人教版高中物理选修3-1第一章《电场》教案
人教版选修3-1第一章教学案1.9带电粒子在电场中的运动(二)
E＝2.0×103N/C.现将小球拉到与轴O在同一水平面的A点上，然后无初速地将小球释放，取g＝10 m/s2.求：(1)小球通过最高点B时速度的大小．(2)小球通过最高点时，丝线对小球的拉力大小
①运动状态分析：带电粒子以速度 垂直于电场线方向飞入匀强电场时，由于电场力方向与粒子的初速方向，且电场力是恒力，所以带电粒子只能做。
②粒子偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理，即应用运动的合成和分解的知识方法：
沿初速度方向为匀速直线运动，运动时间t=.
沿电场力方向为初速度为零的匀加速直线运动，加速度a=.
离开电场时的偏移量
离开电场时的偏转角
【典型例题】
【例1】炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板之间加以电压U=2 500 V如图两个相同极板Y与Y’的长度L=6．0 cm，相距d=2 cm，极板间的电压U=200 V。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度V=3.0×107m／s。把两板间的电场看做匀强电场，求电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y和偏转的角度θ。
4．如图1-8-21所示，a、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a′点，b粒子打在B板的b′点，若不计重力，则（）
A．a的电量一定大于b的电量
B．b的质量一定大于a的质量
C．a的荷质比一定大于b的荷质比
D．b的荷质比一定大于a的荷质比
6.某电场的部分电场线如图所示，A、B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点，下列说法中正确的是: ( )
人教版高中物理选修3-1 第一章 第9节 带电粒子在电场中的运动 教案1
9．带电粒子在电场中的运动三维目标知识与技能1．了解带电粒子在电场中的运动──只受电场力，带电粒子做匀变速运动。
并能分析解决加速和偏转方向的问题；2．重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动（类平抛运动）；3．知道示波管的主要构造和工作原理。
过程与方法培养学生综合运用力学和电学知识分析、解决带电粒子在电场中的运动。
通过带电粒子在电场中加速、偏转过程分析研究，培养学生的分析和推理能力。
情感态度与价值观1．渗透物理学方法的教育：运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。
2．培养学生综合分析问题的能力，体会物理知识的实际应用。
教学重点带电粒子在电场中的加速和偏转规律。
教学难点带电粒子在电场中的偏转问题及应用。
教学方法讲授法、练习法、归纳法。
教具准备投影仪、投影片、示波器、CAI课件。
课时安排2课时教学过程［新课导入］带电粒子在电场中受到静电力的作用，因此产生加速度，速度的大小和方向都可能发生变化。
对于质量很小的带电粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力（重力）的作用，但万有引力（重力）一般远小于静电力，可以忽略。
在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来改变带电粒子或控制带电粒子的运动。
利用电场使带电粒子加速、利用电场使带电粒子偏转，就是两种最简单的情况。
本节课我们讨论两种最简单的情况。
［新课教学］一、带电粒子的加速1．带电粒子在电场中的平衡若带电粒子在电场中所受合力为零时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。
如图所示，带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是＋＋＋＋＋＋负电?根据不同的已知条件，你能求出哪些物理量？mg－－－－－－分析：带电粒子处于静止状态，则有：qE－mg＝0因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。
又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。
根据不同的已知条件，可求出电荷量q，电场强度E，极板间距d，电势差U等。
2．带电粒子的加速如图所示，在真空中有一对平行金属板，极板间的距离为d，两板间加以电压U。
人教版高二物理选修3—1第一章1.3 电场强度 课程教学设计
人教版物理选修3－1第一章第三节《电场强度》《电场强度》教学设计教学分析学生从本节课开始接触电场的概念，由于它的抽象性，故可先把它接受下来，在学习中逐渐加深对它的认识。
本节的主要内容包括电场及其力的性质，以及定义了电场强度来反映电场的强弱及其特点。
本节的主要特点就是抽象性强，场的概念较难理解，再就是引入点场强度这个物理量的时候采用了比值定义法，有方法论的介绍总结。
另外关于场的叠加要通过类比（类比波的叠加）进行研究，所以说本节还有方法性强的特点。
结合本节的特点和地位现定位本节的教学目标如下：1.使学生能初步接受场的客观存在的特殊物质性。
2.能够深入理解电场强度的物理意义、定义式、矢量性，也能应用其来分析计算一些简单问题。
3.通过知识的学习掌握科学的思维方式和研究问题的方法。
教学过程：（表一）（表二）（表三）第三节电场强度第一课时学案学习任务：理解电场的客观存在，理解电场强度，点电荷场强计算式，场强的叠加原理。
新课学习：①请进入角色，想象“假如你是一名乘客”情景，思考什么是“场”？②怎样解释电荷没有接触也能产生力呢？知识：电场:基本性质：③既然电荷是通过电场产生力的作用，那么电场又有哪些规律呢？怎么去研究这些规律呢？怎样描述各个不同位置的电场的强弱以及数量关系呢？场源电荷：试探电荷：电场强度：定义：公式：单位：方向：物理意义：巩固理解：1.电场中某点放一试探电荷，电荷量为q，受到电场力为F,则该点的场强为E=F/q, 则A．若移去试探电荷q，则该点的场强为零。
B．若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的场强变为E/2.C．若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷,该点的场强仍为E，场强方向与原来相反。
D．若在该点放一个电荷量为-q/2的试探电荷,则该点的场强仍为E，场强方向也还是原来的方向，但-q/2的试探电荷受电场力F/2，方向与F相反。
2.由电场强度的定义式E=F/q可知，在电场中的同一点A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q 始终不变C．电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的电场力一定为零D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零3.电场中有一点P,下列说法中正确的是：A．若放在P点电荷的电量减半，则P点的场强减半。
高中物理人教版选修31第1章第3节 电场强度 教学设计
电场强度教学设计【教材】人教版普通高中课程标准实验教科书物理选修3－1第一章第三节【教学时间】一课时【教学目标】一、知识与技能1.知道电荷的周围存在电场,电场是物质,电荷通过它的电场对其他电荷发生作用.2.理解电场强度概念(1)知道电场强度是描述电场强弱的物理量.(2)会用电场强度的公式和它的变形进行计算.3.理解点电荷的场强公式.4.知道电场的叠加原理,且能进行简单计算.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1．体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2．学习科学家严谨科学的态度。
【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】以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开，具体操作思路是：1．学生自学电场，培养学生阅读、汲取信息的能力。
2．通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。
3．通过练习巩固加深对电场强度概念的理解，探讨点电荷的电场及场强叠加原理。
【教学设计】一、复习提问、新课导入（5分钟）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：我们不免会产生这样的疑问：投影展示问题1：真空中？它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢？难道能够不需介质超越空间？教师：这幅图大家不陌生，那么相同的小球在不同的位置所受作用力不一样，说明了什么？学生回答：库仑力的大小与距离有关。
教师：其本质原因又是什么呢？（投影展示问题2）教师：带着这两个疑问，本节课我们一齐来学习第三节电场强度。
（板书课题）二、新课教学（35分钟）（一）电场教师：请同学们带着以下问题自学“电场”内容。
人教版高中选修物理3-1：《电场强度》教案设计
电场强度教学设计一、【内容与解析】本节课要学的内容电场强度指的是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，其核心是比值,理解它关键就是要在电场中的同一点，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．由于它还与电势差有一定的联系,所以在本学科有重要的地位，并有一定的作用,是本学科的核心内容。
教学的重点是电场强度，解决重点的关键是理解电场强度的决定因素。
二、【教学目标与解析】1．教学目标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．2．目标解析理解电场强度是表示电场强弱的物理量，因而在引入电场强度的概念时，应该使学生了解什么是电场的强弱，同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的，所受电场力大的点，电场强．应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度，知道这个比值与电荷q无关，是反映电场性质的物理量．用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法，应结合学生前面学过的类似的定义方法，让学生领会电场强度的定义．应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式的含义，以及它们的区别和联系．应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂，一般只限于两个电场叠加的情形．通过这种计算，使学生理解场强的矢量性。
三、【问题诊断分析】在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是不理解电场强度，产生这一问题的原因是没理解场。
要解决这一问题，就要理解场的本质，其中关键是弄清电场强度的决定因素。
四、【教学支持条件分析】五、【教学过程】问题：怎么理解电场？什么是电场强度？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14－5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引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电场能使引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，所以靠成同一电荷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。
人教版高中物理选修3-1教案
高一物理选修3-1教案第一章静电场1.1电荷及其守恒定律一、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二、教学重点：电荷守恒定律三、教学难点：利用电荷守恒定律分析解决摩擦起电和感应起电的相关问题。
四、教学具体过程：（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，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】一、电荷1、使物体带点的三种方式摩擦起电（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（3）实质：电子的转移（电子从一个物体转移到另一个物体）（4）结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷接触带电（1）接触带电的原因：一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一个导体电荷会转移到这个导体上，使物体带电（2） 实质：电子的转移（电子从一个物体转移到另一个物体）（3） 结果：接触带电两个物体最终的电量分配很复杂，但有一种情况能确定电荷量的分配：两个完全相同的导体球相互接触后把剩余电荷量平分例：1甲、乙两完全相同的金属球分别带+10C 和-6C 的电荷量，接触后均带+2C 电荷量2若两球分别带+10C 和-10C 电荷量，接触后都不带电，这种现象叫电荷的中和感应起电【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．（1）感应起电的原因：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使靠近带电体的一端带上异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷，这种现象叫静电感应，利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电（2）实质：电子的转移（电子从物体的一部分转移到另一部分）练习：二、电荷守恒定律内容：电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，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；在转移过程中，电荷的总量保持不变另一种表述：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。
(教案)物理选修3-1 第1章 3.电场 电场强度和电场线
3．电场 电场强度和电场线[先填空]1．电场的概念和基本性质 (1)概念存在于电荷周围的一种特殊物质，由电荷产生，场和实物是物质存在的两种不同形式．(2)基本性质对放入其中的电荷有力的作用．电荷之间通过电场相互作用．图1-3-12．电场强度(1)定义：放入电场中某一点的电荷所受的电场力跟电荷量的比值，叫做该点的电场强度，简称“场强”．(2)物理意义：描述电场强弱和方向的物理量．(3)公式：E＝F q.(4)单位：牛顿/库仑，符号N/C.(5)方向：电场中某一点场强方向就是位于该点的正电荷受力的方向．3．点电荷的电场电场强度的叠加(1)真空中点电荷的场强①大小：E＝k Qr2(Q为场源电荷)②方向：Q为正电荷时，E的方向沿Q与该点的连线向外；Q为负电荷时，E的方向沿Q与该点的连线向内．(2)电场强度的叠加电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．[再判断]1．电场强度的大小与电场力成正比，与电荷量成反比．(×)2．电场强度的方向一定与电场力的方向相同．(×)3．电场中某点放入不同的检验电荷时，电场强度不受影响．(√)4．由公式E＝k Qr2可知，放入电场中某点检验电荷的电荷量Q越大，则该点的电场强度越大．(×)[后思考]根据电场强度的定义式E＝Fq，是不是只有试探电荷q存在时，电场才存在？【提示】不是，电场是由场源电荷产生的，与试探电荷的存在与否没有关系．[合作探讨]把同一试探电荷放在电场中的不同位置，由图1-3-2可知，该试探电荷在不同点所受的电场力的大小和方向不相同，这说明各点的电场的强弱和方向不相同．图1-3-2探讨1：用什么物理量表征电场的强弱？如何定义这个物理量？ 【提示】 电场强度，可以通过试探电荷受力来定义．探讨2：同一位置，放不同试探电荷，试探电荷受力越大，则该位置场强越强吗？【提示】 E 与F 无关，E 与试探电荷q 无关． [核心点击] 1．对电场的认识电场是客观存在的一种特殊物质，并非由分子、原子组成．场和实物是物质存在的两种不同形式．2．对电场强度的两点理解(1)矢量性：场强有大小和方向，是矢量．(2)叠加性：某空间中有多个电荷时，该空间某点的场强等于所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和．3．公式E ＝F q 与E ＝kQr 2的区别一检验电荷q ＝＋4×10－9 C ，在电场中某点P 受到的电场力大小为F＝6×10－7 N ，方向水平向右．求：【导学号：96322008】(1)P 点的电场强度；(2)没有检验电荷时P 点的电场强度；(3)若将检验电荷换为q ′＝－1.2×10－6 C ，再放于P 点，此检验电荷所受的电场力F ′.【解析】 (1)根据电场强度的定义式E ＝Fq ，得P 点的电场强度大小为E ＝F q ＝6×10－74×10－9 N /C ＝1.5×102 N/C. 由于检验电荷电性为正，则P 点电场强度的方向与其所受电场力的方向相同，为水平向右．(2)电场强度是描述电场的物理量，跟有无检验电荷无关，所以没有检验电荷时，P 点的电场强度大小仍为1.5×102 N/C ，方向为水平向右．(3)由E ＝Fq 得F ＝qE故F ′＝q ′E ＝1.2×10－6×1.5×102 N ＝1.8×10－4 N负电荷所受电场力的方向与该点场强的方向相反，所以F ′方向为水平向左．【答案】 (1)1.5×102 N/C ，方向水平向右(2)1.5×102 N/C ，方向水平向右 (3)1.8×10－4 N ，方向水平向左[迁移1] 在同一电场中的A 、B 、C 三点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量和它所受静电力的函数图像如图1-3-3所示，则此三点的场强大小E A 、E B 、E C 的关系是( ) 【导学号：96322009】图1-3-3A ．E A ＞EB ＞E CB ．E B ＞E A ＞E CC ．E C ＞E A ＞E BD ．E A ＞E C ＞E B【解析】 根据F ＝Eq 可知，F -q 图线的斜率等于电场强度，由图线可知C 的斜率最大，B 的斜率最小，此三点的场强大小E A 、E B 、E C 的关系是E C ＞E A ＞E B ，故选项C 正确．【答案】 C[迁移2] 如图1-3-4所示，真空中带电荷量分别为＋Q 和－Q 的点电荷A 、B 相距r .求：图1-3-4(1)两点电荷连线的中点O 的场强的大小和方向；(2)在两电荷连线的中垂线上，距A 、B 两点都为r 的O ′点的场强大小和方向．【解析】 (1)如图甲所示，A 、B 两点电荷在O 点产生的场强方向相同，由A →B .A 、B 两点电荷在O 点产生的电场强度为E A ＝E B ＝kQ (r 2)2＝4kQr 2，故O 点的合场强为E 0＝2E A ＝8kQr 2，方向由A →B .甲 乙(2)如图乙所示，E A ′＝E B ′＝kQr 2，由矢量图所形成的等边三角形可知，O ′点的合场强E O ′＝E A ′＝E B ′＝kQr 2，方向与AB 的中垂线垂直指向右方，即E O ′与E O 同向．【答案】 (1)8kQ r 2 方向由A →B (2)kQr 2 方向与E O 同向公式E＝Fq和E＝kQr2的应用(1)区分电场强度的定义式(E＝Fq)和决定式(E＝kQr2)，定义式适用于一切电场，而决定式只适用于点电荷的电场．(2)电场中某点的场强由电场本身决定，与试探电荷的有无、电荷量、电性均无关．[先填空]1．电场线的概念电场线是这样一种线：它每一点的切线方向都和该处的场强方向一致，某一区域电场线的疏密反映这一区域电场强度的大小．2．几种常见电场的电场线(1)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，实际并不存在．(2)任意两条电场线不相交．(3)电场线的疏密表示电场的强弱．(4)电场线总是起自正电荷(或无穷远)，止于负电荷(或无穷远)，即电场线不闭合，在无电荷处不中断．(5)电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹．[再判断]1．电场线、电场都是真实存在的．(×)2．根据点电荷电场线分布，可以确定以点电荷为圆心的圆上各点电场强度相同．(×)3．沿电场线的方向电场强度越来越小．(×)[后思考]如图1-3-5为正点电荷周围的电场线，试问在相邻的两条电场线之间没有画出电场线的地方有电场吗？图1-3-5【提示】有．[合作探讨]如图1-3-6所示为等量异种点电荷、等量同种点电荷的电场分布图，其中a、b关于点电荷连线对称．甲乙图1-3-6探讨1：甲图中a、b两点场强相同吗？【提示】相同探讨2：乙图中a、b两点场强相同吗？【提示】不相同[核心点击]1．等量异种点电荷与等量同种点电荷形成的电场场强分布特点的比较(1)根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向，判断带电粒子所受电场力的方向． (2)把电场线方向、电场力方向与电性相联系进行分析．(3)把电场线的疏密和电场力大小、加速度大小相联系进行分析． (4)把电场力做的功与能量的变化相联系进行分析． 3．电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件 (1)电场线是直线．(2)带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但方向沿电场线所在直线． (3)带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线．如图1-3-7所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过，电子的重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向的变化情况是( )【导学号：96322010】图1-3-7A．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【解析】等量异种电荷的电场线分布如图甲所示，由图中电场线的分布可以看出，从A到O，电场线由疏到密；从O到B，电场线由密到疏，所以从A→O→B，电场强度先由小变大，再由大变小，而电场强度的方向沿电场线的切线方向，为水平向右，如图乙所示．由于电子处于平衡状态，所受的合外力必为零，故另一个力应与电子所受的电场力大小相等、方向相反．电子所受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从A→O→B过程中，电场力先由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小先变大后变小，所以选项B正确．甲乙【答案】 B[迁移3]下列选项中，正确描绘两个等量正点电荷电场的电场线分布的是() 【导学号：96322011】【解析】对于正点电荷周围的电场，电场线应从正电荷出发，故选项A、C错误；在电场中电场线不相交(因为在电场中任意一点的电场方向是唯一的)，故选项B错误；因此选项D正确．【答案】 D[迁移4](多选)某静电场中的电场线如图1-3-8所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，由M运动到N，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是() 【导学号：96322012】图1-3-8A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能【解析】根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子所受电场力的方向沿着电场线方向，故此粒子必定带正电荷，选项A正确；由于电场线越密场强越大，带电粒子所受电场力越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点的加速度较大，选项B错误，C正确；粒子从M点到N点，电场力的方向与运动方向之间的夹角是锐角，电场力做正功，根据动能定理知此粒子在N点的动能较大，选项D正确．【答案】ACD分析带电粒子在电场中的运动轨迹问题时应注意的三点(1)做曲线运动的带电粒子所受合外力方向指向曲线的凹侧.(2)速度方向沿轨迹的切线方向.(3)粒子轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间.学业分层测评(三)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于电场，下列说法中正确的是()【导学号：96322091】A ．电场是电荷周围空间实际存在的物质B ．电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型C ．电荷周围分布的电场线就是电场D ．电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的【解析】 电场是电荷周围空间实际存在的物质，不是引入的理想模型，电场线是人们为了形象描述电场而假想的，并非客观存在的，电荷间的相互作用是通过电场产生的，选项A 正确，B 、C 、D 错误．【答案】 A2．一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F ，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( )A B C D【解析】 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的试探电荷及其所受电场力无关，A 、B 错误；试探电荷在该点受到的电场力F ＝Eq ，F 正比于q ，C 错误，D 正确．【答案】 D3．关于电场中某点的场强大小和方向的描述，下列说法正确的是( )【导学号：96322092】A ．由E ＝F q 知，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍B ．由E ＝k Q r 2知，E 与Q 成正比，与r 2成反比C ．由E ＝k Q r 2知，在以Q 为球心，r 为半径的球面上，各处场强均相同D ．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力方向【解析】 E ＝F q 为场强的定义式，而电场中某点的场强只由电场本身决定，与是否引入试探电荷q 及q 的大小、正负无关，选项A 错误；E ＝k Q r 2是点电荷Q产生的电场中各点场强的决定式，故E∝Qr2，选项B正确；因场强为矢量，E相同意味着大小、方向都相同，而在球面上各处场强方向不同，选项C错误；因所放电荷电性不知道，若为正电荷，则E与＋q受力方向相同，否则相反，故选项D错误．【答案】 B4．如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是()【解析】电场强度是矢量，若两点的电场强度相同，必须是大小相等，方向相同．故只有C正确．【答案】 C5．一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大，则如图所示的四个电场线正确的是()【解析】加速度越大，则电荷受电场力越大，也就是场强越大，即电场线越密．【答案】 C6．如图1-3-9所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ.则()【导学号：96322093】图1-3-9A．q1＝2q2B．q1＝－2q2C．q1＝4q2D．q1＝－4q2【解析】因为在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，则两电荷为同种电荷，则由点电荷的场强公式可知k q1(2r)2＝kq2r2，解得q1＝4q2，故选项C正确．【答案】 C7．(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图1-3-10甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O 对称．则()甲乙图1-3-10A．B、C两点场强大小和方向都相同B．A、D两点场强大小相等，方向相反C．E、O、F三点比较，O点场强最强D．B、O、C三点比较，O点场强最弱【解析】由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A、C、D正确，B错误．【答案】ACD8．地球是一个带电体，且电荷均匀分布于地球表面．若已知地球表面附近有一电荷量为2×10－4 C的正电荷受到4×10－3 N的电场力，且方向竖直向下，则地球带何种电荷？所带总电量为多少？(已知地球半径R＝6.4×106m，k＝9×109 N·m2/C2) 【导学号：96322094】【解析】地球所带电荷量可以认为集中于地球中心，设地球所带电荷量为Q，则地球表面附近的场强E＝kQR2①据场强定义知E＝Fq②将k＝9×109 N·m2/C2，R＝6.4×106 m，F＝4×10－3 N，q＝2×10－4 C代入①②，求得Q＝9.1×104 C因正电荷受到的电场力竖直向下，故地球表面附近的电场方向竖直向下，即指向地心，因此地球带负电．【答案】负电9.1×104 C[能力提升]9．(多选)如图1-3-11所示，在沿水平方向的匀强电场中有a、b两点，已知a、b两点在同一竖直平面内，但不在同一电场线上，一个带电小球在重力和电场力作用下由a点运动到b点，在这一运动过程中，以下判断正确的是()图1-3-11A．带电小球的动能可能保持不变B．带电小球运动的轨迹一定是直线C．带电小球做的一定是匀变速运动D．带电小球在a点的速度可能为零【解析】带电小球由a点运动到b点，重力和电场力不可能平衡，带电小球的动能不可能保持不变，A错．若电场力和重力的合力沿ab连线，且a点速度方向沿ab连线，则带电小球运动轨迹是直线，否则是曲线，B错．由于电场力与重力的合力是恒力，所以小球所做运动为匀变速运动，C正确．小球有可能从静止做匀加速直线运动到b，故D正确．【答案】CD10．如图1-3-12所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，c带负电，电荷量均为q，整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为() 【导学号：96322095】图1-3-12 A.3kq 3l 2 B.3kq l 2 C.3kq l 2 D.23kq l 2【解析】 对c 进行受力分析可知，根据库仑定律，c 受a 的吸引力大小为F 1＝kqq l 2，c 受b 的吸引力大小为F 2＝kqq l 2，则F 1＝F 2，a 、b 对c 的吸引力的合力等于F ＝3kqq l 2，而c 受力平衡，因此c 受到匀强电场的静电力大小也为3kqq l 2，因此匀强电场的场强大小为3kq l 2，B 正确，A 、C 、D 错误．【答案】 B11．如图1-3-13所示，真空中，带电荷量均为＋Q 的点电荷A 、B 相距r ，则图1-3-13(1)两点电荷连线的中点O 的场强多大？(2)在中垂线上，距A 、B 两点都为r 的O ′点场强如何？【解析】 (1)两点电荷在O 点产生的电场强度E A ＝E B ＝kQ (r /2)2＝4kQ r2，因等大反向，所以合场强为0.(2)E 1＝E 2＝k Q r 2，由矢量合成得E ＝2k Q r 2 cos 30°＝3kQ r 2方向：如图所示．【答案】 (1)0 (2)3kQ r 2，竖直向上或竖直向下12．竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E .在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m 的带电小球．丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，小球与右侧金属板相距为b ，如图1-3-14所示．求： 【导学号：96322096】图1-3-14(1)小球所带电荷量q 是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？ 【解析】 (1)由于小球处于平衡状态，对小球进行受力分析如图所示．T sin θ＝qE ，T cos θ＝mg ，解得q ＝mg tan θE .(2)因带电小球受力平衡，重力与电场力的合力与丝线的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mg cos θ，小球的加速度a ＝g cos θ，小球由静止开始沿丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板时，它的位移为s ＝b sin θ，又有s ＝12at 2，所以t ＝2s a ＝2b cos θg sin θ＝2b g tan θ.【答案】 (1)mg tan θE (2)2b g tan θ。
人教版高中物理选修3-1第1章第3节电场强度教案
第1章第3节电场强度一．教学目标1.知识与技能目标（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、定义式及有关的计算，知道电场强度是矢量及方向是怎样规定的；2.过程与方法目标（1）通过分析电场中不同点的电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值反映的是电场的强弱。
通过类比方法、比值法定义物理量，提高学生研究问题的能力；3.情感态度与价值观目标（1）使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法；培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
（2）通过电场的教学，培养学生对物质的认识观。
（3）使学生从一些特殊事物找出它们的共性而得到一般的规律二、重点、难点重点：电场、电场强度的概念，电场强度的定义式难点：电场概念的理解、电场强度定义的理解三、教学方法启发法、合作探究法四、教学媒介教学媒体、课件；五、教学过程：一、导入新课举例：推桌子，桌子受推力，手离开桌子，推力消失；桌子在地面受支持力，与地面分开，不再受地面的支持力，以上两个例子因为相互接触才受到力，但电荷与电荷之间不需要接触就有力的作用，请问是如何实现的——电场观看视频：物理学家法拉第的观点；问：他的观点是正确的吗？学生答：是。
过渡：今天我们就来学习电荷周围的这种特殊物质—电场二、出示学习目标1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的2.体会比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义公式、单位、方向三、对课前自学的检测思考：1.电场看不见摸不着是不是法拉第假想出来的？2.什么是电场？提问学生展示自学成果：1.定义：电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，是有电荷产生老师举例：风看不见摸不着但能感受到帮助学生理解电场。
3.如何证实空间有电场或者说如何检验空间有电场？提问学生：对放入其中的电荷有力的作用过渡语：既然电场是看不见摸不着但真实存在的，接下来我们就来研究这个特殊的物质。
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选修3-1第一章电场
本章概述
本章是高中物理电磁学的起始章节，可以说本章将学生引入另一个新的学习领域；本章教学是整个电磁学教学的基础，对后续的电磁学的教学将产生深远的影响。
本章知识内容共有9节，大致分为三个单元。
第一单元包括第1，2节，既“电荷及其守恒定律”和“库仑定律”，是本章的基础。
第一单元包括第3、4、5、6节，分别是“电场强度”“电势能和电势”“电势差”“电势差与电场强度的关系”，是本章的核心内容。
第一单元包括第7、8、9节，既“静电现象的应用”“电容器的电容”“带电粒子在电场中的用”,是本章的综合应用。
本章的核心内容是电场的概念及描述电场性质的物理量。
教材中从电荷在电场中受力入手，引入电场强度的概念，用来表示电场的强弱。
通过静电力做功与重力做功类比法，得出电荷在电场中具有的物理量----电势能。
本章的知识特点：(1)新概念多且抽象不易直接感知；(2)综合性强、跨度大；(3)包含有丰富的物理思维方法。
本章的重点、难点：重点是基本概念、基本原理的理解。
难点是本章知识的跨度与力学的综合应用。
本章的课标要求：
1．了解静电现象及其在生活和生产中的应用。
用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。
2．知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。
知道两个点电荷间相互作用的规律。
通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。
3．了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。
理解电场强度。
会用电场线描述电场。
4．知道电势能、电势，理解电势差。
了解电势差与电场强度的关系。
5．观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。
举例说明电容器在技术中的应用。
6.带电粒子在匀强电场中的运动。
本章的知识版块及知识结构
静电基本现象→电场力的性质和能的性质→电场对电场中的物质的作用(电场对电荷的作用、电场对导体的作用、电场对电介质的作用)
本章知识结构图
学情分析
学生对电场知识类了解不多，初中教学中实验不全；回忆总结初中静电学知识参差不齐；学生正处在形象思维向抽象思维转变的关键时期，部分学生存在抽象思维障碍，尤其是空间思维障碍；物理学中的一些研究方法不了解；部分学生对电学知识不感兴趣，存恐惧感。
教学要求
1．加强演示实验和生活经验在教学中的形象思维支撑，促进学生获得正确的知识表象；
2．不失时机地、及时地进行宏观和微观的联系，突出学生对电荷运动及电相互作用中的微观机理理解；
3．强调静电场的概念和研究方法是电磁学的基础，注意物理概念的辨析，防止相似概念混淆；
4．突出对静电场的认识过程，突出类比思维方法的应用，促进知识的有效建构；
5．加强与生活、技术、社会的联系，加强力电知识综合，提高大幅度迁移和应用知识的能力。
第一节、电荷及其守恒定律
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
【阅读理解】电荷量──电荷的多少叫做Q 或q 单位：库仑 符号：C 。
元电荷──电子所带的电荷量，用e 表示10-19C 。
注意：所有带电体的电荷量或者等于e ，或数倍。
电荷量是不能连
续变化的物理量。
最早由美国物理学家密
比荷──电荷的电荷量q 与其质量m 的比C/㎏。
接触带电 ■两个带有同种
电荷的导体接触，
电荷会重新分配，若不受外界影响，两个完全相同
的带电导体，接触后再分开，二者将原来所带
电荷量的总和平均分配。
■两个带有异种电荷的导体，接触后先
发生正负电荷的中和，然后剩下的电荷量再
进行电荷的重新分配；
如果两带电体完全相
同，则剩下的电荷平均
分配。
活动三
探究解疑
例1:下列说法中正确的是( ) A.不带电的物体上,即没有正电荷也没有负电荷 B.物体所带的电荷量可以是任意实数 C.摩擦起电的过程,是通过摩擦创造了等量异种电荷的过程 D.带电现象的本质是电子的转移,呈电中性的物体得电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性 例2如右图所示,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.金属球可能不带电 B.金属球可能带负电 C.金属球可能带正电 D.金属球一定带负电 解析:玻璃棒与丝绸摩擦后会失去电子因而带正电,但玻璃棒与其
他物体摩擦后不一定
总是失去电子,因而不
能确定其电性,同理也
无法确定橡胶棒的电
性,故A 选项错误;并不
是任意两个物体间摩
擦时都能起电,故B 选
项错误;物体如果原带
电,得到电子后可能带
正电,也可能带负电,也
可能不带电.故C 选项
错误;不带电的物体内
正､负电荷相等,所以
显电中性,故D 选项正
确.
答案:D
解析:验电器的金箔之
所以张开,是因为它们
都带有正电荷,而同种
电荷相排斥,张开角度
的大小决定于两金箔
带电荷量的多少.如果
A 球带负电,靠近验电进一步强化对知识的理解
D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷
6、用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为（）
A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷
B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷
C.被吸引的轻小物体一定是带电体
D.被吸引的轻小物体可能不是带电体
7、关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是：（
A、摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通
过做功可以创造电荷
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个部分转移到物体另一
个部分
D、感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体
上去了
8、关于电荷守恒定律，下列叙述正确的是：( )
A．一个物体所带的电量总是守恒的；
B．在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的；
C．在一定的条件下，一个系统内的等量的正负电荷即使同时消失，但是这并不违背电荷守恒定律；
D．电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换；
9使用电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开。
下
列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（B ）10、如图1-3所示,将带正电的球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.枕形导体中的正电荷向B端移动,负
电荷不移动
B.枕形导体中电子向A端移动,正电荷
不移动
C.枕形导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D.枕形导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动
A B C D
11、如图1-4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
B.只有N端验电箔张开
C.两端的验电箔都张开
D.两端的验电箔都不张开
12、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
13、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
活动五参考答案1D、2解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为e的整数倍，故A错，B、C、D正确．
3BD4A5BC6AD7【解析】摩擦起电的实质是：当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电，失去电子的物体带上正电。
即电荷在物体之间转移。
感应起电的实质是：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体，使导体上靠近带电体的一端带异种电荷，远离的一端带同种电荷。
即电荷在物体的不同部分之间转移。
由电荷守恒定律可知：电荷不可能被创造。
8BC9【解析】：带电的金属球靠近不带电的验电器时，在验电器上感应出异种电荷，验电器的顶端带上正电荷，金属箔片带上负电荷。
故B选项正确。
10B11C12解析：带电棒移近导体球但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布，甲球左侧感应出正电荷，乙球右侧感应出负电荷，此时分开甲、乙球，则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷，故A正确；如果
- -
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-
- -
甲乙
图1—1—1
验电器和静电计
制作一个验电器，并描述如何用验电器检测带电体带电的种类和相对数量。
是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，
思维拓展：如何有验电器检测带电体带电的种类和相对数量？
先让验电器带上电性已知的电荷，带电体与验电器金属棒接触，角增大为同性电荷，张角减小或先闭合再张开，则为异性电荷。