高二物理选修讲义
波的反射折射和衍射高二物理精品讲义(人教版选择性)(学生版)
3.3 波的反射、折射和衍射课程标准课标解读 1.通过演示实验，知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射现象。
2.通过比较波的反射和折射，知道反射波和折射波的频率、波速和波长的变化关系。
3.通过观察，理解波发生明显衍射的条件 ，并能用该条件解释相关物理现象。
1. 知道什么是波的反射与折射现象，知道发生波的反射与折射现象的条件。
并能进行简单的计算。
2.知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件。
知识点01 波的反射与折射一、波的反射1．反射现象波遇到介质界面会返回来继续传播的现象．2．反射角与入射角(1)入射角：入射波的波线与法线的夹角，如图中的α.(2)反射角：反射波的波线与法线的夹角，如图中的β.3．反射定律反射波线、法线、入射波线在同一平面内，且反射角等于入射角．知识精讲目标导航注意：反射波与入射波的波长、频率、波速都相等，但由于反射面吸收一部分能量，反射波传播的能量将减少．二、波的折射1．波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波传播的方向发生偏折的现象叫作波的折射．2．一切波都会发生折射现象．【即学即练1】机械波在传播过程中遇到障碍物时会发生反射，如果用射线表示波的传播方向，下列说法正确的是（）A．入射线与反射线一定在同一平面内，法线与这一平面垂直B．入射线与反射线可能在法线同侧C．“回声”是声波的反射现象D．“回声”是声波的折射现象【即学即练2】如图所示，图中S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水面没有振动，为使A处水面也能发生振动，可采用的方法是（）A．使波源的频率增大B．使波源的频率减小C．使波源的周期减小D．移动N使狭缝的间距增大知识点02 波的衍射1．定义波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫作波的衍射．2．发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象．3．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象．【即学即练3】下列说法正确的是( )A ．入射波面与法线的夹角为入射角B．入射波面与界面的夹角为入射角C ．入射波线与法线的夹角为入射角D．入射角跟反射角相等能力拓展考法01波的衍射1．产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长小．2．理解(1)衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射．(2)波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，不会出现“不发生衍射现象”的说法．(3)波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛是一个新波源，由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向．因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况．【典例1】下列说法中正确的是（）A．衍射是一切波特有的现象B．障碍物或孔越大越易产生衍射C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声波的衍射现象D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回音，这是声音的反射现象分层提分题组A 基础过关练一、单选题1．如图所示是水波遇到小孔后的图像，图中每两条实线间的距离表示一个波长，其中正确的图像是（）A．B．C．D．2．发波水槽中产生一列水波，用一支圆珠笔插入水中，如图所示，笔对波的传播（）A．有影响，水波发生明显衍射现象B．有影响，水波不发生明显衍射现象C．无影响，水波发生明显衍射现象D．无影响，水波不发生明显衍射现象3．如图，是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，相邻波纹间距离与AB间距相等。
高二物理(人教版)选修31讲义：欧姆定律
欧姆定律基础知识精讲一、电阻1．定义：电压与电流的。
2．物理意义：电阻反映导体对电流的，电阻越大，说明导体对电流的越大。
3．定义式：R= 。
学-科网4．单位：，简称，符号是，常用的电阻单位还有和。
1 MΩ= Ω。
5．特点：同一个导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值都是一个。
也就是电阻是由导体本身的性质决定的，与、无关。
在如图所示的U–I图象中，图象越陡，则电阻，通常用图象的斜率来表示电阻，斜率就是倾斜角的。
二、欧姆定律1．内容：导体中的电流跟导体两端的成正比，跟导体的成反比。
2．关系式：I= 。
3．适用条件：欧姆定律对和适用，但对和不适用。
三、导体的伏安特性曲线1．定义：在实际应用中，常用纵坐标表示，横坐标表示，这样画出的I–U图象叫做导体的伏安特性曲线。
2．线性元件和非线性元件：金属导体在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的，它的伏安特性曲线是，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。
伏安特性曲线不是过原点的直线，也就是说，电流与电压正比，这类电学元件叫做非线性元件（例如：气体和半导体）。
3．注意 I –U 特性曲线上各点切线的斜率表示 ，而U –I 特性曲线上各点切线的斜率表示 。
四、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线1．实验器材：小灯泡（2.5 V ，0.5 W ）、 、 、 、电源（3 V ）、开关、导线若干。
2．实验原理：为小灯泡提供两端能从零连续变化的电压，连成如图所示的电路。
3．实验步骤：（1）按图连好电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至 端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关，右移滑片到不同的位置，并分别记下 和 的多组数据。
（3）依据实验数据在坐标纸上作出小灯泡的 曲线。
例题精讲 一、对公式U I R =及q I t =，U R I =和U IR =的含义的理解【例题1】由欧姆定律I =导出U =IR 和R =，下列叙述中正确的是A ．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B ．导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C ．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D ．一定的电流流过导体，电阻越大，其电压就越大参考答案：BCD二、对导体的伏安特性曲线的理解1．对I –U 图象或U –I 图象进行分析比较时，要先自己辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义，如图甲中，R 2<R 1；而在图乙中R 2>R 1。
高二物理(人教版)选修31讲义：1.4 电势能和电势-精选教育文档
1.4 电势能和电势基础知识精讲一、静电力做功的特点1．在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径。
2．在匀强电场中，电场力做的功W= ，其中d为沿电场线方向的位移。
二、电势能1．电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。
2．电场力做功与电势能有什么关系？（1）电荷在电场中具有电势能。
（2）电场力对电荷做正功，电荷的电势能。
（3）电场力对电荷做负功，电荷的电势能。
（4）电场力做多少功，电荷的电势能就变化多少。
即（5）电势能是相对的，与有关。
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。
电荷在某点的电势能，等于把它从该处移动到零势能位置所做的功。
（6）电势能是电荷和电场所共有的，具有。
（7）电势能是。
3．（1）正电荷顺着电场线移动，电场力做，电势能；负电荷顺着电场线移动，电场力做，电势能；（2）正电荷逆着电场线移动，电场力做，电势能；负电荷逆着电场线移动，电场力做，电势能。
三、电势1．定义：电荷在电场中某一点的与它的的比值。
2．公式：。
3．单位：伏特。
符号：。
1 V=1 J/C。
4．对电势的理解（1）电势的相对性：某点电势的大小是相对于而言的。
零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。
（2）电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。
（3）电势是。
（4）计算时E p、q、 都带正负号。
四、等势面1．定义：电场中电势相等的各点构成的面。
2．特点（1）电场线跟等势面，即场强的方向跟等势面垂直。
（2）在等势面上移动电荷时电场力。
（3）电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
（4）等差等势面越密的地方电场强度；反之。
（5）任意两等势面。
例题精讲一、电场中的功能关系、电势高低及电势能大小的判断与比较1．比较电势高低的方法（1）沿电场线方向，电势越来越低。
（2）取无穷远处电势为零，则正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低。
高二物理2月21日讲义(选修3-5)
原子的核式结构一、电子的发现
二、原子的核式结构
R是被铅块包围的a粒子源，它发射的α粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在金箔F上。
M是一个带有荧光屏S的放大镜，可以在水平面内转到不同的方向对散射的α粒子进行观察。
被散射的α粒子打在荧光屏上会有微弱的闪光产生。
通过放大镜观察闪光就可以记录在某一时间内向某一方向散射的α粒子数。
从α粒子源到荧光屏这段路程处于真空中。
当α粒子打到金箔时，由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力的作用，一些α粒子的运动方向改变，也就是发生了α粒子的散射。
统计散射到各个方向的α粒子所占的比例，可以推知原子中正负电荷的分布情况。
高中物理选修二 新课改 讲义 第1节 交变电流
第1节 交变电流学习目标要求核心素养和关键能力1.知道交变电流、直流的概念。
2.掌握交变电流的产生和变化规律。
会推导交变电流的瞬时值表达式。
3.了解发电机的构造及不同类型发电机的优缺点。
1.核心素养利用运动分解思想和三角函数推导瞬时值表达式。
2.关键能力立体图转化为平面图能力和数学推导能力。
知识点一 交变电流 交变电流的产生线圈绕OO ′轴沿逆时针方向匀速转动，如图所示，思考下列问题：(1)线圈转动一周的过程中，线圈中的电流方向如何变化？(2)线圈转动过程中，当产生的感应电流有最大值和最小值时线圈分别在什么位置？提示(1)转动过程电流方向甲→乙B→A→D→C乙→丙B→A→D→C丙→丁A→B→C→D丁→甲A→B→C→D(2)线圈转到乙或丁位置时线圈中的感应电流最大。
线圈转到甲或丙位置时线圈中感应电流最小，为零。
一、交变电流❶交变电流：随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流(AC)。
❷直流：方向不随时间变化的电流称为直流(DC)。
二、交变电流的产生交流发电机的线圈在匀强磁场中转动时，转轴与磁场方向垂直，用右手定则判断线圈切割磁感线产生的感应电流方向。
1.正弦式交变电流的产生条件(1)匀强磁场。
(2)线圈匀速转动。
(3)线圈的转轴垂直于磁场方向。
2.中性面、中性面的垂面位置的特点比较项目中性面中性面的垂面图示位置线圈平面与磁场垂直线圈平面与磁场平行磁通量Φ最大零磁通量变化率ΔΦΔt零最大感应电动势e零最大感应电流i零最大电流方向改变不变总结(1)线圈转至与磁感线平行时，Φ＝0，ΔΦΔt最大，感应电动势最大，故线圈每转一周，电动势最大值出现两次。
(2)线圈每经过中性面一次，感应电流和感应电动势的方向都要改变一次。
线圈转动一周，两次经过中性面，感应电动势和感应电流的方向都改变两次。
直流电和交变电流的区分[例1] 以下各个选项所示的电流，属于交变电流的是()答案B解析判断电流是交流还是直流，要看其方向是否随时间周期性变化。
人教版高二物理选修11第一章知识点上课讲义
1.1电荷 库仑定律一、电荷 电荷守恒自然界存在的两种电荷：正电荷和负电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；电荷的多少叫做电荷量；丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
1.摩擦起电的实质不是创造了电荷，而是电子转移。
使物体中的正负电荷分开，并使电子从一个物体转移到另一个物体。
2.感应起电的实质是使物体中的正负电荷分开，电荷从物体的一部分转移到另一部分。
分析：根据同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引，我们也可以知道A 带正电，B 带负电，实验发现A 、B 所带电量相等。
因为重新接触后，A 、B 又不带电了。
结论：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫做静电感应。
3.比较摩擦起电和静电感应的区别分析：不同点：摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体感应起电是电子从物体的一部分转移到另一部分。
共同点：都使物体带等量的异种电荷。
结论：电荷守恒定律（可转移但电量不变）上述起电的中和过程；物质（电子）不灭。
二、元电荷①元电荷是电荷量最小的单位，即一个电子或一个质子所带的电量②元电荷量： e ＝1.6×10-19C③任何一个物体所带电量只能是它的整数倍；1库＝6.25×1018个电子④电子的电荷量和电子质量m 的比叫荷质比：kg C m e e /1076.11091.0106.1113019⨯=⨯⨯=--三、库仑定律1.库仑定律F＝kQ1Q2/r2 条件：真空，点电荷静电力：两个带电体之间的作用力通常叫做静电力或库仑力（遵守牛顿第三定律）2.点电荷只关心电荷的电量，不考虑带电体的体积大小——类似质点（理想模型）静电力恒量k＝9×109牛·米2/库24.适用条件单位：国际单位制电荷量：计算时取绝对值，＋、－用来判断方向相互性：作用力和反作用力适用性：真空中、点电荷、静止电荷间、静止和运动电荷间1.2电场一、电场1.定义：电荷的周围存在一种特殊的物质，叫做电场。
高二物理2月21日讲义(选修3-2)
电磁感应中的力学问题电磁感应中产生的感应电流在磁场中会受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起。
解决这类电磁感应中的力学问题，不仅要应用电磁学中的有关规律，还要应用力学中的有关规律，要将电磁学和力学的知识综合起来应用。
基本方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；(2)求出回路的电流强度；(3)分析研究导体受力情况(包括安培力，用左手定则确定其方向)；(4)列平衡方程或动力学方程求解。
解决电磁感应现象中力学问题的技巧与步骤(1)在受力分析时，把立体图转化为平面图，使物体(导体)所受的各力尽可能在同一平面图内，以便正确对力进行分解与合成，利用物体的平衡条件或牛顿运动定律列式求解；(2)对于非匀变速运动最值问题的分析，注意应用加速度为零，速度达到最值的特点。
例题1.如图所示，在一均匀磁场中有一形导线框，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，为一电阻，为垂直于的一段导体杆，它可在、上无摩擦地滑动，杆及线框中导线的电阻都可不计，开始时，给一个向右的初速度，则（）A. 减速向右运动，但不是匀减速B. 将匀减速向右运动，最后停止C. 将匀速向右运动D. 将往返运动2.有一回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直该回路所在平面，其中导线可以自由的在光滑的长导轨上滑动而不分离，除电阻外回路电阻可忽略不计，如图所示，无初速度地释放后，下列叙述正确的是（）A. 受磁场力作用，以小于的加速度匀加速下落B. 加速下落后，最后趋向一个恒定的收尾速度(即最后做匀速运动)C. 回路电流越来越大，最后趋向一个恒定的极限值D. 受到的磁场力越来越大，最后趋向与导线的重力平衡3.如图所示，平行光滑形导轨倾斜放置，倾角，导轨间的距离，电阻，导轨电阻不计。
匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度，质量、电阻的金属棒垂直置于导轨上。
现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小为的恒力，使金属棒从静止开始沿导轨向上滑行。
高中物理选修二 新课改 讲义 第14讲 电磁场与电磁波(原卷版)-高二物理同步精品讲义人教版选修二
第14讲 电磁场与电磁波课程标准课标解读1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，初步了解场的统一性与多样性，体会物理学对统一性的追求。
2.结合牛顿万有引力定律和麦克斯韦电磁场理论，体会物理学发展过程中对统一性的追求。
1.知道电磁场的概念及产生过程.2.了解电磁波的基本特点、发现过程及传播规律，知道电磁波与机械波的区别．知识点01 电磁场1．变化的磁场产生电场(1)实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流．(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动．(3)实质：变化的磁场产生了电场． 2．变化的电场产生磁场麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场． 【知识拓展1】对麦克斯韦电磁场理论的理解 (1)变化的磁场产生电场①均匀变化的磁场产生恒定的电场． ②非均匀变化的磁场产生变化的电场．③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场．知识精讲目标导航(2)变化的电场产生磁场①均匀变化的电场产生恒定的磁场．②非均匀变化的电场产生变化的磁场．③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场．【即学即练1】麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一阶段中最伟大的理论物理学家，他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来，下列关于麦克斯韦的理论，正确的是（）A．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场B．光是以波动形式传播的一种电磁振动C．水波、声波和电磁波都能在真空中传播D．当电场和磁场同时存在空间某一区域时，就会形成电磁波知识点02 电磁波1．电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波．2．电磁波的特点：(1)电磁波在空间传播不需要介质；(2)电磁波是横波：电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波．(3)电磁波的波长、频率、波速的关系：v＝λf，在真空中，电磁波的速度c＝3.0×108 m/s.(4)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象．3．电磁波具有能量电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换，电磁波的发射过程是辐射能量的过程，传播过程是能量传播的过程．【知识拓展2】电磁波与机械波的比较名称项目机械波电磁波研究对象力学现象电磁现象周期性位移随时间和空间做周期性变化电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化传播情况传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关传播无需介质，在真空中波速等于光速c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关产生机理由质点(波源)的振动产生由电磁振荡激发波的特点横波或纵波横波干涉和衍射可以发生干涉和衍射【即学即练2】下列说法正确的是（）A．磁场中某一点的磁感应强度等于一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度1、通过的电流I乘积的比值，即F BIlB．环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置。
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第一节、电荷及其守恒定律（1课时）第1节、电荷及其守恒定律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，用正数表示．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． 1、 电荷（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。
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．实质：电子的转移． 结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．（3）金属导体模型也是一个物理模型P 3用静电感应的方法也可以使物体带电．（4）、静电感应：把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。
利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．2、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．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。
3．元电荷电荷的多少叫做电荷量．符号：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.注意：所有带电体的电荷量或者等于e ，或者等于e 的整数倍。
就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。
电荷量e 的值：e =×10-19C比荷：电子的电荷量e 和电子的质量m e 的比值,为111076.1⨯=e m e C/㎏ 【小结】1、两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识，这些在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象．要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象．在此基础上，使学生知道，感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分．本节只说明静电感应现象。
2．在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律．3．要求学生知道元电荷的概念，而密立根实验作为专题，有条件的学校可以组织学生选学．第二节、库仑定律（1课时） 1、影响两电荷之间相互作用力的因素：1．距离．2．电量． 2、库仑定律 内容表述：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上 公式：221r q q k F 静电力常量k = ×109N ·m 2/C 2适用条件：真空中，点电荷——理想化模型扩展：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律．用矢量求和法求合力．利用微积分计算得：带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷．静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则．3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）实验技巧：（1）．小量放大．（2）．电量的确定．【例题1】：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的质量m 1=×10-31kg ，质子的质量m 2=×10-27kg ．电子和质子的电荷量都是×10-19C ．分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解．解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力．其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计．【小结】1．真空中有两个相同的带电金属小球A 和B ，相距为r ，带电量分别为q 和2q ，它们之间相互作用力的大小为F ．有一个不带电的金属球C ，大小跟A 、B 相同，当C 跟A 、B 小球各接触一次后拿开，再将A 、B 间距离变为2r ，那么A 、B 间的作用力的大小可为：[ ]A ．3F/64B ．0C ．3F/82D ．3F/162．如图14－1所示，A 、B 、C 三点在一条直线上，各点都有一个点电荷，它们所带电量相等．A 、B 两处为正电荷，C 处为负电荷，且BC=2AB ．那么A 、B 、C三个点电荷所受库仑力的大小之比为________．3．真空中有两个点电荷，分别带电q 1=5×10-3C ，q 2=－2×10-2C ，它们相距15cm ，现引入第三个点电荷，它应带电量为________，放在________位置才能使三个点电荷都处于静止状态．4．把一电荷Q分为电量为q和(Q－q)的两部分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大的斥力，则q和Q的关系是________．说明：1．点电荷是一种理想化的物理模型，这一点应该使学生有明确的认识．2．通过本书的例题，应该使学生明确地知道，在研究微观带电粒子的相互作用时为什么可以忽略万有引力不计．3．在用库仑定律进行计算时，要用电荷量的绝对值代入公式进行计算，然后根据是同种电荷，还是异种电荷来判断电荷间的相互作用是引力还是斥力．4．库仑扭秤的实验原理是选学内容，但考虑到库仑定律是基本物理定律，库仑扭秤的实验对检验库仑定律具有重要意义，所以希望教师介绍给学生，可利用模型或挂图来介绍．第三节、电场电场强度第3节电场电场强度1、电场：（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2、电场强度(E)：（1）关于试探电荷和场源电荷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P13提出问题：电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢②方向性：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同．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．◎唯一性和固定性电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向．在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系．3、（真空中）点电荷周围的电场、电场强度的叠加（1）点电荷周围的电场①大小：E=kQ/r2 （只适用于点电荷的电场）②方向：如果是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果是负电荷：E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q．(参见课本图14－7)说明：公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离．从而使学生理解：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，与检验电荷无关．（2）电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．例题演变）在真空中有两个点电荷Q1=＋×10-8C （课本P【例题】9和Q2=－×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分析：点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2，它们大小相等，方向如图所示，合场强E在E1和E2的夹角的平分线上，此平分线跟Q1和Q2的连线平行．解：E=E1cos60°＋E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入数值得 E=×104N/C可以证明：一个半径为R的均匀球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点和电场强度一样即：E=kQ/r2（1）关于静电平衡（2）静电平衡后导体内部电场的特点：①处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零（注意：这时的场强是合场强，即外电场和感应电场的叠加）②处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上。
4、电场线（1）电场线：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的方向。
（2）电场线的基本性质①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。
5、匀强电场(1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.(2)匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图.常见电场的电场线电场电场线图样简要描述正点电荷发散状◎巩固练习1．下列说法中正确的是：[ABC ]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，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用2．下列说法中正确的是：[BC ]A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的3．下列说法中正确的是：[ACD ]A．场强的定义式E=F/q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B．场强的定义式E=F/q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C．在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，此场对q1作用的电场力F=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小，此场对q2作用的电场力F=q2×kq1/r2D．无论定义式E=F/q中的q值(不为零)如何变化，在电场中的同一点，F与q的比值始终不变4．讨论电场力与电场强度的区别于联系1．在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到电场力向左，下列说法正确的是：[ ]A．当放入正电荷时，该点的场强向右，当放入负电荷时，该点的场强向左B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强C．该点的场强方向一定向右D．以上说法均不正确2．真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距r．两点电荷连线中点处的电场强度的大小为：[ ]A．B．2kq/r2 C．4k/r2 D．8kq/r23．真空中，A，B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N，Q1=×10-2C，Q2=×10-2C．则Q2在A处产生的场强大小是________N/C，方向是________；若移开Q2，则Q1在B处产生的场强的大小是________N/C，方向是________．说明1．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．2．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．3．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．4．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5．电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。