超级资源：高中物理选修3-1复习全套导学案(附练习与答案)
高中物理选修3-1全套学案最新版-
高中物理选修 3-1全册学案目录1.1《电荷及电荷守恒》学案1.2《库仑定律》学案1.3《电场强度》学案1.4《电势能和电势》学案1.5《电势差》学案1.6《电势差与电场强度的关系》学案1.7《静电现象的应用》学案1.8《电容器和电容》学案1.9《带电粒子在电场中的运动》学案2.1《电源和电流》学案2.1《电源和电流》教案2.2《电动势》学案2.3《欧姆定律》学案2.4《串联电路和并联电路》学案2.5《焦耳定律》学案2.6《电阻定律》学案2.7《闭合电路的欧姆定律》学案2.8《多用电表》学案2.9《实验测定电池的电动势和内阻》学案2.10《逻辑电路》学案3.1《磁现象和磁场》学案3.2《磁感应强度》学案3.3《几种常见的磁场》学案3.4《磁场对通电导线的作用力》学案3.5《磁场对运动电荷的作用力》学案3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》学案电荷及守恒定律学案课前预习学案一、预习目标认识电荷，知道电荷守恒定律，了解点电荷、元电荷二、预习内容【问题 1】自然界存在几种电荷，它们之间的相互作用如何？【问题 2】摩擦可以产生静电，你能找出一两件通过摩擦带上电的物体吗？说说它们分别带的是正电还是负电？【问题 3】电荷的多少叫做电荷量，用表示。
在国际单位制中，电荷量的单位是，简称，用符号表示。
元电荷 e=【问题 4】甲、乙两同学各拿一带电小球做实验，不小心两小球接触了一下，结果两小球都没电了！电荷哪里去了呢？消失了？你能帮他们解释一下原因吗？【问题 5】想一想，在什么情况下带电体可以看成点电荷呢？三、提出疑惑课内探究学一、学习目标1．认识电荷，了解点电荷、元电荷、感应起电。
2．知道电荷守恒定律。
3．探究点电荷的相互作用规律，知道库仑定律二、学习过程【问题 1】①请你自制一个简易验电器。
器材准备：一小段金属丝，两条长约 2cm、宽约 4mm 的金属箔，一个带有塑料瓶盖的透明玻璃瓶。
②摩擦过的物体一定会带电吗？摩擦身边的物体，并用做好的验电器判定它们在摩擦后是否都带上了电。
物理选修3-1全书全套(导学案)
第一章静电场§1.1电荷及其守恒定律、库仑定律、电场强度1、了解元电荷的含义，理解电荷守恒定律的不同表述。
2、掌握库仑定律，能够解决有关的问题。
3、理解电场强度及其矢量性，掌握电场强度的叠加，并进行有关的计算。
4、知道用电场线描述电场的方法。
理解引入电场线的意义。
【自主学习】一、电荷及电荷守恒1、自然界中存在电荷，正电荷和负电荷，同种电荷相互，异种电荷相互。
电荷的多少叫做，单位是库仑，符号是C。
所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍，电荷量e称为。
2、（1）点电荷是一种模型，当带电体本身和对研究的问题影响不大时，可以将带电体视为点电荷。
真正的点电荷是不存在的，这个特点类似于力学中质点的概念。
3、使物体带电有方法：摩擦起电、感应起电、接触起电，其实质都是电子的转移。
4、电荷既不能，也不能，只能从一个物体到另一个物体，或从物体的转移到，在转移的过程中，电荷的总量，这就是电荷守恒定律。
二、库仑定律1、真空中两个之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1、Q2的乘积成，跟它们的距离r的成反比，作用力的方向沿着它们的。
公式F= 其中静电力常量k适用范围：真空中的。
（1）FE q=是电场强度的定义式，适用于 的静电场。
（2）2QE kr =是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式，只适用于 在真空中形成的电场。
（3）UE d=是匀强电场中场强的计算式，只适用于 ，其中，d 必须是沿 的距离。
3、电场的叠加电场需按矢量的运算法则，即按平行四边形定则进行运算。
四、电场线（1）电场线：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的 方向都跟该点的 方向一致，这样的曲线就叫做电场线。
电场线是人们为了描述 而人为地画出来的，电场中并非真正存在着这样一些曲线。
它可以形象直观地反映电场的 和 。
（2）电场线的性质：电场线起始于 （或无穷远处）；终止于 （或无穷远处）。
其上每一点的切线方向和该点的 方向一致。
人教版物理选修3-1全套(导学案)10132
精心整理第一章静电场§1.1电荷及其守恒定律、库仑定律、电场强度1、了解元电荷的含义，理解电荷守恒定律的不同表述。
2、掌握库仑定律，能够解决有关的问题。
【自究方法：摩擦起电、感应起电、接触起电，其实质都是电子的转移。
4、电荷既不能，也不能，只能从一个物体到另一个物体，或从物体的转移到，在转移的过程中，电荷的总量，这就是电荷守恒定律。
二、库仑定律1、真空中两个之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1、Q2的乘积成，跟它们的距离r的成反比，作用力的方向沿着它们的。
公式F= 其中静电力常量k适用范围：真空中的。
2、电场强度的几个公式（1）F E q =是电场强度的定义式，适用于 的静电场。
（2）2Q E k =是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算致。
疏密程度反映了电场的 ，电场线密集的地方场强 ；电场线稀疏的地方场强 。
在没有电荷的空间，电场线不能 ，两条电场线不能 。
（3）与电势的关系：在静电场中，电场线和等势面 且由电势较 的等势面指向电势较低的等势面。
顺着电场线的方向电势越来，但顺着电场线的方向场强越来越小。
（4）电场线和电荷在电场中的运动轨迹是的，它们只有在一定的条件下才能重合。
即：①电场线是。
②电荷的初速度为零或不为零，但速度方向和电场线。
【典平衡Q处状态连接点例2：（2004·广西模拟）如图1-2所示，初速度为υ的带电粒子，从A点射入电场，沿虚线运动到B点，判断：（1）粒子带什么电？（2）粒子加速度如何变化？（3）画出A、B两点的加速度方向。
图1-2（1）审题（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程）（2）分析（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点）B、C移到功图处状态连接点【针对训练】1、真空中有两个相同的金属小球A和B，相距为r，带电量分别是q和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间的作用力大小可能是（）A、5F/64B、5F/32C、3F/64D、3F/162、如图1-4所示，绝缘的细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球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，如图所示，现使b带电则（）穷大一电荷量为q的带正电的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷的受力为零，现在球壳上挖去半径为r 的小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为（已知静电力常量为k），方向【能力训练】1、如图1-5所示为电场中的一根电场线，在该电场线上有a、bA P 两点，用Ea 、Eb 分别表示两处场强的大小，则（ ）A 、a 、b 两点的场强方向相同B 、因为电场线由a 指向b ，所以Ea ＞EbC 、因为电场线是直线，所以Ea=Eb 图1-5D 、因为不知道a 、b 附近的电场线分布情况，所以不能确定Ea 、Eb 2，且Q 1x2为2E 2为2E 2处在同一水平面上，悬线与竖直线的偏角分别为α和β，则（ ）A 、α＞βB 、α＜βC 、α=βD 、无法确定4、如图1-7所示，直线A 、B 是一条电场线，在其上某点P 处由静止开始释放一负试探电荷时，它沿直线向B 处运动，对此现象，下列判断正确的是（不计电荷重力）A c dB A 、电荷一定向B 做匀加速运动B 、电荷一定向B 做加速度越来越C、电荷一定向B 做加速度越来越大的运动 图1-7D 、电荷向B 做加速运动，加速度的变化情况不能确定。
人教版高中物理选修3-1：《电场强度》导学案(含答案)
§1.3电场强度【学习目标】理解电场强度，了解常见电场线分布掌握电场强度与力学知识的综合【自主学习】两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?一、电场1、定义：2、基本性质：3、电荷间的相互作用力通过发生二、电场强度思考1：用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？（1）检验电荷（试探电荷）：（2）场源电荷：思考2：如图所示，在电荷Q的电场中，放入试探电荷q．（1）电场中的同一点，不同电荷所受力是否相同，F/q是否相同。
（2）电场中不同的点，同一电荷所受力是否相同，F/q是否相同。
1.定义：2.定义式：4.方向：5.理解：三、点电荷的电场电场强度的叠加1.点电荷的电场（1）由库仑定律和场强的定义式推导点电荷场强的表达式（2）场强方向（3）比较场强定义式和点电荷场强表达式的区别四、电场强度的叠加1、电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则。
同时存在几个产生电场的场源时，电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和．2、一个半径为R的均匀带电球体（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五、电场线：在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，这些曲线就叫做电场线．（1）电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线，它不是电场中实际存在的线．电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹．（2）电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密的地方，其场强就越大．（3）电场线上某点的切线方向即该点的场强力向，也就是正电荷在该点所受电场力的方向．（4）静电场的电场线是不闭合的曲线，总是从正电荷(或无穷远处)发出，终止于负电荷(或无穷远处)．在没有电荷的地方电场线不会中断，也不会相交．正电荷一定要发出电场线，负电荷一定要接收电场线．（5）电场线不会相交或相切．六、几种常见电场中电场线的分布及场强特点（1）点电荷的电场分布特点：（2）等量异种点电荷形成的电场中的电场分布特点（3）等量同种点电荷形成的电场中电场分布特点（4）匀强电场特点练习1．电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（）A．若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点的场强减半B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零C．P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向2．关于电场强度，下列说法正确的是（）A． E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍B．E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比C．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同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的方向3．把质量为m的正点电荷q，在电场中从静止开始释放，在它运动的过程中，如果不计重力，下面说法正确的是（）A．点电荷运动轨迹必和电场线重合B．点电荷的速度方向必定与所在电场线的切线方向一致C．点电荷的加速度方向必定与所在电场线的切线方向垂直D．点电荷受电场力的方向必定与所在电场线的切线方向一致4．在如图所示的电场中的P点放置一正电荷，使其从静止开始运动，其中加速度逐渐增大的是图中的（）5．图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是（）6．如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（）A．这个电场只能是负电荷的电场B．点电荷q在A、B两处受到的电场力F B>F AC．点电荷q在A、B两处的加速度大小，a A>a B（不计重力）D．负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向7．如图为一条电场线，下列说法正确的是（）A．E A一定大于E BB．因电场线是直线，所以是匀强电场，故E A=E BC．A点电场方向一定由A指向BD．AB两点的场强方向不能确定8．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则( )A．粒子带正电B．粒子加速度逐渐减小C．A点的场强大于B点场强D．粒子的速度不断减小9．真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4×10-9C的试探电荷，它受到的电场力 2×10-5N，则P点的场强度 N/C；把试探电荷的电量减少为2×10-9C，则检验电荷所受的电场力为 N。
高二物理选修3-1优秀导学案(第1至3章)(51页)
高二物理选修3-1教案目录第一章静电场21.1电荷及其守恒定律21.2库仑定律51.3.1电场强度71.3.2专题：静电平衡101.4电势能电势131.5电势差151.6电势差与电势强度地关系161.7电容器与电容181.8带电粒子在电场中地运动19第二章、恒定电流222.1、导体中地电场和电流（1课时）222.2、电动势（1课时）242.3、欧姆定律（2课时）262.4、串联电路和并联电路（2课时）282.5、焦耳定律（1课时）30第三章磁场教案323.1 磁现象和磁场（1课时）323.2 、磁感应强度（1课时）343.3 、几种常见地磁场（1.5课时）363.4 、磁场对通电导线地作用力（1.5课时）393.5、磁场对运动电荷地作用（1课时）423.6、带电粒子在匀强磁场中地运动（2课时+1练习）45第一章静电场1.1电荷及其守恒定律教学三维目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量地概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中地正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中地电荷分开．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、通过对初中知识地复习使学生进一步认识自然界中地两种电荷2、通过对原子核式结构地学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中地电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换地系统，电荷地代数和不变.（三）情感态度与价值观通过对本节地学习培养学生从微观地角度认识物体带电地本质重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电地相关问题.教学过程：（一）引入新课：新地知识内容，新地学习起点．本章将学习静电学．将从物质地微观地角度认识物体带电地本质，电荷相互作用地基本规律，以及与静止电荷相联系地静电场地基本性质.【板书】第一章静电场复习初中知识：【演示】摩擦过地物体具有了吸引轻小物体地性质，这种现象叫摩擦起电，这样地物体就带了电．【演示】用丝绸摩擦过地玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过地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】自然界中地两种电荷正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过地玻璃棒所带地电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过地硬橡胶棒所带地电荷称为负电荷，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】电荷（1）原子地核式结构及摩擦起电地微观解释原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子.（2）摩擦起电地原因：不同物质地原子核束缚电子地能力不同．实质：电子地转移．结果：两个相互摩擦地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P3用静电感应地方法也可以使物体带电．【演示】：把带正电荷地球C移近彼此接触地异体A，B(参见课本图1.1－1)．可以看到A，B 上地金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷．如果先把C移走，A和B上地金属箔就会闭合．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 分开后所带地是异种等量地电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和．【板书】（4）、静电感应：把电荷移近不带电地异体，可以使导体带电地现象.利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．提出问题：静电感应地原因？带领学生分析物质地微观分子结构，分析起电地本质原因：把带电地球C 移近金属导体A 和B 时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上地自由电子被吸引过来，因此导体A 和B 带上了等量地异种电荷．感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中地正负电荷分开，是电荷从物体地一部分转移到另一部分.得出电荷守恒定律．【板书】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，或者从物体地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地系统，电荷地代数和总是保持不变.○引导学生分析问题与练习33．元电荷电荷地多少叫做电荷量．符号：Q 或q 单位：库仑符号：C元电荷:电子所带地电荷量，用e 表示.注意：所有带电体地电荷量或者等于e ，或者等于e 地整数倍.就是说，电荷量是不能连续变化地物理量.电荷量e 地值：e =1.60×10-19C比荷：电子地电荷量e 和电子地质量m e 地比值,为111076.1⨯=em e C/㎏ 【小结】对本节内容做简要地小结●巩固练习1．关于元电荷地理解，下列说法正确地是：[ ]A ．元电荷就是电子B ．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等地电量C ．元电荷就是质子D ．物体所带地电量只能是元电荷地整数倍2．5个元电荷地电量是________，16 C 电量等于________元电荷．3．关于点电荷地说法，正确地是：[ ]A ．只有体积很小地带电体才能看成点电荷B ．体积很大地带电体一定不能看成点电荷C ．当两个带电体地大小及形状对它们之间地相互作用力地影响可以忽略时，这两个带电体可看成点电荷D ．一切带电体都可以看成点电荷●作业1．复习本节课文．2．思考与讨论：引导学生完成课本P 5问题与练习1-4说明：1、两种电荷及其相互作用、电荷量地概念、摩擦起电地知识，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，而是使物体中地正负电荷分开，使电荷从物体地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地基础上，说明起电地过程是使物体中正负电荷分开地过程，进而说明电荷守恒定律．3．要求学生知道元电荷地概念，而密立根实验作为专题，有条件地学校可以组织学生选学．教后记：1、学生对三种起电方式展开了激烈地讨论，还例举了生活中地静电现象.对点电荷、元电荷、质子电量、电子电量之间关系下节课还要复习.1.2库仑定律教学三维目标（一）知识与技能1．掌握库仑定律，要求知道点电荷地概念，理解库仑定律地含义及其公式表达，知道静电力常量．2．会用库仑定律地公式进行有关地计算．3．知道库仑扭秤地实验原理．（二）过程与方法通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力地因素，再得出库仑定律（三）情感态度与价值观培养学生地观察和探索能力重点：掌握库仑定律难点：会用库仑定律地公式进行有关地计算教学过程：（一）复习上课时相关知识（二）新课教学【板书】----第2节、库仑定律提出问题：电荷之间地相互作用力跟什么因素有关？【演示】：带正电地物体和带正电地小球之间地相互作用力地大小和方向．使同学通过观察分析出结论(参见课本图1.2－1)．【板书】：1、影响两电荷之间相互作用力地因素：1．距离．2．电量．2、库仑定律 内容表述：力地大小跟两个点电荷地电荷量地乘积成正比，跟它们地距离地二次方成反比．作用力地方向在两个点电荷地连线上公式：221rq q k F 静电力常量k =9.0×109N ·m 2/C 2适用条件：真空中，点电荷——理想化模型【介绍】：（1）．关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言地，只要带电体本身地大小跟它们之间地距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在地．这里可以引导学生回顾力学中地质点地概念．容易出现地错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正．（2）．要强调说明课本中表述地库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力地影响不便向学生多作解释，只能简单地指出：为了排除其他介质地影响，将实验和定律约束在真空地条件下．扩展：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成地．任意两点电荷之间地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地点电荷．静电力同样具有力地共性，遵循牛顿第三定律，遵循力地平行四边形定则．【板书】：3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）【演示】：库仑扭秤(模型或挂图)介绍：物理简史及库仑地实验技巧．实验技巧：（1）．小量放大．（2）．电量地确定．【例题1】：试比较电子和质子间地静电引力和万有引力．已知电子地质量m 1=9.10×10-31kg ，质子地质量m2=1.67×10-27kg．电子和质子地电荷量都是1.60×10-19C．分析：这个问题不用分别计算电子和质子间地静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解．解：电子和质子间地静电引力和万有引力分别是FQrFmrFFQGm mF F 122222122121 21919113127160160910167=kQ=Gm=kQ=9.01010106.67101010=2.310 111939，，·×××××××××××....-----可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述地都是力，这是相同之处；它们地实质区别是：首先万有引力公式计算出地力只能是相互吸引地力，绝没有相排斥地力．其次，由计算结果看出，电子和质子间地万有引力比它们之间地静电引力小地很多，因此在研究微观带电粒子间地相互作用时，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．【例题2】：详见课本P9【小结】对本节内容做简要地小结（三）巩固练习复习本节课文及阅读科学漫步引导学生完成问题与练习，练习1、2、4，作业纸.参考题1．真空中有两个相同地带电金属小球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地大小为F．有一个不带电地金属球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间地作用力地大小可为：[ ]A．3F/64 B．0C．3F/82 D．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地大小之比为________．×10-2C，3．真空中有两个点电荷，分别带电q1=5×10-3C，q2=－2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)地两部分，使它们相距一定距离，若想使它们有最大地斥力，则q和Q地关系是________．说明：1．点电荷是一种理想化地物理模型，这一点应该使学生有明确地认识．2．通过本书地例题，应该使学生明确地知道，在研究微观带电粒子地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，要用电荷量地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地相互作用是引力还是斥力．4．库仑扭秤地实验原理是选学内容，但考虑到库仑定律是基本物理定律，库仑扭秤地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．教后记：1、学生对点电荷地认识不够明确，没有判断意识.对库仑扭秤地实验很感兴趣，还能在生活中寻找将微小形变放大地例子.1.3.1电场强度教学三维目标（一）知识与技能1．知道电荷间地相互作用是通过电场发生地，知道电场是客观存在地一种特殊物质形态．2．理解电场强度地概念及其定义式，会根据电场强度地定义式进行有关地计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度地方向是怎样规定地．3．能根据库仑定律和电场强度地定义式推导点电荷场强地计算式，并能用此公式进行有关地计算．4．知道电场地叠加原理，并应用这个原理进行简单地计算．（二）过程与方法通过分析在电场中地不同点，电场力F与电荷电量q地比例关系，使学生理解比值F/q反映地是电场地强弱，即电场强度地概念；知道电场叠加地一般方法.（三）情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题地一般方法.重点：电场强度地概念及其定义式难点：对电场概念地理解、应用电场地叠加原理进行简单地计算教学过程（一）引入新课问题引入：电荷间地相互作用力是怎样产生地？（二）新课教学-----第3节电场电场强度1、电场：启发学生从哲学角度认识电场，理解电场地客观存在性，不以人地意识为转移，但能为人地意识所认识地物质属性．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地作用，实际上是电荷A地电场对电荷B地作用；电荷B对电荷A地作用，实际上是电荷B地电场对电荷A地作用．（1）电荷之间地相互作用是通过特殊形式地物质——电场发生地，电荷地周围都存在电场.特殊性：不同于生活中常见地物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.物质性：是客观存在地，具有物质地基本属性——质量和能量.（2）基本性质：主要表现在以下几方面①引入电场中地任何带电体都将受到电场力地作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到地电场力地大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中地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，电场具有力和能地特征提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到地电场力地方向和大小一般不同，这是什么因素造成地？引出电场强度地概念：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地电场力地方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场地强弱和方向．2、电场强度(E)：由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场.且从小球受力情况可知，电场地强弱与小球带电和位置有关.引出试探电荷和场源电荷----（1）关于试探电荷和场源电荷-（详见P12）注意：检验电荷是一种理想化模型，它是电量很小地点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响指出：虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F地大小来比较各点地电场强弱，但是电场力F地大小还和电荷q地电量有关，所以不能直接用电场力地大小表示电场地强弱．实验表明：在电场中地同一点，电场力F与电荷电量q成正比，比值F/q由电荷q在电场中地位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质地物理量，所以我们用这个比值F/q来表示电场地强弱．（2）电场强度①定义：电场中某一点地电荷受到地电场力F跟它地电荷量q地比值，叫做该点地电场强度，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，怎样表示电场地方向呢？②方向性：物理学中规定，电场中某点地场强方向跟正电荷在该点所受地电场力地方向相同．指出：负电荷在电场中某点所受地电场力地方向跟该点地场强方向相反．带领学生讨论真空中点电荷周围地电场，说明研究方法：将检验电荷放入点电荷周围地电场中某点，判断其所受地电场力地大小和方向，从而得出该点场强．．◎唯一性和固定性电场中某一点处地电场强度E是唯一地，它地大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场地源电荷及空间位置，电场中每一点对应着地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地大小和方向．在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q 和E=kQ/r2地区别及联系．3、（真空中）点电荷周围地电场、电场强度地叠加（1）点电荷周围地电场①大小：E=kQ/r2 （只适用于点电荷地电场）②方向：如果是正电荷，E地方向就是沿着PQ地连线并背离Q；如果是负电荷：E地方向就是沿着PQ地连线并指向Q．(参见课本图14－7)说明：公式E=kQ/r2中地Q是场源电荷地电量，r是场中某点到场源电荷地距离．从而使学生理解：空间某点地场强是由产生电场地场源电荷和该点距场源电荷地距离决定地，与检验电荷无关．提出问题：如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点地场强是怎样地呢？带领学生由检验电荷所受电场力具有地叠加性，分析出电场地叠加原理．（2）电场强度地叠加原理：某点地场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生地场强地矢量和．先分析方法（P13-14）后举例：先在同一直线再不在同一直线.例如：课本图1.3-3中P点地场强，等于＋Q1在该点产生地场强E1和Q2在该点产生地场强E2地矢量和．从而使学生进一步理解到，任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成地．利用点电荷场强地计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强．【例题】（课本P9例题演变）在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场中A点地场强．A点与两个点电荷地距离相等，r=0.1m分析：点电荷Q1和Q2地电场在A点地场强分别为E1和E2，它们大小相等，方向如图所示，合场强E在E1和E2地夹角地平分线上，此平分线跟Q1和Q2地连线平行．解：E=E1cos60°＋E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入数值得 E=2.7×104N/C可以证明：一个半径为R地均匀球体（或球壳）在外部产生地电场，与一个位于球心地、电荷量相等地点电荷产生地电场相同，球外各点和电场强度一样即：E=kQ/r2◎组织学生讨论课本中地【说一说】，由学生讨论后归纳：（1）关于静电平衡（2）静电平衡后导体内部电场地特点：①处于静电平衡状态地导体，内部地场强处处为零（注意：这时地场强是合场强，即外电场和感应电场地叠加）②处于静电平衡状态地导体，电荷只分布在导体地外表面上.4、电场线（1）电场线：电场线是画在电场中地一条条有方向地曲线，曲线上每点地切线方向表示该点地电场强度地方向.（2）电场线地基本性质①电场线上每点地切线方向就是该点电场强度地方向.②电场线地疏密反映电场强度地大小(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)介绍各种点电荷电场线地分布情况.【演示】模拟电场线指出：电场线是为了形象描述电场而引入地，电场线不是实际存在地线.5、匀强电场(1)定义：电场中各点场强地大小相等、方向相同地电场就叫匀强电场.(2)匀强电场地电场线：是一组疏密程度相同(等间距)地平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷地平行金属板间地电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图14.3-1.常见电场地电场线电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状匀强电场平行地、等间距地、同向地直线（三）【小结】对本节内容做简要地小结◎巩固练习1．下列说法中正确地是：[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，是不依赖我们地感觉而客观存在地东西C．电荷间地相互作用是通过电场而产生地，电场最基本地性质是对处在它里面地电荷有力地作用2．下列说法中正确地是：[BC ]A．电场强度反映了电场地力地性质，因此场中某点地场强与检验电荷在该点所受地电场力成正比B．电场中某点地场强等于F/q，但与检验电荷地受力大小及带电量无关C．电场中某点地场强方向即检验电荷在该点地受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用地3．下列说法中正确地是：[ACD ]A．场强地定义式E=F/q中，F是放入电场中地电荷所受地力，q是放入电场中地电荷地电量B．场强地定义式E=F/q中，F是放入电场中地电荷所受地力，q是产生电场地电荷地电量C．在库仑定律地表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生地电场在点电荷q1处地场强大小，此场对q1作用地电场力F=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生地电场在点电荷q2处地场强地大小，此场对q2作用地电场力F=q2×kq1/r2D．无论定义式E=F/q中地q值(不为零)如何变化，在电场中地同一点，F与q地比值始终不变4．讨论电场力与电场强度地区别于联系物理量比较内容电场力电场强度物理意义电荷在电场中所受力反映电场的力的属性决定因素由电场和电荷共同决定仅由电场自身决定大小F=qE E=F/q方向正电荷受力与E同向负电荷受力与E反向规定E的方向为正电荷在该点的受力方向区别●作业复习本节课文1、思考课本P16问题与练习第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)题．2、作业纸．参考题在电场中某一点，当放入正电荷时受到地电场力向右，当放入负电荷时受到电场力向左，下列说法正确地是：[ ]A．当放入正电荷时，该点地场强向右，当放入负电荷时，该点地场强向左B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强C．该点地场强方向一定向右D．以上说法均不正确真空中，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地电场强度地大小为：[ ]A．B．2kq/r2C．4k/r2D．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=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C．则Q2在A处产生地场强大小是________N/C，方向是________；若移开Q2，则Q1在B 处产生地场强地大小是________N/C，方向是________．说明1．电场强度是表示电场强弱地物理量，因而在引入电场强度地概念时，应该使学生了解什么是电场地强弱，同一个电荷在电场中地不同点受到地电场力地大小是不同地，所受电场力大地点，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，是反映电场性质地物理量．用比值定义一个新地物理量是物理学中常用地方法，应结合学生前面学过地类似地定义方法，让学生领会电场强度地定义．3．应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式地含义，以及它们地区别和联系．4．应用电场地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地情形．通过这种计算，使学生理解场强地矢量性5．电场线是为了形象描述电场而引入地，电场线不是实际存在地线.教后记：1、对于两个公式地理解以及电场强度地定义还存在问题，要通过题目去强化.2、对于几种典型问题，学生死记答案，要让他们养成分析题目地习惯.学生对于计算题过于依赖计算器，要让他们养成手算习惯.1.3.2专题：静电平衡【教学三维目标】1．知道静电感应产生地原因，理解什么是静电平衡状态2．理解静电平衡时，净电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零3．知道静电屏蔽及其应用【重点难点】静电平衡状态电场中导体地特点【教学方法】推理归纳法、问题解决法、实验法【教具准备】。
教科版高中物理选修3-1全册全套学案
教科版高中物理选修3-1全册学案第一章静电场第1节电荷及其守恒定律摩擦起电感应起电接触起电产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时带电导体和导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子转移导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥实质电荷在物体之间和物体内部的转移接触起电的电荷分配原则两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示．电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分．图1－1－21.“中性”与“中和”之间有联系吗？“中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程．2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？(1)两种表述：①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，电荷的代数和总是保持不变的．(2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的代数和不变，即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾.一、电荷基本性质的理解【例1】绝缘细线上端固定，图1－1－3下端悬挂一个轻质小球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1－1－3所示．现使a、b分别带正、负电，则()A．b将吸引a，吸引后不放开B．b先吸引a，接触后又与a分开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开答案 B解析因a带正电，b带负电，异种电荷相互吸引，轻质小球a将向b靠拢并与b接触．若a、b原来所带电荷量不相等，则当a与b接触后，两球先中和一部分原来电荷，然后将净余的电荷重新分配，这样就会带上同种电荷(正电或负电)，由于同种电荷相互排斥，两球将会被排斥开．若a、b原来所带电荷量相等，则a、b接触后完全中和而都不带电，a、b自由分开．二、元电荷的理解【例2】关于元电荷的下列说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 CD．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的答案BCD解析元电荷实际上是指电荷量，数值为1.6×10－19 C，不要误以为元电荷是指某具体的带电物质，如电子．元电荷是电荷量值，没有正负电性的区别．宏观上所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍．元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的，测量精度相当高.1.在图1－1－1中的同学的带电方式属于()A．接触起电B．感应起电C．摩擦起电D．以上说法都不对答案 A解析该演示中采用了接触的方法进行带电，属于接触起电．2．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A．正电荷B．负电荷C．接触起电D．感应起电答案AC解析金属箔片的带电性质和相接触的玻璃棒带电性质是相同的．金属箔片的起电方式为接触起电．3．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A．正电荷B．负电荷C．感应起电D．摩擦起电答案AC解析注意该题目和上题的区别．在该题目中，玻璃棒没有接触到金属球，属于感应起电，和玻璃棒靠近的一端(金属球)带电性质和玻璃棒相反，带负电，和玻璃棒相距较远的一端(金属箔片)带电性质和玻璃棒相同，带正电荷．金属箔片的起电方式为感应起电．4．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 CC．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C答案 A解析任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍，元电荷电荷量为e＝1.6×10－19 C．选项A中电荷量为3/2倍，B中电荷量为4倍，C中电荷量为10倍．D中电荷量为250倍．也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍．所以只有选项A是不可能的.题型一常见的带电方式如图1所示，图1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A可能不带电B．金属球A可能带负电C．金属球A可能带正电D．金属球A一定带负电思维步步高金属箔片的张角为什么减小？金属箔片上所带电荷的性质和金属球上带电性质有何异同？如果A带正电会怎样？不带电会怎样？带负电会怎样？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它们电荷量的多少．如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔夹角减小．如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球电荷发生极性分布，靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷．A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用．因距离的不同而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小．答案AB拓展探究如果该题中A带负电，和B接触后张角怎么变化？答案张角变小．题型二电荷守恒定律有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量为Q A＝6.4×10－9 C，Q B＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？思维步步高为什么要求两个小球完全相同？当带异种电荷的带电体接触后会产生什么现象？接触后各个小球的带电性质和带电荷量有何特点？转移的电子个数和电荷量有什么关系？解析在接触过程中，由于B球带负电，其上多余的电子转移到A球，这样中和A球上的一部分电荷直至B球为中性不带电，同时，由于A球上有净余正电荷，B球上的电子会继续转移到A球，直至两球带上等量的正电荷．在接触过程中，电子由球B转移到球A.接触后两小球各自的带电荷量：Q A′＝Q B′＝Q A＋Q B2＝6.4×10－9－3.2×10－92 C＝1.6×10－9 C共转移的电子电荷量为ΔQ＝－Q B＋Q B′＝3.2×10－9 C＋1.6×10－9 C ＝4.8×10－9 C转移的电子数n＝ΔQe＝4.8×10－9 C1.6×10－19 C＝3.0×1010个答案电子由球B转移到球A 3.0×1010个拓展探究如果该题中两个电荷的带电性质相同，都为正电荷，其他条件不变，其结论应该是什么？答案电子由球B转移到球A 1.0×1010个解析接触后带电荷量平分，每个小球的带电荷量为3.2×10－9 C＋6.4×10－9 C2＝4.8×10－9C，转移的电荷量为1.6×10－9 C，转移的电子数为1.0×1010个.一、选择题1．有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是()A．接触前，A、B一定带异种电荷B．接触前，A、B可能带异种电荷C．接触前，A球一定不带任何电荷D．接触后，A球一定带电荷答案BD2．如图2所示，图2在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等答案ACD解析由于导体内有大量可以自由移动的电子，当带负电的球P慢慢靠近它时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体离P球距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多．3．下列说法正确的是()A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫做电荷的湮灭答案 B解析在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性．4．为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明()A．水分子是非极性分子B．水分子是极性分子C．水分子是极性分子且带正电D．水分子是极性分子且带负电答案BD解析根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电．5．在上题中，如果将用毛皮摩擦过的橡胶棒接近水流．则()A．水流将向远离橡胶棒的方向偏离B．水流将向靠近橡胶棒的方向偏离C．水流先靠近再远离橡胶棒D．水流不偏转答案 A解析用毛皮摩擦过的橡胶棒和用丝绸摩擦过的玻璃棒的带电性质相反．6．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图3所示．那么，下面的说法正确的是()图3A．三个小球都带电B．只有一个小球带电C．有两个小球带同种电荷D．有两个小球带异种电荷答案 D7．如图4所示，图4a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则关于它们的带电情况()A．仅有两个小球带同种电荷B．仅有三个小球带同种电荷C．c、d两小球带同种电荷D．c、d两小球带异种电荷答案BD解析根据它们之间的相互吸引和排斥的关系可知a、b、c带同种电荷，d和其它三个小球带电性质不同．在解决该题时可以先假设其中一个带电小球的带电性质．二、计算论述题8．如图5所示，图5将两个气球充气后挂起来，让它们碰在一起，用毛织品分别摩擦两个气球相互接触的地方．放开气球后，你可能观察到什么现象？你能解释这个现象吗？答案发现两个气球分开，这是因为两个气球带同种电荷，同种电荷相互排斥，所以会分开．9．有三个完全一样的绝缘金属球，A球所带电荷量为Q，B、C不带电．现要使B球带有3 8Q的电荷量，应该怎么办？答案见解析解析 由于两个完全相同的金属球接触时，剩余电荷量平均分配，因此，可由以下四种方法： ①A 与C 接触分开，再让B 与C 接触分开，然后A 与B 接触分开； ②A 与C 接触分开，再让A 与B 接触分开，然后B 与C 接触分开； ③A 与B 接触分开，再让B 与C 接触分开，然后A 与B 接触分开； ④A 与B 接触分开，再让A 与C 接触分开，然后B 与C 接触分开．10．两块不带电的金属导体A 、B 均配有绝缘支架，现有一个带正电的小球C . (1)要使两块金属导体带上等量异种电荷，则应如何操作？哪一块带正电？ (2)要使两块金属导体都带上正电荷，则应如何操作？ (3)要使两块金属导体都带上负电荷，则应如何操作？答案 (1)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 从一端靠近导体，再将两导体分开，最后移走带电体C .远离带电体C 的一块带正电．(2)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 接触导体A (或B )，再将导体C 移走，再将两导体A 、B 分开，则A 、B 都带上了正电．(3)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 从一端靠近导体，用手接触一下A (或B )，再将两导体A 、B 分开，最后移走带电体C ，则A 、B 都带上了负电．第2节 库仑定律.要点一 点电荷点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷．(1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在．(2)一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定，例如，一个半径为10 cm 的带电圆盘，如果考虑它和相距10 m 处某个电子的作用力，就完全可以把它看作点电荷，而如果这个电子离带电圆盘只有1 mm ，那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面．要点二 库仑定律的理解1．适用条件：适用于真空中的点电荷．真空中的电荷若不是点电荷，如图1－2－2所示．同种电荷时，实际距离会增大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距离会减小，如图(b)所示．图1－2－22.对公式122q q F kr =的理解:有人根据公式122q q F k r=,设想当r →0时,得出F →∞的结论．从数学角度这是必然的结论，但从物理的角度分析，这一结论是错误的，其原因是，当r →0时，两电荷已失去了点电荷的前提条件，何况实际的电荷都有一定的大小和形状，根本不会出现r ＝0的情况，也就是说，在r →0时不能再用库仑定律计算两电荷间的相互作用力．3．计算库仑力的大小与判断库仑力的方向分别进行．即用公式计算库仑力的大小时，不必将电荷q 1、q 2的正、负号代入公式中，而只将电荷量的绝对值代入公式中计算出力的大小，力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可．4．式中各量的单位要统一用国际单位，与k ＝9.0×109 N·m 2/C 2统一．5．如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的作用力，可由静电力叠加的原理求出合力．6．两个点电荷间的库仑力为相互作用力，同样满足牛顿第三定律.万有引力定律库仑定律不同点只有引力既有引力又有斥力天体间表现明显微观带电粒子间表现明显都是场力万有引力场电场公式F＝G m1m2r2F＝kq1q2r2条件两质点之间两点电荷之间表达那么简捷，却揭示了自然界中深奥的道理，这就是自然界和谐多样的美．特别提醒(1)库仑力和万有引力是不同性质的力．(2)万有引力定律适用时，库仑定律不一定适用．2．三个点电荷如何在一条直线上平衡？当三个共线的点电荷在库仑力作用下均处于平衡状态时．(1)三个电荷的位置关系是“同性在两边，异性在中间”．如果三个电荷只在库仑力的作用下且在同一直线上能够处于平衡状态，则这三个电荷一定有两个是同性电荷，一个是异性电荷，且两个同性电荷分居在异性电荷的两边．(2)三个电荷中，中间电荷的电荷量最小，两边同性电荷谁的电荷量小，中间异性电荷就距离谁近一些.一、库仑定律的理解【例1】对于库仑定律，下面说法正确的是()A．库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量答案AC解析由库仑定律的适用条件知，选项A正确；两个小球若距离非常近则不能看作点电荷，库仑定律不成立，B项错误；点电荷之间的库仑力属作用力和反作用力，符合牛顿第三定律，故大小一定相等，C项正确；D项中两金属球不能看作点电荷，它们之间的静电力大小不仅与电荷量大小有关，而且与电性有关，若带同种电荷，则在斥力作用下，电荷分布如图(a)所示；若带异种电荷，则在引力作用下电荷分布如图(b)所示，显然带异种电荷时相互作用力大，故D项错误．综上知，选项A、C正确．二、点电荷的理解【例2】下列关于点电荷的说法中，正确的是()A．只有体积很小的带电体才能看成是点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷答案 C解析本题考查点电荷这一理想模型．能否把一个带电体看成点电荷，关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状．能否把一个带电体看作点电荷，不能以它的体积大小而论，应该根据具体情况而定．若它的体积和形状可不予考虑时，就可以将其看成点电荷．故选C.1.下列关于点电荷的说法正确的是()A．点电荷可以是带电荷量很大的带电体B．带电体体积很大时不能看成点电荷C．点电荷的所带电荷量可能是2.56×10－20 CD．大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷答案AD2．如图1－2－3所示，图1－2－3两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q，两球之间的静电力为()A．等于k Q29r2B．大于kQ29r2C．小于k Q29r2D．等于kQ2r2答案 B3．(1)通过对氢核和核外电子之间的库仑力和万有引力大小的比较，你能得到什么结论？(2)你怎样确定两个或两个以上的点电荷对某一点电荷的作用力？答案(1)微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观带电粒子的相互作用力时，可忽略万有引力．(2)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变．因此，两个或两个以上的点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和．4．关于库仑扭秤图1－2－4问题1：1785年，库仑用自己精心设计的扭秤(如图1－2－4所示)研究了两个点电荷之间的排斥力与它们间距离的关系．通过学习库仑巧妙的探究方法，回答下面的问题．(1)库仑力F与距离r的关系．(2)库仑力F与电荷量的关系．问题2：写出库仑定律的数学表达式，并说明静电力常量k的数值及物理意义．答案问题1：(1)F∝1r2(2)F∝q1q2问题2：F＝k q1q2r2，k＝9×109 N·m2/C2.物理意义：两个电荷量为1 C的点电荷，在真空中相距1 m时，它们之间的库仑力为1 N.题型一 库仑定律的应用如图1所示，两个正电荷q 1、q 2的电荷量都是3 C ，静止于真空中，相距r ＝2 m.图1(1)在它们的连线AB 的中点O 放入正电荷Q ，求Q 受的静电力． (2)在O 点放入负电荷Q ，求Q 受的静电力．(3)在连线上A 点左侧的C 点放上负点电荷q 3，q 3＝1 C 且AC ＝1 m ，求q 3所受的静电力． 思维步步高库仑定律的表达式是什么？在这个表达式中各个物理量的物理意义是什么？在直线上的各个点如果放入电荷q ，它将受到几个库仑力的作用？这几个力的方向如何？如何将受到的力进行合成？解析 在A 、B 连线的中点上，放入正电荷受到两个电荷库仑力的作用，这两个力大小相等，方向相反，所以合力为零．如果在O 点放入负电荷，仍然受到两个大小相等，方向相反的力，合力仍然为零．在连线上A 的左侧放入负电荷，则受到q 1和q 2向右的吸引力，大小分别为F 1＝kq 3q 1x 2和F 2＝kq 3q 2(r ＋x )2，其中x 为AC 之间的距离．C 点受力为二力之和，代入数据为3×1010 N ，方向向右．答案 (1)0 (2)0 (3)3×1010 N ，方向向右拓展探究在第三问中如果把q 3放在B 点右侧距离B 为1 m 处，其他条件不变，求该电荷受到的静电力？答案 3×1010 N 方向向左解析 求解的方法和第三问相同，只不过电荷在该点受到两个电荷的库仑力的方向都向左，所以合力方向向左，大小仍然是3×1010 N.在教学过程中，强调不管在O 点放什么性质的电荷，该电荷受到的静电力都为零，为下一节电场强度的叠加做好准备．另外还可以把电荷q 3放在AB 连线的中垂线上进行研究.题型二 库仑定律和电荷守恒定律的结合甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16 C 的正电荷，乙球带有3.2×10－16 C 的负电荷，放在真空中相距为10 cm 的地方，甲、乙两球的半径远小于10 cm.(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？ 思维步步高为什么题目中明确两球的直径远小于10 cm ？在应用库仑定律时带电体所带电荷的正负号怎样进行处理的？当接触后电荷量是否中和？是否平分？解析 (1)因为两球的半径都远小于10 cm ，因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律可求：F ＝k q 1q 2r 2＝9.0×109×4.8×10－16×3.2×10－160.12N ＝1.38×10－19 N 两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．(2)将两个导体球相互接触，首先正负电荷相互中和，还剩余(4.8－3.2)×10－16 C 的正电荷，这些正电荷将重新在两导体球间分配，由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样，因此我们无法求出力的大小，但可以肯定两球放回原处后，它们之间的作用力变为斥力．答案 (1)1.38×10－19 N 引力 (2)不能 斥力拓展探究如果两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何？答案 5.76×10－21 N 斥力解析 如果两个导体球完全相同，则电荷中和后平分，每个小球的带电荷量为0.8×10－16 C ，代入数据得两个电荷之间的斥力为F ＝5.76×10－21 N.两个导体相互接触后，电荷如何分配，跟球的形状有关，只有完全相同的两金属球，电荷才平均分配.一、选择题1．下列说法正确的是( )A ．点电荷就是体积很小的带电体B ．点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体C 根据F=k q 1q 2r2 可知,当r →0时,有F →∞D ．静电力常量的数值是由实验得出的 答案 D解析 当r →0时,电荷不能再被看成点电荷,库仑定律不成立.2．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r ，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的( )A.47B.37C.97D.167 答案 CD解析 由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比，设原来两小球分别带电荷量为q 1＝q 、q 2＝7q .若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q 1′＝4q ，q 2′＝4q ，则D 正确．若两小球原来带异种电荷，接触后到q 1″＝3q ，q 2″＝3q ，则由库仑定律可知，C 正确．3．如图2所示，图2在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大 答案 C解析 根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律F ＝k q 1q 2r2知随着距离的增大，库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C 正确．4．如图3所示，图3两个带电金属小球中心距离为r ，所带电荷量相等为Q ，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F 的说法正确的是( )A ．若是同种电荷，F <k Q 2r 2B ．若是异种电荷，F >k Q 2r 2C ．若是同种电荷，F >k Q 2r 2D ．不论是何种电荷，F ＝k Q 2r2。
人教版高中物理选修3-1全册导学案
人教版高中物理选修3-1 全册导学案目录1.1电荷守恒定律1.2 库仑定律1.3 电场强度1.4 电势能和电势1.5 电势差1.6 电势差与场强的关系1.7 静电现象的应用1.8 电容器的电容1.9 带电粒子的运动2.10实验：测定电池的电动势和内阻2.11简单的逻辑电路2.1电源和电流2.2电动势2.3欧姆定律2.4串并联2.5焦耳定律2.6导体的电阻2.7闭合电路的欧姆定律2.8多用电表的原理2.9实验：练习使用多用电表3.1、3.2磁场磁感应强度3.3几种常见的磁场3.4通电导线在磁场中受到的力3.5运动电荷在磁场中受到的力3.6带电粒子在匀强磁场中的运动1.1 《电荷及其守恒定律》导学案【学习目标】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。
【重点难点】利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。
【学法指导】认真阅读教材，观察实验，体会起电的方式和实质，体会电荷守恒定律的内涵【知识链接】1、初中学过自然界有几种电荷，两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？2、电荷的基本性质是什么呢？【学习过程】一．电荷1.电荷的种类：自然界中有_________种电荷①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫_________电荷；②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫_______电荷。
2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互____________，异种电荷相互_________。
二．使物体带电的三种方法问题一：思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？（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。
高中物理选修3-1(人教版)第一章章末复习课含答案
教学资料参考参考范本高中物理选修3・1 （人教版）第一章章末复习课含答案________ 年_______ 月 _______ 日___________________________ 部门①点电荷②k ③④正电荷⑤强弱⑥方向⑦⑧4>A⑨ΦB⑩qUAB @EPA (gEpB ⑬@动能定理顿第二定律结合运动学公式⑯S F 抛运动规律------------------------- 总结归纳提升能力 -------------------------主题1电场力和能的性质1. 电场强度.(1) 基本公式：E=适用于任何电场，E=k 适用于点电荷电场,E=适用于匀强电场.【知识体系】 宰仑定洼 条件:夏空≡E5∑ 丈小：F=② 1方向:童 ___________ 受力方向 /意•义：表示电场 ___________ 、聖 __________ i 特点:不封闭、不相交、垂直于等势面 电势:弋= _____________ 标量•有正负•与苓电势点.的选取有关里也•标量•有正负 •]电场线 电势差U 讣;=⑧ -S电场能宅 笔势面：形姦地场述电场丰电势的分布沿场看的方向电菸降落旻快在匀丢电场中:E=⅞电场逞更与电势圭的关系 診电力做功 电容磊的电容应用！ S= ________________ W 溶= ______________ -垄_____________电容定义式:c=3 _____________电容夫小决定式：1?= 梟(平行板电容器)!帝电粒子在电场中的运纤負囂¥ 侷我：利用⑪或⑮求解求襌(2)与电场力的关系：电场强度方向与电场力方向在同一条直线上.正电荷电场强度与电场力同向；负电荷电场强度与电场力反向.(3)电场强度叠加遵从平行四边形定则.2.电场线、电势和电场力：带电粒子只受电场力.(1)判断电场线的方向：由运动轨迹知合力(电场力)一定指向轨迹内侧.(2)顺着电场线电势是降低的，电势降低最快的方向是电场线的方向.(3)常见电场线：等量同种电荷：在连线上：电场强度先减到0(中点)再增大；电势先减小再增大但中点电势不为0.其中垂线上：从中点向外电场强度先增大后减小，电势逐渐减小.等量异种电荷：在连线上：电场强度先减小后增大，但中点不为0,电势从正电荷到负电荷一直减小.在中垂线上：电场强度从中点向外一直减小，电势不变(0势线)・3.电势能和动能(只受电场力)：(1)电场力做功：W=qU,也可用电场力与速度的夹角.电场力做正功：电势能减小，动能增大.电场力做负功：电势能增大，动能减小.(2)利用Ep= Φq.(3)利用能量守恒：电势能减小，动能增大.电势能增大，动能减小.电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k表示.若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为yH(O, a)M O NG(O, -α)X2.（20xx •江苏卷）（多选）两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，C是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，贝!K ）A.8点的电场强度比b点的大B.8点的电势比b点的高C.C点的电场强度比d点的大D.C点的电势比d点的低解析：由题图知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，C点处电场线比d点处电场密集，所以A、C正确；过a点画等势线，与b 点所在电场线的交点在b点沿电场线的方向上，所以b点的电势高于a 点的电势，故B错误；同理可得d点电势高于C点电势，故D正确.A.,沿y轴正向C.,沿y轴正向答案：BB.,沿y轴负向D.,沿y轴负向答案：ACD主题2带电粒子在电场中的运动1.注意是否考虑重力.2.在加速电场中做匀加速直线运动：qU=mv.3.在偏转电场中做类平抛运动：垂直电场方向：I=VOt, 沿电场方向：y=t2=), 偏转角：tan θ =).4.先加速后偏转：偏转位移：y=,偏转角:tan θ =・【典例2】(20xx •海南卷)如图，平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角，上极板带正电.一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能Eko竖直向上射出.不计重力，极板尺寸足够大.若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为()Qd解析：当电场足够大时，粒子打到上极板的极限情况为：粒子到达上极板处时速度恰好与上极板平行，粒子的运动为类平抛运动的逆运动.将粒子初速度分解为垂直极板的Vy和平行极板的vx,根据运动的合成与分解，当Vy=O时，根据运动学公式有v=2d, Vy=VOCOS 45° ,联立得E=,故选项B正确.答案:B甜对训练3.(20xx •海南卷)如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距b在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>O)的粒子，在负极板附近有另一质量为m、电荷量为一q的粒子，在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动•已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距1的平面・若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，贝!)M：m为()A・ 3 : 2 B. 2 : 1 C. 5 ： 2 D. 3 : 1解析：设电场强度为E,两粒子的运动时间相同，对M有a=, 1=t2；对In有a' =, l = t2,联立解得=,A正确.答案：A-------------------------分析考情体验真题------------------------------- ◎统揽考情本章在高考中所占比重是比较高的，其中电场力和能的性质以及带电粒子在电场中运动都是常考的内容.在电场力和能的性质中需要掌握好对电场强度的理解，以及电场强度与电场力、电势和电势能的关系.在带电粒子在电场中的运动中，重点考査带电粒子的加速和 偏转.鎮题例析（20xx •全国I 卷）（多选）如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中对称.忽略空气阻力.由此可知（解析：油滴带负电，电势能减小，电势增加，所以Q 点电势高于P 点电势，选项A 正确；在油滴从P 点运动到Q 点的过程中，合外力 做正功，动能增加，所以Q 点动能大于P 点，B 选项正确；由于油滴 轨迹相对于过P 的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以 油滴所受合外力沿竖直方向，电场力竖直向上.当油滴从P 点运动到 Q 点时，电场力做正功，电势能减小，选项C 错误；由于匀强电场中 的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，所 以选项D 错误.所以选AB.答案：AB谢对训练（20xx •全国I 卷）一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接 在恒压直流电源上.若将云母介质移出，则电容器（）A. 极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大运动，其轨迹在竖直面（纸面）内, 且相对于过轨迹最低点P 的竖直线 A. Q 点的电势比P 点高B. 油滴在Q 点的动能比它在P 点的大C. 油滴在Q 点的电势能比它在P 点的大D. 油滴在Q 点的加速度大小比它在P 点的小)B.极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变解析：由C=可知，当云母介质抽出时，Er变小，电容器的电容C变小.因为电容器接在恒压直流电源上，故U不变，根据Q=CU可知，当C减小时，Q减小.再由E=,由于U与d都不变，故电场强度E不变，所以答案为D.答案：D—章末集训迎战两考一1・（20xx •全国II卷）如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动•运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、C为轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、C点的加速度大小分别为aa、ab> ac,速度大小分别为ya、 vb、vc,则（）A∙ aa>ab>ac^ va>vc>vb B∙ aa>ab>ac, vb>vc>vaC∙ ab>ac>aa^ vb>vc>va D∙ ab>ac>aa> va>vc>vb解析：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越小，电场强度越大，粒子受到的电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以ab >ac>aa,根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受静电斥力作用，离电荷最近的位置，电场力对粒子做的负功越多，粒子的速度越小，所以va>vc>vb,所以D正确，A、B、C错误.故选D.答案：D2.（20xx •海南卷）（多选）如图，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答案：ABC3.（20xx∙课标全国II卷）如图，两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45° ,再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将（）A.保持静止状态 B・向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动解析：旋转前重力和电场力二力平衡，旋转后电场力大小不变，但方向也按逆时针旋转，所以其合力方向便偏向左下方，故微粒将向左下方做匀加速运动，故D正确，A、B、C错误.答案:D4.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）・小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回.若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将（）A.打到下极板上B.在下极板处返回C.在距上极板处返回D.在距上极板d处返回解析：本题考查动能定理及静电场相关知识，意在考查考生对动能定理的运用•当两极板距离为d时，粒子从开始下落到恰好到达下极板过程中，根据动能定理可得：mgXd-qU=O,当下极板向上移动，设粒子在电场中运动距离X时速度减为零，全过程应用动能定理可得：mg×侈+^Hqx=O,两式联立解得：x=d,选项D正确•。
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考纲内容要求 考纲解读物质的电结构、电荷守恒Ⅰ 1.多个电荷库仑力的平衡和场强叠加问题．2．利用电场线和等势面确定场强的大小和方向，判断电势高低、电场力变化、电场力做功和电势能的变化等．3．带电体在匀强电场中的平衡问题及其他变速运动的动力学问题．4．对平行板电容器电容决定因素的理解，解决两类有关动态变化的问题．5．分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题．6．示波管、静电除尘等在日常生活和科学技术上的应用.静电现象的解释Ⅰ 点电荷 Ⅰ 库仑定律 Ⅱ 静电场Ⅰ 电场强度、点电荷的场强Ⅱ 电场线 Ⅰ 电势能、电势 Ⅰ 电势差Ⅱ 匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅰ 带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ 示波管 Ⅰ 常用的电容器Ⅰ 电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ第1课时 电荷守恒定律 库仑定律导学目标 1.能利用电荷守恒定律进行相关判断.2.会解决库仑力参与的平衡及动力学问题．一、电荷守恒定律 [基础导引]如图1所示，用绝缘细线悬挂一轻质小球b ，并且b 球表面镀有一层 金属膜，在靠近b 球旁有一金属球a ，开始时a 、b 均不带电，若给a 球带电，则会发生什么现象？ [知识梳理]1．物质的电结构：构成物质的原子本身包括：__________的质子和__________的中子构成__________，核外有带________的电子，整个原子对外图2____________表现为__________．2．元电荷：最小的电荷量，其值为e ＝________________.其他带电体的电荷量皆为元电荷的__________． 3．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________到另一个物体，或者从物体的一部分________到另一部分；在转移过程中，电荷的总量____________． (2)起电方式：____________、____________、感应起电． (3)带电实质：物体带电的实质是____________．思考：当两个完全相同的带电金属球相互接触时，它们的电荷如何分配？ 二、库仑定律 [基础导引]如图2所示，两个质量均为m 的完全相同的金属球壳a 和b ，其 壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心 间的距离l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，电荷量的绝对值均为Q ，试比较它们之间的库仑力与kQ 2l 2的大小关系，如果带同种电荷呢？ [知识梳理]1．点电荷：是一种理想化的物理模型，当带电体本身的______和________对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷． 2．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____________，与它们的距离的二次方成________，作用力的方向在它们的________上． (2)公式：F ＝________________，其中比例系数k 叫做静电力常量，k ＝9.0×109 N·m 2/C 2.(3)适用条件：①__________；②____________.3．库仑定律的理解：库仑定律的适用条件是真空中的静止点电荷．点电荷是一种理想化的物理模型，当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时，可以视其为点电荷而适用库仑定律，否则不能适用．思考：在理解库仑定律时，有人根据公式F ＝k q 1q 2r 2，设想当r →0时得出F →∞的结论，请分析这个结论是否正确.考点一 电荷守恒定律及静电现象 考点解读1．使物体带电的三种方法及实质摩擦起电、感应起电和接触带电是使物体带电的三种方法，它们的实质都是电荷的转移．实现电荷转移的动力是同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引． 2．验电器与静电计的结构与原理玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一根导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出(如图3甲所示)．如果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的验电器又叫静电计(如图乙所示)．注意金属外壳与导体棒之间是绝缘的．不管是静电计的指针还是验电器的箔片，它们张开角度的原因都是同种电荷相互排斥的结果．图3典例剖析例1 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是 ( )特别提醒 电荷守恒定律是电学中的基本规律之一，对电荷守恒定律的考查每年都有，但往往渗透在各类电学题目中，很少单独考查；而对感应起电的考查难度不大，一般出现在选择题中．跟踪训练1 把两个完全相同的金属球A 和B 接触一下，再分开一段距离，发现两球之间互相排斥，则A 、B 两球原来的带电情况可能是( ) A ．带等量异种电荷 B ．带等量同种电荷 C ．带不等量异种电荷 D ．一个带电，另一个不带电考点二 库仑力作用下的平衡问题与动力学问题 考点解读1．库仑定律的表达式为F ＝k q 1q 2r 2，其适用条件是真空中两静止点电荷之间相互作用的静电力．库仑定律与平衡问题联系比较密切，因此关于静电力的平衡问题是高考的热点内容，题型多以选择题为主．对于这部分内容，需要注意以下几点：一是明确库仑定律的适用图4图5条件；二是知道完全相同的带电小球接触时电荷量的分配规律；三是进行受力分析，灵活应用平衡条件． 2．三个自由点电荷的平衡问题(1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反．(2)规律：“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上； “两同夹异”——正负电荷相互间隔； “两大夹小”——中间电荷的电荷量最小； “近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷． 典例剖析例2 (2009·江苏高考)两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小为 ( ) A.112F B.34F C.43F D ．12F 思维突破 分析带电体力学问题的方法与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化．分析方法是：(1)确定研究对象．如果有几个物体相互作用时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”；(2)对研究对象进行受力分析，多了个静电力(F ＝kq 1q 2r 2)；(3)列平衡方程(F 合＝0或F x ＝0，F y ＝0)或牛顿第二定律． 跟踪训练2 (2009·浙江理综)如图4所示，在光滑绝缘水平面上 放置3个电荷量均为q (q >0)的相同小球，小球之间用劲度系数 均为k 0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧的长度为l .已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为( )A ．l ＋5kq 22k 0l 2B ．l －kq2k 0l 2C ．l －5kq 24k 0l 2D ．l －5kq 22k 0l 218.挖掘隐含条件寻求解题突破例3 如图5所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截面半径 远小于半径R ，在中心处固定一带电荷量为＋Q 的点电荷．质量为 m 、带电荷量为＋q 的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小 球运动到最高点时恰好对细管无作用力，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力是多大？方法提炼 在审题过程中，不但要了解题目所描述的是什么物理现象，物理过程如何，求解什么问题，更重要的是要对题目文字和图象的关键之处仔细领会，从中获取有效信息，即所谓要挖掘题目中的隐含条件，对有些物理问题，能否快速正确地挖掘隐含条件可成为解图6图7图8 题的关键．本题中“细管截面半径远小于半径R ”表明小球做圆周运动的半径就是R ；“小球在最高点时恰好对细管无作用力”表明在最高点时小球所需向心力由重力和库仑力二力的合力提供．另外库仑力参与的动力学问题与牛顿运动定律中的动力学问题本质上是相同的，值得注意的两点是：(1)列方程时，注意库仑力的方向，如本题中在最高点时向上，在最低点时向下；(2)本题中，库仑力总与速度方向垂直，库仑力不做功． 跟踪训练3 三个带电荷量均为Q (正电)的小球A 、B 、C 质量均为m ， 放在水平光滑绝缘的桌面上，分别位于等边三角形的三个顶点，其边 长为L ，如图6所示，求：(1)在三角形的中心O 点应放置什么性质的电荷，才能使三个带电小 球都处于静止状态？其电荷量是多少？(2)若中心电荷带电荷量在(1)问基础上加倍，三个带电小球将加速运动，求其加速度大小； (3)若中心电荷带电荷量在(1)问基础上加倍后，仍保持三个小球相对距离不变，可让它们绕中心电荷同时旋转，求旋转的线速度大小．A 组 对电荷及电荷守恒定律的考查1．以下说法正确的是 ( ) A ．物体所带的电荷量是任意实数 B ．元电荷就是电子或质子C ．物体所带电荷量的最小值是1.6×10－19CD ．凡试探电荷都是点电荷，凡点电荷都能作试探电荷2. 如图7所示，A 、B 是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带 电，并彼此接触．现使带负电的橡胶棒C 靠近A (C 与A 不接触)，然 后先将A 、B 分开，再将C 移走．关于A 、B 的带电情况，下列判断 正确的是 ( ) A ．A 带正电，B 带负电 B ．A 带负电，B 带正电 C ．A 、B 均不带电 D ．A 、B 均带正电B 组 库仑力作用下的平衡问题3．两个可自由移动的点电荷分别放在A 、B 两处，如图8所示．A 处电荷带正电荷量Q 1，B 处电荷带负电荷量Q 2，且Q 2＝4Q 1，另取一个可以自由移动的点电荷Q 3，放在AB 直线上，欲使整个系统处 于平衡状态，则 ( ) A ．Q 3为负电荷，且放于A 左方图9图10 B ．Q 3为负电荷，且放于B 右方 C ．Q 3为正电荷，且放于A 、B 之间 D ．Q 3为正电荷，且放于B 右方4. 如图9所示，质量分别是m 1和m 2，电荷量分别是q 1和q 2的小 球，用长度不等的绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的 夹角分别是α和β(α>β)，两小球恰在同一水平线上，那么( )A ．两球一定带异种电荷B ．q 1一定大于q 2C ．m 1一定小于m 2D ．m 1所受的电场力一定大于m 2所受的电场力C 组 库仑力参与的动力学问题5. 如图10所示，水平光滑的绝缘细管中，两相同的带电金属小球相向运动，当相距L 时，加速度大小均为a ，已知A 球带电荷量为＋q ，B 球带电荷量为－3q .当两球相碰后再次相距为L 时，两球加速度大小为多大？图1图2课时规范训练(限时：45分钟)一、选择题1．关于点电荷，下列说法正确的是 ( ) A ．只有体积很小的带电体才可以看作点电荷 B ．只有球形带电体才可以看作点电荷C ．带电体能否被看作点电荷既不取决于带电体大小也不取决于带电体的形状D ．一切带电体都可以看作点电荷2．人类已探明某星球带负电，假设它是一个均匀带电的球体．将一带负电的粉尘置于该星球表面高h 处，粉尘恰处于悬浮状态．现将同样的带电粉尘带到距星球表面2h 处无初速度释放，则此带电粉尘将 ( ) A ．向星球球心方向下落 B ．被推向太空，远离星球 C ．仍在那里悬浮D ．沿星球自转的线速度方向飞出3．两个放在绝缘架上的相同金属球，相距r ，球的半径比r 小得多，带电荷量大小分别为q 和3q ，相互作用的斥力为3F .现让这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力将变为 ( )A ．F B.4F3C ．4FD ．以上三个选项之外的一个值 4．如图1所示，可视为点电荷的小球A 、B 分别带负电和正电，B 球固定，其正下方的A 球静止在绝缘斜面上，则A 球受力个数 可能为 ( ) A ．可能受到2个力作用 B ．可能受到3个力作用 C ．可能受到4个力作用 D ．可能受到5个力作用5．如图2所示，电荷量为Q 1、Q 2的两个正点电荷分别置于A 点 和B 点，两点相距为L ，在以L 为直径的光滑绝缘半圆环上， 穿着一个带电荷量为q 的小球(视为点电荷)，在P 点平衡，若不计小球的重力，那么P A 与AB 的夹角α与Q 1、Q 2的关系满足( ) A ．tan 2α＝Q 1Q 2 B ．tan 2α＝Q 2Q 1C ．tan 3α＝Q 1Q 2D ．tan 3α＝Q 2Q 16．(2011·海南理综·13)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F .现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变．由此可知 ( )图3图4图5 图6图7A ．n ＝3B ．n ＝4C ．n ＝5D ．n ＝6 7．放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A 、B ，A 位于筒 底靠在左侧壁处，B 在右侧筒壁上受到A 的斥力作用处于静止，如图 3所示．若A 的电荷量保持不变，B 由于漏电而下降少许重新平衡， 下列说法正确的是 ( ) A ．A 对筒底的压力变小 B ．B 对筒壁的压力变大 C ．A 、B 间的库仑力变小 D ．A 、B 间的电势能减小8．如图4所示，半径相同的两个金属小球A 、B 带有电荷量大小相 等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为F .今 用第三个半径相同的不带电的金属小球C 先后与A 、B 两个球接 触后移开，这时，A 、B 两个球之间的相互作用力大小是 ( ) A.18F B.14F C.38F D.34F 9．如图5所示，A 、B 是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量 都是m ，它们的悬线长度都是L ，悬线上端都固定在同一点O ，B 球悬线竖直且被固定，A 球在力的作用下，在偏离B 球x 的地方静止平衡，此时A 受到绳的拉力为F T ；现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A 球在距离B 为x2处静止平衡，则A 受到绳的拉力为( )A ．F TB ．2F TC ．4F TD ．8F T 二、非选择题10．把带正电荷的导体球C 移近彼此接触的、不带电的绝缘金属导体A 、B (如图6所示)．则： (1)金属箔片是否张开？(2)如果先把C 移走，再将A 和B 分开，上面的金属箔 片会怎样？(3)如果先把A 和B 分开，然后移开C ，上面的金属箔片又会怎样？(4)在(3)的基础上，再让A 和B 接触，上面的金属箔片又会怎样？ 11．如图7所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m 、电荷量均为＋Q 的物体A 和B (A 、B 均可视为质点)．它们间的距离为r ， 与水平面间的动摩擦因数均为μ，求： (1)A 受的摩擦力为多大？(2)如果将A 的电荷量增至＋4Q ，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A 、B 各运动了多远距离？12．真空中有两个完全相同的金属小球，A 球带q A ＝6.4×10－16C 的正电荷，B 球带q B ＝－3.2×10－16C 的负电荷，均可视为点电荷．求：(1)当它们相距为0.5 m时，A、B间的库仑力为多大；(2)若将两球接触后再分别放回原处，A、B间的库仑力又为多大．复习讲义基础再现 一、基础导引 a 吸引b ，接触后，再把b 排斥开．知识梳理 1.带正电 不带电 原子核 负电 较远位置 电中性 2.1.60×10－19C 整数倍 3.(1)转移 转移 保持不变 (2)摩擦起电 接触起电 (3)得失电子思考：同种电荷电荷量平均分配，异种电荷先中和后平分． 二、基础导引 当它们带异种电荷时，F 库>kQ 2l2，因为两个金属球此时距离较近，异种电荷分布在两球内侧，不能将它们看作点电荷，当它们带同种电荷时，F 库<kQ 2l2.知识梳理 1.大小 形状 2.(1)正比 反比 连线 (2)k q 1q 2r 2 (3)①真空中 ②点电荷思考：从数学角度分析是正确的，但从物理角度分析，这一结论是错误的．错误的原因是：当r →0时两电荷已失去了作为点电荷的前提条件，何况实际电荷都有一定的大小，根本不会出现r ＝0的情况．也就是说当r →0时，已不能再利用库仑定律计算两电荷间的相互作用力了． 课堂探究 例1 B 跟踪训练1 BCD 例2 C 跟踪训练2 C 例3 6mg跟踪训练3 (1)负电荷 33Q (2)3kQ 2mL 2(3)Q kLm分组训练 1．C 2.A 3．A 4．AC课进规范训练1．C 2．C 3．C 4．AC 5．D 6．D 7.B8．A 9．D 10．见解析解析 注意静电感应本质上是电荷间的作用，注意感应起电的特 点． (1)可以看到A 、B 上的金属箔片都张开了，表示A 、B 都带 上了电荷．(2)如果先把C 移走，A 和B 上的金属箔片就会闭合．(3)如果先把A 和B 分开，然后移开C ，A 和B 上的金属箔片仍然张开．(4)再让A 和B 接触，它们就不再带电，A 和B 上的金属箔片会闭合．这说明A 和B 分开后所带的是等量异种电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和． 11．(1)k Q 2r 2 (2)均运动了Qk μmg －r 212．(1)7.37×10－21N (2)9.22×10－22N第2课时 电场的力的性质导学目标 1.理解电场强度的概念.2.会分析计算在电场力作用下电荷的平衡及运动.3.会利用电场中的电场线分布分析问题．一、电场及电场强度 [基础导引]判断下列说法是否正确：①电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比( ) ②电场中某点的场强等于F /q ，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关 ( ) ③电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向( ) ④公式E ＝F q 和E ＝k Qr 2对于任何静电场都是适用的( )[知识梳理] 1．静电场(1)电场是存在于电荷周围的一种________，静电荷产生的电场叫静电场．(2)电荷间的相互作用是通过________实现的．电场的基本性质是对放入其中的电荷有____________． 2．电场强度(1)物理意义：表示电场的________和________．(2)定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的____________的比值叫做该点的电场强度． (3)定义式：E ＝Fq.(4)单位：N/C或V/m.(5)矢量性：电场强度是矢量，正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向，电场强度的叠加遵从__________定则．3．场强三个表达式的比较表达式比较E＝Fq E＝kQr2E＝Ud意义电场强度定义式真空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中E与U关系式适用条件一切电场①真空；②点电荷匀强电场决定因素由电场本身决定，与q无关由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定二、电场线[基础导引]图1是等量同种电荷、等量异种电荷的电场线分布图，A与A′、B与B′关于连线上中点O对称．试分析：连线上A与A′，中垂线上B与B′的场强关系．图1[知识梳理]1．电场线的定义：为了直观形象地描述电场中各点电场强度的________及________，在电场中画出一系列的曲线，使曲线上各点的__________方向表示该点的电场强度方向，曲线的________表示电场强度的大小．2．几种典型电场的电场线分布(1)正点电荷的电场如图2甲所示：电场线由________出发，到________终止．(2)负点电荷的电场如图乙所示：电场线由________出发，到________终止．(3)匀强电场的电场线分布如图丙所示．特点：间隔相等的平行直线．(4)点电荷与带电金属板的电场线的分布如图丁所示．图3图4图2(5)等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场两点电荷的连线及其中垂线上的电场分布及特点的比较如下：比较项目 等量同种点电荷等量异种点电荷电场线图示连线中点O 处的场强 为____ 中垂线上最大连线上最小 由O 沿中垂线向外场强的变化 先______后______ 逐渐减小 关于O 点对称的两点A 与A ′，B 与B ′场强的关系等大、反向______、______思考：在点电荷电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的场强相同吗？考点一 电场强度的计算与叠加 考点解读电场叠加原理：多个点电荷在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，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵从平行四边形定则． 典例剖析例1 如图3所示，位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷A 、 B 、C 、D ，四个点电荷的带电量均为q ，其中点电荷A 、C 带正 电，点电荷B 、D 带负电，试确定过正方形中心O 并与正方形垂直 的直线上到O 点距离为x 的P 点处的电场强度的大小和方向． 思维突破 电场强度是矢量，叠加时遵从平行四边形定则，分析电场叠加问题的一般步骤是：(1)确定要分析计算的位置；(2)分析该处存在的几个分电场，先计算出各个分电场电场强度的大小，判断其方向；(3)利用平行四边形定则作出矢量图，根据矢量图求解．跟踪训练1 (2011·陕西西安市质检)如图4所示，一个绝缘圆环，当它的1/4均匀带电且电荷量为q 时，圆心O 处的电场强度大小为E .现使半 圆ABC 均匀带电2q ；而另一半圆ADC 均匀带电－2q .则圆心O 处的场 强的大小和方向为 ( ) A ．22E ，方向由O 指向D图5B ．4E ，方向由O 指向DC ．22E ，方向由O 指向BD ．0考点二 电场线的分布特点及应用 考点解读 1．特点(1)不闭合：电场线起始于正电荷(或无穷远处)，终止于无穷远处(或负电荷)，即电场线不能形成闭合曲线．(2)不中断、不相交：在没有电荷的空间，电场线不中断，两条电场线也不能相交． (3)不是电荷在电场中的运动轨迹：只有当电场线为直线、电荷初速度为零或初速度平行于电场线、电荷仅受电场力作用时，电荷的运动轨迹才与电场线重合． 2．应用(1)表示场强的方向电场线上每一点的切线方向和该点的场强方向一致． (2)比较场强的大小电场线的疏密程度反映了场强的大小，即电场的强弱．同一电场中，电场线越密的地方场强越大，电场线越疏的地方场强越弱． (3)判断电势的高低在静电场中，顺着电场线的方向电势越来越低． 特别提醒 1.电场线是人为引入的，不是客观存在的．2．虽然电场线是用来描述电场的强弱和方向的，但只根据一条电场线无法判断电场强弱和场源情况．3．沿电场线的方向电势虽然越来越低，但场强不一定越来越小． 典例剖析例2 如图5所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带 电粒子的运动轨迹．粒子先经过M 点，再经过N 点．可以判定( )A ．粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力B ．M 点的电势高于N 点的电势C ．粒子带正电D ．粒子在M 点的动能大于在N 点的动能 思维突破 正确分析电场中的“拐弯现象”当带电粒子在电场中的运动轨迹是一条与电场线、等势线都不重合的曲线时，这种现象简称为“拐弯现象”，其实质为“运动与力”的关系．通常只有电场力，有时也有重力等．一般要综合性地运用“牛顿运动定律、功和能”的知识分析求解．(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向)，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景．(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的图6图7方向，是题意中相互制约的三个方面．若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则要用“假设法”分别讨论各种情况．有时各种情景的讨论结果是归一的．(3)一般为定性分析，有时涉及简单计算．跟踪训练2 (2010·新课标全国卷·17) 静电除尘器是目前普遍采用的一种 高效除尘器．某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图6中直线 ab 为该收尘板的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如 图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板 上．若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( )5.带电体的力电综合问题的分析方法例3 如图7所示，匀强电场方向与水平线间夹角θ＝30°， 方向斜向右上方，电场强度为E ，质量为m 的小球带负 电，以初速度v 0开始运动，初速度方向与电场方向一致．(1)若小球的带电荷量为q ＝mgE，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F 1的大小和方向各如何？ (2)若小球的带电荷量为q ＝2mgE ，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F 2的大小和方向各如何？ 方法提炼 1．解答思路2．运动情况反映受力情况图8(1)物体静止(保持)：F 合＝0. (2)做直线运动①匀变速直线运动，F 合＝0.②变速直线运动：F 合≠0，且F 合与速度方向总是一致．(3)曲线运动：F 合≠0，F 合与速度方向不在一条直线上，且总指向运动轨迹曲线凹的一 侧．(4)F 合与v 的夹角为α，加速运动：0°≤α<90°；减速运动：90°<α≤180°. (5)匀变速运动：F 合＝恒量．跟踪训练3 质量为m 、电荷量为＋q 的小球在O 点以初速度v 0与水平 方向成θ角射出，如图8所示，如果在某方向加上一定大小的匀强电 场后，能保证小球仍沿v 0方向做直线运动，试求所加匀强电场的最小 值，加了这个电场后，经多少时间速度变为零？A 组 电场强度和电场的叠加1．关于电场强度的概念，下列说法正确的是 ( )A ．由E ＝Fq 可知，某电场的场强E 与q 成反比，与F 成正比B ．正负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C ．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷正负无关D ．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零2．在如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a 、b 两点，其中a 、b 两点电势和场强都相同的是 ( )B 组 带电粒子在电场中的运动3．(2011·课标全国理综·20)一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递减的．关于b 点电场强度E 的方向，下列图所示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线) ( )。