高二第一章静电场
高二物理上学期选修课件第一章静电场
将导体与大地相连，可以使导体上的净电荷流入大地或使大 地中的电荷流入导体，从而消除导体的带电状态。这种现象 叫做接地。
02
库仑定律及其应用
库仑定律表述及适用条件
库仑定律表述
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 它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
不容易导电的物体叫做绝缘体，如橡胶、玻璃等。在静电场中，绝缘 体内部和外部都可能存在电场。
静电感应与接地导体
静电感应
一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间的相 互作用，会使导体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到 带电体附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端 。这种现象叫静电感应。
05
静电场在日常生活和工业 生产中应用
静电除尘原理及设备介绍
静电除尘原理
利用静电场使气体中的粉尘荷电，然后在电场力的作用下，将粉尘从气体中分离出来的 技术。
设备介绍
静电除尘器由电晕极（放电极）、收尘极（集尘极）和清灰装置等组成。电晕极通电后 产生高压电场，使气体中的粉尘荷电；收尘极则用来收集荷电后的粉尘；清灰装置负责
在实际问题中，需要考虑电荷的分布 情况、电场的边界条件等因素对库仑 定律的影响。同时，还需要注意库仑 定律与牛顿第三定律的关联和区别。
03
电场线与等势面描绘方法
电场线概念及绘制方法
电场线定义
电场线是描述电场分布情况的曲 线，其切线方向表示该点电场强 度的方向。
绘制方法
在电场中引入试探电荷，观察其 受力情况，根据受力方向确定电 场线切线方向，按照一定比例和 规则绘制出电场线。
高二物理上学期选修课件第 一章静电场
汇报人：XX
(高二)物理教科版选修3—1第1章 静电场含答案
（高二）物理教科版选修3—1第1章 静电场含答案教科版选修3—1第一章 静电场1、(双选)如图所示，A 、B 是被绝缘支架分别架起的两金属球，并相隔一定距离，其中A 带正电，B 不带电，则以下说法中正确的是 ( )A ．导体B 将带负电B ．导体B 左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等C ．若A 不动，将B 沿图中虚线分开，则两边的电荷量大小可能不等D ．只要A 与B 不接触，B 的总电荷量总是为零2、由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q 1和q 2，其间距为r 时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为( )A ．kg·A 2·m 3B ．kg·A －2·m 3·s －4C ．kg·m 2·C －2D ．N·m 2·A －23、(双选)如图所示，金属板带电量为＋Q ，质量为m 的金属小球带电量为＋q ，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O 恰好在同一条水平线上，且距离为L.下列说法正确的是( )A ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝kQ L 2B ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝mgtan αqC ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝kq L 2D ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝mgtan αQ4、(多选)如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是()A．M带负电荷，N带正电荷B．M在b点的动能小于它在a点的动能C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功5、(双选)如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则()A．它们通过加速电场所需的时间相等B．它们通过加速电场过程中动能的增量相等C．它们通过加速电场过程中速度的增量相等D．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等6、(多选)如图所示，一平行板电容器与电源E和电流表相连接，接通开关S，电源即给电容器充电，下列说法中正确的是()A．保持S接通，使两极板的面积错开一些(仍平行)，则两极板间的电场强度减小B．保持S接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过C．断开S，增大两极板间的距离，则两极板间的电压增大D．断开S，在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电势差减小*7、两个半径为r的相同金属球带上异种电荷，已知q1＝3q2，两球心相距10r，其相互作用力大小为F1，现将两球接触后分开，再放回原处，这时两球间的相互作用力大小为F2，则()A．F2＝F1B．F2＝F1 3C．F2＞F13D．F2＜F13*8、(双选)如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，其速度—时间图像如图乙所示，则下列叙述正确的是()A．电场线方向由A指向BB．场强大小E A>E BC．Q在A的左侧且为负电荷D．Q可能为负电荷，也可能为正电荷*9、(双选)如图所示，在光滑的绝缘水平面上，把两个等量正电荷固定在正方形abcd的a、c两点，一质量为m带负电的光滑小球从b点由静止释放，下列说法正确的是()A．小球运动到d位置时速度不可能为零B．小球从b位置运动到d位置的过程中，加速度最大时速度一定最大C．小球从b位置运动到d位置的过程中，其电势能先减小后增大D．小球从b位置运动到d位置的过程中，电势能与动能之和始终保持不变*10、如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4 3 V、4 V、－4 3 V，则下列说法正确的是()A．该匀强电场的场强E＝40 3 V/mB．该匀强电场的场强E＝80 V/mC．d点的电势为－2 3 VD．d点的电势为－4 V*11、如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间，恰好平衡．现用外力将P固定住，然后固定导线各接点，使两板均转过α角，如图虚线所示，再撤去外力，则P在两板间()A．保持静止B．水平向左做直线运动C．向右下方运动D．不知α角的值，无法确定P的运动状态12、如图所示，半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q的电荷，另一电荷量为＋q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零．现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受静电力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k)13、如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面．现将电荷量为10－8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10－6 J，将另一电荷量为10－8 C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功为3×10－6 J.(1)U AB、U AC、U BC各为多少？(2)画出电场线方向；(3)若AB边长为2 3 cm，求电场强度．（高二）物理教科版选修3—1第1章静电场含答案教科版选修3—1第一章静电场1、(双选)如图所示，A、B是被绝缘支架分别架起的两金属球，并相隔一定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法中正确的是()A．导体B将带负电B．导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等C．若A不动，将B沿图中虚线分开，则两边的电荷量大小可能不等D．只要A与B不接触，B的总电荷量总是为零BD[由于静电感应，导体B左端带负电，右端带正电，导体总电荷量为零，故A错误，D正确．B的左端感应出负电荷，右端出现正电荷，电荷量的大小相等，故B正确．若A不动，将B沿图中虚线分开，则两边的电荷量大小相等，与划分的位置无关，故C 错误．]2、由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q 1和q 2，其间距为r 时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为( )A ．kg·A 2·m 3B ．kg·A －2·m 3·s －4C ．kg·m 2·C －2D ．N·m 2·A －2B [由公式F ＝k q 1q 2r 2得，k ＝Fr 2q 1q 2，故k 的单位为N·m 2C 2，又由公式q ＝It 得1 C ＝1 A·s ，由F ＝ma 可知1 N ＝1 kg·m·s －2，故1N·m 2C 2＝1 kg·A －2·m 3·s －4，选项B正确．]3、(双选)如图所示，金属板带电量为＋Q ，质量为m 的金属小球带电量为＋q ，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O 恰好在同一条水平线上，且距离为L.下列说法正确的是( )A ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝kQ L 2B ．＋Q 在小球处产生的场强为E 1＝mgtan αqC ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝kq L 2D ．＋q 在O 点产生的场强为E 2＝mgtan αQBC [金属板不能看作点电荷，在小球处产生的场强不能用E ＝kQ r 2计算，故A错误；根据小球处于平衡得小球受电场力F ＝mgtan α，由E ＝F q 得：E 1＝mgtan αq ，B 正确；小球可看作点电荷，在O 点产生的场强E 2＝kq L 2，C 正确；根据牛顿第三定律知金属板受到小球的电场力大小为F ＝mgtan α，但金属板不能看作试探电荷，故不能用E ＝F Q 求场强，D 错误．]4、(多选)如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是()A．M带负电荷，N带正电荷B．M在b点的动能小于它在a点的动能C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功ABC[由图中带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹可知，粒子M受到引力作用所以带负电，粒子N受到斥力作用所以带正电，选项A正确；由于a点比b点更靠近带正电的点电荷，所以粒子M由a点运动到b点的过程中粒子要克服电场力做功，动能减小，选项B正确；d点和e点在同一个等势面上，所以N在d点的电势能等于它在e点的电势能，选项C正确；粒子N带正电，从c点运动到d点的过程中电场力做正功，选项D错误．]5、(双选)如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则()A．它们通过加速电场所需的时间相等B．它们通过加速电场过程中动能的增量相等C．它们通过加速电场过程中速度的增量相等D．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等BD[由动能定理知qU＝ΔE k，因两粒子电荷量相同，故ΔE k相同，B项正确．由牛顿第二定律得a＝Uqmd，由v-t图像知位移相同，初速度大的用的时间短，A项错误；Δv＝aΔt，时间不相等，故速度增量不相等，C项错误；电场力做功都是qU，故电势能减少量相等，D项正确．]6、(多选)如图所示，一平行板电容器与电源E和电流表相连接，接通开关S，电源即给电容器充电，下列说法中正确的是()A．保持S接通，使两极板的面积错开一些(仍平行)，则两极板间的电场强度减小B．保持S接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过C．断开S，增大两极板间的距离，则两极板间的电压增大D．断开S，在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电势差减小BCD[先明确物理量C、Q、U、E中保持不变的量，再依据物理公式来讨论．保持开关S接通，电容器上电压U保持不变，正对面积S减小时，由E＝Ud可知U和d都不变，则场强E不变，A错误．减小距离d时，由C∝1d可知电容C增大，因为开关S接通U不变，由Q＝CU得电荷量Q将增大，故电容器充电，电路中有充电电流，B正确．断开开关S后，电容器的电荷量Q保持不变，当d增大时电容C减小，由C＝QU可得电压U将增大，C正确．插入电介质，εr增大，电容C增大，因为断开S后Q不变，由C＝QU知电压U将减小，D正确．]*7、两个半径为r的相同金属球带上异种电荷，已知q1＝3q2，两球心相距10r，其相互作用力大小为F1，现将两球接触后分开，再放回原处，这时两球间的相互作用力大小为F2，则()A．F2＝F1B．F2＝F1 3C．F2＞F13D．F2＜F13D [根据题意，两球接触后分开，每个球的带电荷量应是q2.由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，当两球带异种电荷时，由于电荷间的吸引，电荷在金属球表面不再均匀分布，两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必定小于10r，如图甲所示．甲应用库仑定律，则F1＞k q1q210r2＝k3q22100r2.同理，当两球带同种电荷时，两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必定大于10r，如图乙所示．乙则F2<kq2210r2＝kq22100r2.因此F2必小于13F1，故应选D.]*8、(双选)如图甲所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，其速度—时间图像如图乙所示，则下列叙述正确的是()A．电场线方向由A指向BB．场强大小E A>E BC．Q在A的左侧且为负电荷D．Q可能为负电荷，也可能为正电荷BC[由于A到B的过程中速度增加，根据动能定理可知，电场力对负电荷做正功，所以电场线的方向由B指向A，A错误；由图乙可知，电荷做加速度减小的加速运动，所以由A运动到B的过程中，由牛顿第二定律可知，电场力在减小，由F＝Eq知，E在减小，所以E A>E B，B正确；由以上分析知Q在A的左侧且为负电荷，C正确，D错误．]*9、(双选)如图所示，在光滑的绝缘水平面上，把两个等量正电荷固定在正方形abcd的a、c两点，一质量为m带负电的光滑小球从b点由静止释放，下列说法正确的是()A．小球运动到d位置时速度不可能为零B．小球从b位置运动到d位置的过程中，加速度最大时速度一定最大C．小球从b位置运动到d位置的过程中，其电势能先减小后增大D．小球从b位置运动到d位置的过程中，电势能与动能之和始终保持不变CD[由b到bd连线的中点O的过程中，电场力做正功，电势能减小，由O到d电场力做负功，电势能增加，因此到达d点的速度等于b点的速度，故A错误．由等量正电荷连线的中垂线上电场分布可知：ac的连线与中垂线的交点处场强为0，电场线的方向指向两边，由于负电荷受到的电场力跟电场线的方向相反，所以负电荷受到的电场力始终指向ac的连线与中垂线的交点．但中垂线上场强的大小：从中点到两侧场强先增大再减小，所以小球所受的电场力从中点到两侧先增大再减小，加速度最大的点不在O点，速度最大的点在O 点，故B错误．由等量正电荷的电场分布可知，在两电荷连线的中垂线上O点的电势最高，沿电场线电势越来越低，所以从b到d，电势是先增大后减小，负电荷的电势能先减小后增大，故C正确．由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，电势能和动能之和不变，故D正确．故选C、D.]*10、如图所示，以O点为圆心，以R＝0.20 m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成θ＝60°角，已知a、b、c三点的电势分别为4 3 V、4 V、－4 3 V，则下列说法正确的是()A．该匀强电场的场强E＝40 3 V/mB．该匀强电场的场强E＝80 V/mC．d点的电势为－2 3 VD．d点的电势为－4 VD[在匀强电场中，平行等长的线段两端的电势差相等，有U bc＝U ad，得φd＝－4 V，选项C错误，D正确；同理得O点电势为零，又U ao＝ERsin θ，得E＝40 V/m，选项A、B错误．]*11、如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间，恰好平衡．现用外力将P固定住，然后固定导线各接点，使两板均转过α角，如图虚线所示，再撤去外力，则P在两板间()A．保持静止B．水平向左做直线运动C．向右下方运动D．不知α角的值，无法确定P的运动状态B[设原来两板间距为d，电势差为U，则qE＝mg，当板转过α角时两板间距d′＝dcos α，E′＝Ud′＝Ecos α，此时电场力F′＝qE′＝qEcos α，其方向斜向上，其竖直分力F＝F′cosα＝qE＝mg，故竖直方向上合力为零，则P水平向左做匀加速直线运动．]12、如图所示，半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q的电荷，另一电荷量为＋q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零．现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受静电力的大小为多少？方向如何？(已知静电力常量为k)解析：在球壳上与小圆孔相对的小圆面的电荷量q′≈πr24πR2Q＝r24R2Q.根据库仑定律，它对球心的点电荷＋q的作用力大小F＝kq′qR2＝kr24R2QqR2＝kqQr24R4，其方向由球心指向小圆孔中心．答案：kqQr24R4由球心指向小圆孔中心13、如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面．现将电荷量为10－8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10－6 J，将另一电荷量为10－8 C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功为3×10－6 J.(1)U AB、U AC、U BC各为多少？(2)画出电场线方向；(3)若AB边长为2 3 cm，求电场强度．解析：(1)正点电荷从A点移到B点时，电场力做正功，故A点电势高于B点，可求得U AB＝Wq＝3×10－610－8V＝300 V，负点电荷从A点移到C点，电场力做负功，A点电势高于C点，可求得U AC＝W′q′＝－3×10－6－1×10－8V＝300 V．因此B、C 两点电势相等，故U BC＝0.(2)由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线，因此BC为一条等势线，故电场线方向垂直于BC，设D为直线BC的中点，则场强方向为由A指向D，如图所示．(3)直线AB在场强方向的距离d等于线段AD的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得E＝U ABd＝30023×10－2×cos 30°V/m＝1×104 V/m.答案：(1)300 V300 V0(2)见解析图(3)1×104 V/m。
高二物理 第一章 静电场
a b α
五、磁场对运动电荷的作用力
一、电源和电流
■了解电源使电路形成电流的机制
■不要求计算液体导电时的电流 ■不要求解决与导线内部自由电子定向运动速
率相联系的问题
三、欧姆定律
■通过实验认识小灯泡的伏安特性
四、串联电路和并联电路
■会推导串联电路和并联电路的总电阻公式，
并会用来进行有关计算 ■了解简单的混联电路及其简化方法 ■能定性分析电流表和电压表的内阻对电路 测量的影响 ■不要求解决无穷网络等复杂电路问题
R2
七、闭合电路欧姆定律
■能够分析外电路为简单的串、并联电路的动
态电路问题
例 在如图所示电路中，闭合开关S，四个理想电表的示数分 别用I、U1、U2和U3表示。当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑 动时，四个电表示数的变化量（绝对值）分别为Δ I、Δ U1、 Δ U2和Δ U3 ，则下列叙述正确的是 A．U1/I不变，Δ U1/Δ I不变 B．U2/I变大，Δ U2/Δ I变大 C．U2/I变大，Δ U2/Δ I不变 D．U3/I变大，Δ U3/Δ I不变
例 根据图所示的电场线和等势面分布（同一 图中相邻的等势面之间的电势变化量相同）， 判断A、B两点的电场强度的大小
· A
· B
六、电势差与电场强度的关系
■掌握电势差与场强的关系式，知道其适用条件
例 在水深超过200 m的深海，光线极少，能见度极 ■不要求了解电场强度的方向就是电势降低最快的 低。有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生 方向 物电，获取食物，威胁敌害，保护自己。若该电鳗的头 尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到 104 V/m，可击昏敌害。身长50 cm的电鳗，在放电时产生的 瞬间电压可达 A．10 V B．500 V C．5000 V D．10000 V
高二物理选修3-1第一章静电场
第一章静电场第一节电荷极其守恒定律1、电荷自然界中有两种电荷，即正电荷与负电荷。
（1）规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷。
（2）电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2、起电的三种方式（1）摩擦起电定义：由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
当两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它就容易失去电子而带上正电荷，使跟它相摩擦的物体得到电子而带上等量的负电荷.起电本质：摩擦起电时，电荷并没有凭空产生，其本质是发生了电子的转移，所以两个互相摩擦的物体一定是同时带上性质不同的电荷，且电荷量相等。
（2）感应起电静电感应：当一个带点体靠近导体时，由于电荷间相互吸引和排除，导体中的自由电荷便会靠近或远离带电体，使导体中的自由电荷便会靠近或者远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫做静电感应。
感应起电：利用静电感应使金属体带电的过程。
起电本质：导体中的自由电荷在带电体中用下发生转移。
（3）接触起电定义：一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开，使不带电的导体带上电荷的方式。
起电本质：接触起电的本质是电荷的转移。
电荷量分配：完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电量平均分配，异种电荷先中和后平均分配。
3、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：电荷守恒定律也常表述为：在与外界没有电荷交换的一个系统内，总电荷量不变(电荷的代数和不变)。
4、元电荷（1）电荷量：电荷的多少叫做电荷量，符号：q。
单位：库仑，符号：C。
（2）元电荷: 电子所带电荷量是带电体的所带电荷量的最小单元，叫做元电荷，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。
通常情况元电荷e的值可取作：e=1.60×10-19C。
高二物理 选修3-1 第一章 静电场 教案
精心整理高二物理选修3-1第一章静电场1、电荷及其守恒定律a、摩擦起电：b、静电感应：本质都是微观带电粒子在在物体之间和物体内部的转移。
c、电荷守恒定律：大量事实表明，电荷既不会创生，也不会消灭，它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。
d、元电荷：电荷的多少叫电荷量；迄今为止，科学家发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。
人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用e表示，所有带电体的电荷量都是e 的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。
e可取1.60×10-19C；电子的电荷量e与电子的质量m e之比，叫做电子的比荷。
2、库仑定律a、库仑定律：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，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
F=kq1q2/r2其中，静电力常量k=9.0×109Nm2/C2b、电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
点电荷的理解。
与万有引力的区别。
c、带电金属球接触后等分电量；3、电场强度a、法拉第提出的观点：电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的；b、电场和磁场是一种客观存在，并且是互相联系的，统称为电磁场；变化的电磁场以光速在空间传播，它和实物一样具有能量和动量，因而场和实物是物质存在的两种不同形式。
只有在研究运动的电荷，特别是运动状态迅速变化的电荷时，电磁场的实在性才凸显出来。
c、静止电荷产生的电场，称为静电场。
d、试探电荷在电场中某点受到的力F与试探电荷的电荷量q成正比，F=Eq，E是比例常数，也即电场强度，反映电场在这点的性质，与q无关。
e、点电荷的电场强度计算与电场强度的叠加（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）f、电场线可以形象地描述电场强度的大小和方向。
电场线有以下几个特点：①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；②电场线在电场中不相交；③在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方较疏。
高二物理选修3-1第一章《静电场》复习提纲
高二物理选修3－1第一章《静电场》复习提纲一、知识要点 1.电荷 电荷守恒 2.元电荷：e= 。
3.库仑定律：F = 。
4.电场及电场强度定义式：E ＝ ，其单位是 。
5.点电荷的场强：E ＝ 。
6.电场线的特点：7．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的_____ 有关8．电场力做功与电势能变化的关系：电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。
9．电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。
通常把_________的电势能规定为零。
10．电势ϕ： 14．电势差U ： 公式：AB U = 。
电势差有正负：AB U = -BA U 。
11．电势与电势差的比较：A B BA B A AB U U ϕϕϕϕ-=-=,12．等势面：电场中 的各点构成的面叫等势面。
17．等势面的特点：13．匀强电场中电势差与电场强度的关系： E ＝ 。
14．电容：定义公式U Q C =。
注意C 跟Q 、U 无关，kdS C r πε4=。
15．带电粒子的加速（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直在线，做 运动。
（答案：匀加（减）速直线）（2）用功能观点分析：粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功（电场可以是______电场或_______电场）。
若粒子的初速度为零，则：_________，v =__________；若粒子的初速度不为零，则：____________，v =______________。
16．带电粒子的偏转（限于匀强电场）（1）运动状态分析：带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向_____的电场力作用而做__________运动。
（垂直，匀变速曲线）（2）粒子偏转问题的分析处理方法类似于_______的分析处理，沿初速度方向为______________运动，运动时间t =______________.沿电场力方向为______________运动，加速度a =______________.离开电场时的偏移量y =______________离开电场时的偏转角tan θ=______________。
第一章 静电场(全章教案)
第一章静电场全章概述本章主要研究静电场的基本性质及带电粒子在静电场中的运动问题。
场强和电势是分别描述电场的力的性质和能的性质的两个物理量。
正确理解场强和电势的物理意义，是掌握好本章知识的关键。
本章的其他内容，如导体在电场中的静电感应现象和静电平衡问题，实质上是电场中力的性质研究的继续；电势差、电场力的功、电势能的变化等是电场的能的性质讨论的延伸；带电粒子在电场中的运动问题则是电场中上述两性质的综合运用。
本章的内容是电学的基础知识，也是学习以后各章的准备知识。
新课标要求1．掌握库仑定律和电荷守恒定律。
2．了解电场、电场强度及电场线，能进行电场强度的计算，特别是在匀强电场中的计算。
3．掌握电场力做功与电势能的关系，理解电势，能画出等势面。
4．根据做功原理，能够计算两点间的电势差。
5．理解电势差与电场强度的关系，能进行简单计算。
6，了解电容器的构成及常用的电容器，掌握平行板电容器的性质。
7．掌握带电粒子在电场中的加速及偏转，并会对其进行计算。
1.1 电荷及其守恒定律教学目标：（一）知识与技能知道各种起电方法及实质，认识元电荷，掌握电荷守恒定律的内容。
（二）过程与方法结合具体事实理解概念及定律，化抽象为具体。
（三）情感、态度与价值观体会生活中的静电现象，提高抽象思维水平。
培养学生对实验的观察和分析的能力。
教学重点：掌握电荷的基本性质与电荷守恒定律。
教学难点：电荷基本性质与电荷守恒定律的理解及应用。
教学方法：实验归纳法、讲授法教学用具：静电感应演示器、玻璃棒、丝绸，多媒体辅助教学设备教学过程（一）引入新课教师：初中学过自然界有几种电荷，它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？学生：自然界只存在两种电荷，同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引。
电荷的多少是用电荷量来表示。
教师：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？如何使物体带电？学生：不带电的物体内存在电荷，且存在等量正、负电荷，在物体内中和，对外不显电性。
高中物理 第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律(含解析)
第1节电荷及其守恒定律1.自然界中有两种电荷，富兰克林把它们命名为正、负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2．使物体带电的方式有三种：摩擦起电、感应起电、接触起电，这三种起电方式本质都是电子的转移，起电的过程遵循电荷守恒定律。
3．用橡胶棒与毛皮摩擦，毛皮带正电，用丝绸与玻璃棒摩擦，玻璃棒带正电，可以记为：“毛玻璃带正电”。
4．电子或质子所带的电荷量是最小的电荷量，这个电荷量叫元电荷，用e表示，e＝1.60×10－19 C。
5．两个完全相同的带电小球相互接触后总电荷平均分配。
如果两个小球带异种电荷，则先中和再均分。
一、电荷及三种起电方式1．物质的电结构原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成，原子核的正电荷的数量跟核外电子的负电荷的数量相等，所以整个原子对外界较远位置表现为电中性。
金属原子中离原子核较远的电子，往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种能自由活动的电子叫做自由电子，失去电子的原子便成了带正电的离子。
2．两种电荷及其相互作用规律自然界中只有两种电荷，富兰克林把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷，把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷命名为负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3．三种起电方式(1)接触起电：指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使前者带上电荷的方式。
(2)摩擦起电：由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使原来不带电的物体分别带上等量异种电荷。
(3)感应起电：把一带电物体靠近导体使导体带电的方式。
如图所示，将带电体C去靠近相互接触的导体A、B，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，导体A、B上分别带上等量异种电荷，这时先把A、B分开，然后移去C，则A和B两导体上分别带上了等量异种电荷。
二、电荷守恒定律及元电荷1．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它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，这个结论叫做电荷守恒定律。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高二第一章静电场第一章静电场第一节电荷及其守恒定律一、教学目标1、认识电荷及元电荷2、掌握电荷守恒定律二、重点难点1、电荷的认识电荷守恒定律三、教具无四、教学方法讲授五、教学过程引题公元前600年左右，古希腊人泰勒斯——摩擦过的琥珀能吸引轻小物体。
公元前一世纪，我国王充在《论衡》也记录了这一现象。
16世纪英国的御医吉尔伯特首先根据希腊文“琥珀”的拼写创造了英语中的“电”这个单词（Electricity）并且认为摩擦过的琥珀带有电荷。
后来人们发现很多物体经过摩擦都会带电，但是摩擦后的物体所带的电荷呢，只有两种，美国科学家富兰克林把丝绸摩擦的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷，把毛皮摩擦的橡胶棒所带的电荷命名为负电荷。
1、电荷：带正负电的基本粒子。
我们知道构成物质的原子本身就包括带电粒子，也就是电荷：带正电的质子和不带电的中子构成原子核，核外有带负电的电子。
由于电子数与质子数相同，所以整个原子对外界较远的位置表现为电中性。
由于强相互作用，原子核内部的质子和中子紧密的束缚在一起，核外的电子由于质子的吸引力，在原子核周围旋转，但是距离原子核较远的的电子受到的吸引力较弱，当有两个物体摩擦时，这些被束缚的不紧的电子就会转移到另一个物体上，于是原来电中性的物质得到电子而带负电，失去电子的物体则带正电，这就是摩擦起电的原因。
接着我们看一看导体和绝缘体的区别，不同物质的微观结构是不同的，不同物质中的电子运动也是不同的，例如。
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。
失去这个这种电子的原子就成为带正电的离子，他们在在自己的为之震动，而不移动，只有自由电子来回穿梭，这就是金属导电的原因，而绝缘体就不存在这种自由电子。
当一个带电体靠近一个导体时，由于电荷间的相互吸引和排斥，导体中的电荷便会靠近或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫做静电感应。
利用静电感应使导体带电的过程叫做感应起电。
2、电荷守恒定律这里我们要想一下，能使物体起电都有什么办法，其实是有三种方法:摩擦起电，感应起电，接触起电，但是在这三种起点方式中，并没有电荷的产生，只是电荷发生了转移,电荷的总数没有变化，这就是电荷守恒定律——电荷既不会创生，也不会消失，它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，我们现在想想正负电荷碰到一起会怎样？首先我们要知道中和：等量的正负电荷相互抵消的现象。
那么不等量的正负电荷呢？如果是同样的带电载体，那么就是先中和后平分。
3、元电荷一个带电体，我们是否可以知道它带了多少电荷呢，这里面我们引进了一个物理量电荷量：物体所带电荷的多少。
在国际单位制中，他的单位是库伦。
简称库，用C表示。
正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。
迄今为止，科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。
质子、正电子所带的电荷量与电子相同，但符号相反。
人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。
用e表示。
试验还指出，所有带电体的电荷量或者等于e或者是e的整数倍。
也就是说电荷量是不能连续的物理量。
电荷量的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，现在公认的元电荷的值为1.60217733*1019c。
电子的电荷量e与电子的质量m e之比叫做比荷。
七、板书提纲玻璃棒1、电荷（泰勒斯——王充——吉尔伯特——富兰克林）原子核（带正电的质子不带电的中子）核外电子（带负电）#由于电子数等于质子数，所以对于很远的地方表现为电中性2）自然界中只有两种电荷，美国科学家富兰克林规定用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电#电荷没有质量3）电荷之间相互作用：同性相斥，异性相吸提问：两个带电梯接触后电荷量的分布情况 a 同种电荷均分总电荷b 异种电荷先中和再平分（中和:等量的正负电荷相互抵消的现像）4）三种带电方式 a 摩擦带电b 感应带电：利用静电感应（带电体靠近导体使导体内电荷定向移动的现象）使金属导体带电的过程 c 接触带电5）不同物体中电荷的存在形式（自由电子离子） 2、电荷守恒定律1）三种带电方式的深刻理解及本质——电荷的转移2）表述（1）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，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。
（2）一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变（近代表述，由于光子的研究）3、元电荷及几个基本概念1）电荷量：物体带电量的多少。
单位：库伦简称：库符号：C 2）元电荷：最小的电荷量,用e 表示，1 e ＝1.6×10 －19 C 。
（所有的带电体的电量都是e 的整数倍，如e H 42、C 126） 3）比荷：电子的电荷量与电子的质量之比。
4．净电荷：导体中正负电荷中和后所剩余的电荷七、教学反馈第二节库仑定律一、教学目标 1、掌握库仑定律2、理解库仑定律实验二、重点难点库仑定律的掌握三、教具无四、教学方法讲授五、教学过程引题其实最早之前，人们是通过电荷之间的相互作用来认识电荷的，那么电荷之间的相互作用具体是怎么样的的呢？大小方向都是如何的呢？大量实验证明，电荷之间的作用力随着电荷的增大而增大，随着距离的增大而减小，大家想一想这些特性是不是与万有引力很相似,所以卡文迪许和普利斯特利等人确信“平方反比”的规律适合电荷之间的力。
但是当时他们并不能证实这个猜想，这个问题最终由法国科学家库伦通过实验加以验证。
1、库仑定律库伦在前人的基础上通过实验研究确认，真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在他们的连线上。
电荷间这种相互作用力叫做静电力。
公式：221rQ Q KF=9229.010k N mc -=?(静电力常数)理解：1）真空中，在空气中也可以近似的认为符合库仑定律2）点电荷：带电体的距离比他们本身的大小大得多，以至于带电体的形状，大小及电荷分布情况对他们之间的作用力的影响可以忽略不计。
理想模型，类似于“质点”3）数据处理，绝对值 2、库伦实验库伦做实验用的装置叫做库仑扭秤。
【例1】电子m 1＝9.1×10 －31kg ，质子m 2＝1.67×10－27kg ，求：静电力和万有引力的比值？解：3922122103.2?=='rm m Gr e K F F ∴计算静电力的时候不用考虑万有引力【例2】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：C 点处引入的点电荷Q C = +4Q【例3】已知如图，带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ，OA=OB ，都用长L 的丝线悬挂在O 点。
静止时A 、B 相距为d 。
为使平衡时AB 间距离减为d /2，可采用哪些方法A ．将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍 B ．将小球B 的质量增加到原来的8倍C ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B 的质量增加到原来的2倍解：Ld gm FB=，而2dQ kQ FBA =，可知3mgL Q kQ d B A ∝，选BD【例4】（与力学综合的问题）已知如图，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A 、B ，带电量分别为-2Q 与-Q 。
现在使它们以相同的初动能E 0（对应的动量大小为p 0）开始相向运动且刚好能发生接触。
接触后两小球又各自反向运动。
当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E 1和E 2，动量大小分别为p 1和p 2。
有下列说法：①E 1=E 2> E 0，p 1=p 2> p 0 ②E 1=E 2= E 0，p 1=p 2= p 0③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点④两球必将同时返回各自的出发点。
其中正确的是C 。
-2A ．②④B ．②③C ．①④D ．③④六、板书提纲1、库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在他们的连线上。
公式：221rQ Q KF=9229.010k N mc -=?(静电力常数)理解：1）真空中，在空气中也可以近似的认为符合库仑定律2）点电荷：带电体的距离比他们本身的大小大得多，以至于带电体的形状，大小及电荷分布情况对他们之间的作用力的影响可以忽略不计。
理想模型，类似于“质点”3）数据处理，绝对值 2、库伦实验库伦做实验用的装置叫做库仑扭秤。
七、教学反馈第三节电场强度一、教学目标 1、认识电场2、掌握电场强度的计算方式3、掌握点电荷的电场电场强度的叠加4、电场线二、重点难点 1、电场强度的计算 2、电场的叠加 3、掌握电场线三、教具无四、教学方法讲授五、板书提纲一、电场1.安培认为存在超距现象（万有引力库仑力）————错误的19世纪30年代英国物理学家法拉第提出了电荷周围存在电场赫兹证明了电磁场的存在2.定义：电荷产生的一种客观存在的物质3.来源：（1）只要有电荷的存在，无论如何，在它们的周围都会产生电场，电场是由电荷决定的。
（2）变化的磁场（麦克斯韦）4.性质：（1）对放入电场中的电荷由电场力的作用（库仑力）（2）对放入其中的的电荷有能的作用（第四节电势能电势）电荷电场电荷5.静电场；静止电荷产生的电场二、电场强度（场强E ，矢量）1.检验点和（试探电荷）：用来检验电场是否存在及其分布情况的带电小球（电荷量及尺寸足够小）2.场源电荷：产生电场的电荷3．电场强度：对于电场中的某个确定的点，电场力与检验电荷的电量的比值是确定的即为电场强度。
检验电荷电量电场力场强＝qF E ＝（定义式适应于所有电场） N / C V/m4、场强的方向：（或叫电场的方向）规定正电荷的受力的方向为场强的方向，与负电荷的受力方向相反。
理解：1、矢量性即叠加性（有大小有方向可以合成或分解）3、唯一性E 是描述电场的性质只要电场中某点确定，场强就确定，场强与检验电荷无关，F 和q 同时变化，但比值不变。
4、物理意义：描述电场的力的性质三、点电荷的场强222rKQ E rKQ qr QqK qF E ====四、电场的叠加：多个电场相互叠加，某点的场强就等于各个场单独存在时在该点场强的矢量和――场的叠加原理六、教学过程 1、电场万有引力曾被认为是一种不需要媒介，也不需要时间，而是超越空间和时间直接发生的力，并被称为超距作用。
库仑的平方反比定律似乎证明了电场力也像检验电荷场源电荷万有引力一样，是一种超距力，大家想一想，这是不是很神秘，与我们人类理智和科学的追求不相符合。