?解:①先判定第三个点电荷所在的区间:只能在B 点的右侧;再由2rkQq F =,F 、k 、q 相同时Q r ∝∴r A ∶r B =2∶1,即C 在AB 延长线上,且AB=BC 。
②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了;只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡,另一个必然也平衡。
由2rkQq F =,F 、k 、Q A 相同,Q ∝r 2,∴Q C ∶Q B =4∶1,而且必须是正电荷。
所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q 二、电场的性质电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用,电荷放入电场后就具有电势能。
1.电场强度E 描述电场的力的性质的物理量。
⑴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。
qF E= 单位是V/m ,也可以用N/C 。
①这是电场强度的定义式,适用于任何电场。
②其中的q 为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。
秘籍14 静电场-备战2021年高考物理抢分秘籍(解析版)

秘籍14 静电场一、备考策略1.本章基本概念的命题频率较高,主要涉及电场的力的性质(电场、电场力)及能的性质(电势、电势能) 、平行板电容器,一般多以选择题出现.2.带电粒子在电场中的运动,是近几年高考中命题频率较高、难度较大的知识点之一,带电粒子在电场中的运动,一般涉及处理带电粒子(一般不计重力)和带电体(一般要考虑重力)在电场中的加速与偏转问题或者做匀速圆周运动等,运用的规律是把电场力、能量公式与牛顿运动定律、功能原理以及磁场等内容联系起来命题,对考生综合分析能力有较好的测试作用二、基础知识1.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正比,与它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在两点电荷的连线上。
(2)公式:F =k Q 1Q 2r 2,式中的k =9×109 N ·m 2/C 2,叫静电力常量。
(3)适用条件:点电荷且在真空中。
2.电场、电场强度(1)电场:电场是电荷周围存在的一种物质,电场对放入其中的电荷有力的作用。
静止电荷产生的电场称为静电场。
(2)电场强度①定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F 与它的电荷量的比值。
②公式:E =Fq。
(3)矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。
(4)叠加性:如果有几个静止电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的电场强度是各场源电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和。
3.点电荷电场强度的计算式(1)设在场源点电荷Q 形成的电场中,有一点P 与Q 相距r ,则P 点的电场强度E =k Qr 2。
(2)适用条件:真空中的点电荷形成的电场。
4.电场线的用法(1)利用电场线可以判断电场强度的大小电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
同一电场中,电场线越密集处电场强度越大。
(2)利用电场线可以判定电场强度的方向电场线的切线方向表示电场强度的方向。
(3)利用电场线可以判定场源电荷的电性及电荷量多少电场线起始于带正电的电荷或无限远,终止于无限远或带负电的电荷。
《静电场》复习资料

《静电场》复习资料一、电场基本规律1、电荷 电荷守恒定律自然界中只存在正、负电荷自然界中两种电荷的总量是守恒的,使物质带电的过程,就是使电荷从一个物体转移到另一物体(如摩擦起电和接触带电);或者是从物体的一部分转移到另一部分(静电感应),不管何种方式,电荷既不能创造,也不能消失,这就是电荷守恒定律(1)三种带电方式:摩擦起电-掠夺式、接触起电-均分式、感应起电-本能式(2)元电荷:最小的带电单元,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷(e=1.6×10-19c 的整数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正。
2、库伦定律:(1)定律内容: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正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:221r Q kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场 力的性质:1、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度E :(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。
(2)定义式:qF E = E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
(3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。
(4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m(5)其他的电场强度公式○1点电荷的场强公式:2r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式:dU E =——d 沿电场方向等势面间距离 (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则3、电场线:(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的(2)电场线的特点:○1电场线起于正电荷(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ○2不封闭,不相交,不相切。
大学物理第7章静电场复习指南

三、基本规律
1.库仑定律
表示 对 的作用力, 是由施力电荷 指向受力电荷 的单位矢量.
适用条件:(1)真空中.(2)点电荷之间(相对观察者静止的电荷).(3)当空间有两个以上的点电荷时,作用在某一点电荷上的总静电力等于其它各点电荷单独存在时对该电荷所施静电力的矢量和——电场力的叠加原理.
解:(1)导体球与球壳之间的电场强度为
球与壳的电势差
(2)用导线把球与球壳连接在一起后,导体球和导体球壳的电荷重新分布.静电平衡时,球与球壳为等势体, .所有电荷( )均匀分布在球壳外表面.球壳外电场强度为
球与球壳的电势
2.电场强度电场力 同方向, 为负时, 的方向和 方向相反.
(1) 反映电场的客观性质, 与试验电荷 的大小、电荷正负无关,也与 的存在与否无关.
(2) 是一个矢量,一般地说,电场空间不同点处的场强不同,即 .点电荷电场的场强分布函数为
电势能差与零点选择无关.
由 ,电场力做功等于电势能增量的负值.
4.电势
电势中某点A电势定义为
即静电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷放在该点处时的电势能,也等于单位正电荷从该点经过任意路径到无限远处时电场力所做的功.
电势为标量,相对于电势零点,场中任一点的电势可正、可负.
对电势概念:
(1) 反映电场本身的性质,与 的大小以及存在与否无关,只要产生电场的源电荷分布一定,电场分布就确定,电势也就有确定的分布.
(3)点电荷不同于微小带电体.因带电体再小也有一定的形状和电荷分布,还可以绕通过自身的任意轴转动,点电荷则不同.
(4)一个带电体在一些问题中可简化为点电荷,在另一些问题中则不可以.如讨论带电体表面附近的电性质时就不能把带电体简化为点电荷.
高考静电场考题分析与复习建议

高考静电场考题分析与复习建议静电场是高考物理考试中的重要内容之一,它涉及到电荷、电场等基本概念和定律,考查学生对静电场的理解和运用能力。
本文将通过对高考静电场考题的分析,总结出复习静电场的有效方法和学习技巧。
首先,我们来分析一下高考中常见的静电场考题种类。
一、简单的电荷分布问题。
这类题目主要考查学生对电荷分布的理解和计算能力。
常见的题目形式包括计算给定电荷体系的电场强度、电势、电场线等。
二、点电荷的叠加原理。
根据叠加原理,我们可以将复杂的电荷体系分解为若干个简单的点电荷,然后计算得到整个体系的电场强度或电势。
此类题目要求学生熟练掌握叠加原理,并能够将其灵活地运用到不同的情景中。
三、电势能和功的计算。
这类题目考查学生对电势能和功的理解和计算能力。
学生在解答此类题目时,需要明确电势能和功的定义,并能够根据题目要求进行计算。
四、电偶极子的计算。
电偶极子是由两个等量异号电荷组成的一个系统。
此类题目要求学生能够计算电偶极子的电势、电场强度等相关参数。
五、导体的电场分布问题。
导体内部的电场强度为零,且导体表面上的电场线垂直于表面。
此类题目要求学生应用导体的电场分布特性,计算导体外部的电场强度和电场线分布。
接下来,我们给出复习静电场的一些建议。
一、理清基本概念。
复习静电场之前,学生需要对基本概念进行理解和记忆。
包括电荷、电场、电场强度、电势等的定义和计算公式,以及常用定律和原理。
二、掌握计算方法。
静电场的计算主要依赖于基本的公式和定律。
学生需要熟练掌握这些计算方法,并能够灵活地运用到具体的题目中。
三、理论联系实际。
复习静电场时,要注重将理论知识与实际问题相结合。
通过大量的例题和实践题的练习,培养学生解决实际问题的能力,提高应用知识的能力。
四、总结归纳。
在复习静电场的过程中,要不断总结归纳相关的规律和解题思路。
通过总结归纳,可以帮助学生更好地理解和记忆知识点,提高解题的能力。
五、多做题,深入理解。
静电场是需要多做题才能熟练掌握的一个知识点,学生可以通过做大量的练习题,加深对概念和计算方法的理解,提高解题的准确性和速度。
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静电场复习策略
静电场一章涉及的概念多、规律多,是历年高考命题选材的重点内容。
本文从静电场特点出发,以“2”为主线,梳理本章知识点,以供参考。
“2”种电荷
自然界只存在两种电荷,即正电荷和负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的是正电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的是负电荷。
同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引。
“2”个基本定律
(1)电荷守恒定律:电荷既不能创造也不能消失,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。
(2)库仑定律:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比,和它们距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。
“2”种模型
(1)点电荷:当带电体的距离比他们的自身大小大得多,以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体可以看作带电的点,叫点电荷,是一种理想化的模型。
(2)试探电荷:又叫检验电荷,具备体积小、电荷量小(不至于对原电场的场强分布造成影响)的特点,是研究电场的性质时引入的另一种理想电荷。
“2”种叠加
电场叠加原理:电场强度是矢量,空间中某点的电场若由几个场源共同激发时,要用矢量求和原则(即平行四边形定则)确定该点的电场强度;电势是标量,所以多个场源对某点引起的电势要用代数求和的方法进行求解。
“2”个比值定义
是电场强度的定义式,适用于任何电场;是电容器电容的定义式,表示电容器容纳电荷本领的物理量,其数值等于两极板间电压为 1V时,电容器所带的电荷量。
“2”种电场
(1)是真空中点电荷所形成的电场的决定式,适用于真空中静止的点电荷;
(2)是电场强度与电势差的关系式,适用于匀强电场,其中是电场中两点之间沿电场线的距离。
【例1】有一水平方向的匀强电场,场强为。
在电场
内的竖直平面内作半径为1的圆,圆心处放置电量为的
正点电荷,则圆周上点处的场强大小为______,方向
________。
解析:点电荷在处场强大小为:
,方向竖直向
上,故由场强叠加法则易知处实际场强为,方
向与水平方向夹角为。
“2”个基本观点
(1)力的性质:电场力由电荷所带电量与电场在该点的电场强度两因素决定,正电荷受电场力方向与相同,负电荷受电场力方向与相反。
(2)能的性质:电势,电场中某一点的电势的数值与零电势点的选择有关,一般
选大地或无穷远处的电势为零;电势差,电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关。
“2”种图形
为了形象地描述电场,法拉第假想出了电场线和等势面。
电场线用以描述力的性质,等势面用以描述能的性质。
(1) 电场线
静电场是有源无旋场,电场线可以看作从正电荷发出,负电荷终止的,任何两条电场线都不会相交。
电场线的疏密程度表示场强的大小,切向表示场强的方向。
点电荷的电场线是一簇辐射状的直线,离电荷越近越密;匀强电场的电场线是一簇等距平行直线。
(2) 等势面
等势面由等势点构成,任两等势点之间的电势差为零,所以在等势面上移动电荷时电场力不做功。
点电荷的等势面是一簇同心球面,离电荷越近越密;匀强电场的等势面是一簇垂直于电场线的等距平行平面。
“2”个关系
(1)电场力做功与电势差之间的关系:在电场中两点间移动电荷所做功的大小和电荷所带电荷量及两点间电势差有关,与运动路径无关,不论是恒力还是变力,电场力所做的功都可
以使用进行计算。
(2)电场力做功与电势能转化的关系:电场力做功的过程是电势能和其他形式的能相互转化的过程,电场力做了多少功,就有多少电势能和其他形式的能发生相互转化。
【例2】将一正电荷从无穷远处移向电场中点,电场力做功为J,若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处,电场力做功为J,则、两点的电势、有如下关系()
A.<<B.>>C.<<D.>>
解析:取无穷远电势,根据动能定理:
对正电荷:
对负电荷:
所以<<,选项C正确
静电感应问题的两种观点:远近观与整体观
“远近观”是指:处于静电平衡状态的导体,离场源电荷较近和较远的两端将分别感应出等量的异种电荷,而导体的中间部分因感应电荷极少,可认为无感应电荷产生;“整体观”是指:当把两个或多个原来彼此绝缘的导体接触或用导线连接时,就可把它们看作是一个大导体,再用“远近观”判断它们带电情况,有些问题中所提到的“用手触摸某导体”其实就是导体通过人体与大地构成一个大导体。
【例3】如图,导体棒靠近带正电的导体放置.用手触摸端,问带电情况。
解析:由静电感应特点知,导体棒靠近场源电荷的近端
感应上异种电荷而带负电,远端应感应上同种电荷而带正电,
而将手去触摸,实质上相当于用人体将导体棒与大地连接
而构成了一新的大导体,新导体的近端还是,但远端应在地
球上而不再是,故带负电,不带电。
平行板电容器的“2”类典型问题
⑴平行板电容器充电后,若保持其始终与直流电源相连,则电容器两端的电压恒定,所以有
电量而。
⑵电容器充电后断开电源,则极板的带电量Q恒定,所以有
【例4】平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在点,如图所示,以表示两极板间的电场强度,表示电容器两极间的电压;
表示正电荷在点的电势能。
若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则()
A.变小,不变 B.变大,变大
C.变小,不变 D.不变,不变
解析:由极板间距离减小,知电容增大;由充电后与电源断开,知带电量不变;由可得极板间电压减小。
根据和得。
再由得。
即由决定.而及都不变,所以不变。
而点与负极板间的距离不变,所以可知与负极板间的电压不变,即点的电势不变,那么正电荷的电势能,。
本题选AC。
带电粒子在匀强电场中的“2”种常见运动
(1)直线运动:
当带电粒子平行进入匀强电场时,仅在电场力作用下做加速或减速
直线运动,如右图,设极板间的电压为,两极板间的距离为,
极板长度为。
对粒子由动能定理可得,化
简得,的电性决定了粒子加速还是减速,但不论
粒子电性是什么,达右板时的速度是由极板电压,粒子的比荷和初速度共同决定的,而与极板间距、场强大小等其他因素无关。
(2)曲线运动:
a.运动状态分析:
带电粒子垂直于匀强电场的场强方向进入电场后,受到恒定的电场力作用,且与初速度方向垂直,因而做匀变速曲线运动——类似平抛运动如图6所示。
b.运动特点分析:
带电粒子在垂直电场方向做匀速直线运动:
,,在平行电场方向,带电粒子
做初速度为零的匀加速直线运动:,
,通过电场区域的时间:,粒子通过电场区域的侧
移距离:,粒子通过电场区域偏转角:,带电粒子从极板的中线射入匀强电场,其出射时速度方向的反向延长线交于入射线的中点。
所以侧移距离也可表
示为:。
【例5】如图所示,质量为,带电量为的正电微粒(重力不计),经过匀强电场中的
点时速度为,方向与电场线垂直,运动到点时速度大小为。
已知、两点间的距离为。
求:
(1)、两点的电势差;(2)电场强度的大小。
解析:带电粒子垂直于匀强电场的场强方向进入电场后,受到水平方向恒定的电场力作用,且与初速度方向垂直,做类平抛运动。
(1)对粒子,根据动能定理可得:
,得。
(2)垂直电场方向上粒子做匀速运动,,沿
电场力方向上匀加速运动,,,又
,。
解得:。