《物理選修3-1》第一章導(dǎo)學(xué)案

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1、物理選修3-1第一章靜電場導(dǎo)學(xué)案 1.1 《電荷及其守恒定律》導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．知道兩種電荷及其相互作用．知道電量的概念。知道什么是元電荷。 2．知道三種起電方式，知道起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開。 3．知道電荷守恒定律。 【重點難點】利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應(yīng)起電的相關(guān)問題。 【學(xué)法指導(dǎo)】認(rèn)真閱讀教材，觀察實驗，體會起電的方式和實質(zhì)，體會電荷守恒定律的內(nèi)涵 【知識鏈接】1、初中學(xué)過自然界有幾種電荷，兩種電荷是怎樣定義的？它們間的相互作用如何？電荷的多少用什么表示？2、電荷的基本性質(zhì)是什么呢？ 【學(xué)習(xí)過程】 一．電荷 1

2、.電荷的種類：自然界中有_________種電荷 ①.用絲綢摩擦過的玻璃棒上所帶的電荷，叫_________電荷； ②.用毛皮摩擦過的橡膠棒上所帶的電荷，叫_______電荷。 2.電荷間相互作用的規(guī)律：同種電荷相互____________，異種電荷相互_________。 二．使物體帶電的三種方法 問題一： 思考a：一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內(nèi)是否存在電荷？物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的？ 思考b：什么是摩擦起電，為什么摩擦能夠使物體帶電呢？實質(zhì)是什么呢？ （1）原子的核式結(jié)構(gòu)及摩擦起電的微觀解釋（原子：包括原子核（質(zhì)子和中子）和核外電子。） （2）摩擦起電的原因

3、：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同． 1. 摩擦起電的實質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移． 結(jié)果：兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷． 例1．毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因為（ ） A．毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上了 B．毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上了 C．橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到了毛皮上了 D．橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上了 問題二： 思考a：接觸帶電的實質(zhì)是什么呢？ 思考b：兩個完全相同的帶電導(dǎo)體,接觸后再分開,二者所帶電量怎樣分配呢？ 電中和現(xiàn)象及電荷均分原理： a.兩個帶__________電荷的物體相互接觸后都不顯電性，這種現(xiàn)象叫做

4、電中和現(xiàn)象。 b.兩個相同的帶電金屬導(dǎo)體接觸后，電荷要重新分配，這種現(xiàn)象叫做電荷均分原理。 2. 接觸帶電的實質(zhì)：自由電子在_________________的轉(zhuǎn)移。 例2. 兩個完全相同的金屬球，一個帶+610-8C的電量，另一個帶－210-8C的電量。把兩球接觸后再分開，兩球分別帶電多少？ 問題三： （1）思考a：金屬為什么能夠成為導(dǎo)體？ （2）【演示】 思考a：把帶正電荷的球C移近導(dǎo)體A，箔片有什么變化，現(xiàn)象說明了什么呢？然后又移走C呢？ 思考b：如果先把A和B分開，然后移開C，箔片什么變化，這種現(xiàn)象又說明什么呢？ 思考c：在上一步的基礎(chǔ)上，再讓A和B接觸

5、，又會看到什么現(xiàn)象呢？這個現(xiàn)象說明了什么呢？ （3）什么是靜電感應(yīng)和感應(yīng)起電？感應(yīng)起電的實質(zhì)什么呢？ 3. 感應(yīng)起電 ⑴靜電感應(yīng)：當(dāng)一個帶電體__________導(dǎo)體時，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象，叫做靜電感應(yīng)。 ⑵感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電的過程。 實質(zhì)：自由電子從__________物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。 規(guī)律：近端感應(yīng)________種電荷，遠(yuǎn)端感應(yīng)________種電荷。 靜電感應(yīng)的原因？分析物質(zhì)的微觀分子結(jié)構(gòu)，分析起電的本質(zhì)原因：把帶電的球C移近金屬導(dǎo)體A和B時，由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導(dǎo)體上的自由電子被吸引過來，因此導(dǎo)體A和B帶上了等量

6、的異種電荷．感應(yīng)起電也不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開，是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。 得出電荷守恒定律． 例3. 如圖所示，將用絕緣支柱支持的不帶電金屬導(dǎo)體A和B 接觸，再將帶負(fù)電的導(dǎo)體C移近導(dǎo)體A，然后把導(dǎo)體A、B分開，再移去C，則 ( ) A．導(dǎo)體A帶負(fù)電，B帶正電 B．導(dǎo)體A帶正電，B帶負(fù)電 C．導(dǎo)體A失去部分負(fù)電荷，導(dǎo)體C得到負(fù)電荷 D．導(dǎo)體A帶正電是由于導(dǎo)體B的部分電子轉(zhuǎn)移到A上，故A、B帶等量異種電荷 小結(jié)：使物體帶電的方式及本質(zhì) 三．電荷守恒定律 1、電荷守恒定律的兩種表述： 表述一： 表述二：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電

7、荷的代數(shù)和總是保持不變。 例4．關(guān)于電荷守恒定律，下列敘述正確的是： ( ) A．一個物體所帶的電量總是守恒的； B．在與外界沒有電荷交換的情況下，一個系統(tǒng)所帶的電量總是守恒的； C．在一定的條件下一個系統(tǒng)內(nèi)的等量的正負(fù)電荷即使同時消失，但是這并不違背電荷守恒定律； D．電荷守恒定律并不意味著帶電系統(tǒng)一定和外界沒有電荷交換； 四．元電荷 閱讀課本并回答 （1）電荷的多少如何表示？它的單位是什么？ （2）什么是元電荷？一個電子就是一個元電荷嗎？ （3）元電荷的數(shù)值是多少？它的數(shù)值最早是由哪位物理學(xué)家測定的？ （4）什么是比荷？

8、電子的比荷是多少？ 1. 電荷量：電荷的多少，簡稱電量。單位：___________，符號：__________ 2. 元電荷是一個電子或質(zhì)子所帶的電荷量，它是電荷量的最 單位。 元電荷的值：e=__________，最早由美國物理學(xué)家__________測定。 注意：所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數(shù)倍。就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。 3. 比荷（荷質(zhì)比）：帶電體的_______________與其________的比值。 比荷：電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me的比值,為C/㎏ 例5．關(guān)于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（ ）

9、A．物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù) B．物體所帶的電荷量應(yīng)該是某些特定值 C．物體帶電＋1.6010-9C，這是因為該物體失去了1.01010個電子 D．物體帶電荷量的最小值為1.610-19C 例6．5個元電荷的電量是________， 16 C電量等于________元電荷． 五．驗電器和靜電計 1、人們選用什么儀器來判斷物體是否帶電？它的工作原理是什么？ 閱讀課本了解驗電器和靜電計的結(jié)構(gòu)和功能 靜電計(指針式驗電器) 2、思考:是否只有當(dāng)帶電體與導(dǎo)體棒的上端直接接觸時,金屬箔片才開始張開?解釋看到的現(xiàn)象 【訓(xùn)練測試】 1．下列敘述正確的是 (　　) A

10、．摩擦起電是創(chuàng)造電荷的過程 B．接觸起電是電荷轉(zhuǎn)移的過程 C．玻璃棒無論和什么物體摩擦都會帶正電 D．帶等量異號電荷的兩個導(dǎo)體接觸后，電荷會消失，這種現(xiàn)象叫電荷的湮沒 2．用棉布分別與丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦實驗結(jié)果如圖所示，由此對摩擦起電說法正確的是 (　　) A．兩個物體摩擦?xí)r，表面粗糙的易失去電子 B．兩個物體摩擦起電時，一定同時帶上種類及數(shù)量不同的電荷 C．兩個物體摩擦起電時，帶上電荷的種類不同但數(shù)量相等 D．同一物體與不同種類物體摩擦，該物體的帶電荷種類可能不同 3．關(guān)于元電荷，下列說法中正確的是(　　) A．元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身 B．所有帶電體

11、的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍 C．元電荷的值通常取作e＝1.6010－19C D．電荷量e的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根用實驗測得的 4．如圖所示，導(dǎo)體A帶正電，當(dāng)帶負(fù)電的導(dǎo)體B靠近A時，A帶的 (　　) A．正電荷增加 B．負(fù)電荷增加 C．正、負(fù)電荷均增加 D．電荷數(shù)不變 5．如圖所示，掛在絕緣細(xì)線下的小輕質(zhì)通草球，由于電荷的相互作用而靠近或遠(yuǎn)離，所以 (　　) A．甲圖中兩球一定帶異種電荷 B．乙圖中兩球一定帶同種電荷 C．甲圖中兩球至少有一個帶電 D．乙圖中兩球只有一個帶電 6．(2009福建仙游現(xiàn)代中學(xué)高二檢測)把兩個完全相同的金屬球A和B接

12、觸一下，再分開一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球間互相排斥，則A、B兩球原來的帶電情況可能是 (　　) A．A和B原來帶有等量異種電荷 B．A和B原來帶有同種電荷 C．A和B原來帶有不等量異種電荷 D．A和B原來只有一個帶電 【學(xué)習(xí)反思】 物體帶電的實質(zhì)是什么？摩擦起電和感應(yīng)起電有什么不同？ 【學(xué)習(xí)總結(jié)】 1.2 《庫侖定律》導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、通過演示實驗，定性了解電荷之間的作壓力大小與電荷量的多少以及電荷之間距離大小的關(guān)系 2、明確點電荷是個理想模型。知道帶電體簡化為點電荷的條件，

13、 3、理解庫侖定律的含義及其表達式、適用條件，知道靜電力常量 4、了解庫侖扭秤實驗。 【重點難點】對庫侖定律的理解和應(yīng)用。 【學(xué)法指導(dǎo)】認(rèn)真閱讀教材，觀察實驗，體會電荷間相互作用力的大小與什么因素有關(guān)？體會庫侖的實驗方法 【知識鏈接】 1、同種電荷互相 異種電荷互相 。 2、上一節(jié)學(xué)過起電的方式有哪些，有沒有違背電荷守恒定律？ 【學(xué)習(xí)過程】 一、演示實驗----探究影響電荷間相互作用力的因素 間教材5頁：通過演示實驗影響電荷間相互作用力的因素有哪些？這些因素對作用力的大小有什么影響？ 二、庫侖定律 1、庫侖

14、定律：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的大小跟它們的 成正比，跟它們的 成反比．作用力的方向在兩個點電荷的連線上 2、公式： 靜電力常量k = 　使用上述公式時，電荷量Q1、Q2一般用絕對值代入計算?！　　? 3、適用條件：真空中，點電荷——理想化模型 注：點電荷： 帶電體就可以看作點電荷．嚴(yán)格地說點電荷是一個理想模型，實際上是不存在的． 4、電荷間這種相互作用叫做 辨析：從庫

15、侖定律的公式看出，當(dāng)兩個電荷間的距離趨近于零時，兩電荷間的作用力將變?yōu)闊o限大，這種說法正確嗎？為什么？ 例題：兩個完全相同的金屬小球A、B，A球帶電量為＋5.010－9C，B球帶電量為－7.010－9C，兩球相距1ｍ。問：它們之間的庫侖力有多大？若把它們接觸后放回原處，它們之間的相互作用力為多大？ 三、庫侖扭秤實驗：了解，自己閱讀教材6頁內(nèi)容。 四、拓展 1、庫侖定律與萬有引力的關(guān)系： 見教材7頁例1 總結(jié)： 2、庫侖力的疊加： 如果存在兩個以上的電荷，兩個以上點電荷對某一點電荷的作用力等于

16、 的矢量和。 例2、教材7頁例2 【訓(xùn)練測試】 1．關(guān)于點電荷的說法，正確的是（ ） A．只有體積很小的帶電體才能看作點電荷 B．體積很大的帶電體一定不能看成點電荷 C．當(dāng)兩個帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看作點電荷 D．一切帶電體都可以看成是點電荷 2．關(guān)于庫侖定律的公式F=kQ1Q2/r2，下列說法中正確的是（ ） A．當(dāng)真空中兩個電荷間距離r→∞時，它們間的靜電力F→0 B．當(dāng)真空中兩個電荷間距離r→0時，它們間的靜電力F→∞ C．當(dāng)兩個電荷間的距離r

17、→∞時，庫侖定律的公式就不適用了 D．當(dāng)兩個電荷間的距離r→0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用了 3．真空中有兩個點電荷，它們之間的靜電力為F，如果保持它們所帶的電量不變，將它們之間的距離增大到原來的3倍，它們之間作用力的大小等于（ ） A．F 　　B.3F 　　C.F/3　　D.F/9 4．A、B兩點電荷間的距離恒定，當(dāng)其他電荷移到A、B附近時，A、B間相互作用的庫侖力將（ ） A．可能變大 B.可能變小 C.一定不變 D.無法確定 5．真空中有兩個靜止的點電荷，它們之間的作用力為F，若它們的帶電量都增大為原來的

18、2倍，距離減少為原來的1/2，它們之間的相互作用力變?yōu)椋? ） A．F/2 B．F Ｃ．4F 　 Ｄ．16F 【學(xué)習(xí)反思】 什么是點電荷？為什么說點電荷是理想化模型？ 【學(xué)習(xí)總結(jié)】 1.3 《電場強度》導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)． 2．理解電場強度的概念及其定義式，會根據(jù)電場強度的定義式進行有關(guān)的計算，知道電場強度是矢量，知道電場強度的方

19、向是怎樣規(guī)定的．3．能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義式推導(dǎo)點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關(guān)的計算．4．知道電場的疊加原理，并應(yīng)用這個原理進行簡單的計算 【重點難點】1．電場強度公式的應(yīng)用，電場線及各種電場的電場線特點，電場的疊加原理； 2．電場強度公式的得出，電場線是實際不存在的，是科學(xué)的抽象。 【學(xué)法指導(dǎo)】認(rèn)真閱讀教材，觀察教材插圖，體會電場強度的物理意義和定義方法；體會電場強度的矢量性和合場強的計算方法 【知識鏈接】 庫侖定律：在真空中兩點電荷的作用力跟它們的電量乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,這就是庫侖定律。 公式： 【學(xué)習(xí)過程】

20、一、電場 1、（1）電場定義： （2）基本性質(zhì)： （3）電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生圖示： 2、電磁場定義： 3、靜電場定義： 二、電場強度 1、思考與討論：有的電荷之間相互強，有的電荷之間作用弱，

21、用什么可以檢驗空間存在看不見又摸不著的電場？ （1）試探電荷： （2）源電荷： 2、電場強度 （1）定義： （2）定義式： （3）單位： （4）方向： （5）理解： 嘗試應(yīng)用1 在電場中A處放點電荷+q，其受電場力為F，方向向左，則A處場強大小 ，方向為 ；若將A處放點電荷為－2q

22、，則該處電場強度大小為 ，方向為 ， 該電荷受電場力大小 方向 。 三、真空中點電荷的場強 1、由庫侖定律和場強的定義式推導(dǎo) （1）大?。? （2）方向： 2、E=和E=K的區(qū)別： 適用范圍 電荷的意義 E= E=K 四、電場強度的疊加 1、電場強度是 量，合成應(yīng)遵循 法則 嘗試應(yīng)用2 在真空中有兩個點電荷q1和q2，分別位于A和B，相距20 cm，q1為410-8 C，q2為－810-8 C。

23、則在AB連線上A點的外側(cè)離A 點20 cm處的D點場強大小、方向如何? 2、如何理解一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同？ 五、電場線 定義： 電場線的特點： 幾種常見電場中電場線的分布及特點 （1）正、負(fù)

24、點電荷的電場中電場線的分布 特點： （2）等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布 特點： （3）等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況 特點： 六、勻強電場電場線分布情況 特點： 嘗試應(yīng)用3 課本15頁第5題 【訓(xùn)練測試】 1．(2009杭州高二檢測)真空中距點電荷(電量為Q)為r的A點處，放一個帶電量為q(q?Q)的點電荷，q受到的電場力大小為F，則A點的場強為 (　　) A．F/Q　　　　　　　　　 B．F/q C．k D．k 2．(2009貴州興義市清華實驗中學(xué)高二檢測)關(guān)于電場線的說法，正確的是 (　　) A．電場線的方向

25、，就是電荷受力的方向 B．正電荷只在電場力作用下一定沿電場線運動 C．電場線越密的地方，同一電荷所受電場力越大 D．靜電場的電場線不可能是閉合的 3．在如圖所示的4種電場中，A、B兩點電場強度相同的是 (　　) 4．把質(zhì)量為M的正點電荷放在電場中無初速度釋放，不計重力，則以下說法正確的是 (　　) A．點電荷的軌跡一定和電場線重合 B．點電荷的速度方向總是與它所在處的電場線方向一致 C．點電荷的加速度方向總是與所在處的電場線的切線方向重合 D．點電荷將沿電場線切線方向拋出，做拋物線運動 5．以下關(guān)于電場和電場線的說法

26、中正確的是 (　　) A．電場、電場線都是客觀存在的物質(zhì)，因此電場線不僅在空間相交，也能相切 B．在電場中，凡是電場線通過的點場強不為零，不畫電場線的區(qū)域內(nèi)的點場強為零 C．同一檢驗電荷在電場線密集的地方所受電場力大 D．電場線是人們假想的，用以形象表示電場的強弱和方向，客觀上并不存在 6．(2009福建仙游現(xiàn)代中學(xué)高二檢測)在電場中P點放一個電荷量為410－9C的點電荷，它受到的電場力為210－4N，則P點的場強為________N/C.把放在P點的點電荷的電荷量減為210－9C，則P點的場強為________N/C.把該點的點電荷移走，P點的場強又為______N/C.

27、 【學(xué)習(xí)反思】 電場強度的物理意義是什么？采用了怎樣的定義方法？怎樣利用電場線反應(yīng)電場強度？畫出點電荷、等量異號點電荷、等量同種點電荷的電場線。 【學(xué)習(xí)總結(jié)】 1.4 《電勢能和電勢》導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關(guān)系。 2、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關(guān)系。了解電勢與電場線的關(guān)系，了解等勢面的意義及與電場線的關(guān)系。 【重點難點】1、理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。2、掌握電

28、勢能與做功的關(guān)系，并能用此解決相關(guān)問題。 【新課學(xué)習(xí)】 探究一 靜電力做功的特點 結(jié)合右圖分析試探電荷q在場強為E的均強電場中沿不同路徑從A運動到B電場力做功的情況。 （1） q沿直線從A到B （2） q沿折線從A到M、再從M到B （3） q沿任意曲線線A到B 結(jié)果都一樣即：W= = 【結(jié)論】：

29、 探究二 電勢能 1、 與重力做功比較，得出重力勢能的定義？ 2、 重力做功與勢能變化的關(guān)系？ 電勢能零點的規(guī)定：大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零電荷在電場中某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零電勢能位置時電場力所有做的功。如上式若取B為電勢能零點，則A點的電勢能為： [例1] 帶同種電荷的A、B球，質(zhì)量分別為m和2m，開始均靜止在光滑的絕緣水平面上?，F(xiàn)將兩個小球由靜止同時釋放，時刻t，A球的速率為v；從釋放到時刻t，A、B兩球的電勢能改變量為 探究三 電勢---表征電場性質(zhì)的重要物理量度 （1）定義： （2）公式：

30、 （3）單位： （4）電勢與電場線的關(guān)系： （5）零電勢位置的規(guī)定：電場中某一點的電勢的數(shù)值與零電勢的選擇有關(guān)，即電勢的數(shù)值決定于零電勢的選擇．（大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零） [例2] 一個帶正電的質(zhì)點，電量q=2 0l0-9c，在靜電場中由a點移到b點，在這個過程中，除電場力外，其他力做功6 010-5J，質(zhì)點的動能增加了8.0l0-5J，則a，b兩點的電勢差φa－φb為（ ） A. 3l04V B. 1104V C. 4l04V D. 7104V 探究四 等勢面 1、 等勢面的定義及性質(zhì)? 2、幾種電場的電場線及等勢面 【訓(xùn)練測試】 1．關(guān)于摩

31、擦起電中做功及能量轉(zhuǎn)化問題的解釋，下列說法正確的是（ ） A. 摩擦起電過程中，電場力做功 B. 摩擦起電過程中，電荷克服電場力做功 C. 摩擦起電過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能 D. 摩擦起電過程中，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 2．一個帶正電的質(zhì)點，電量q=2 0l0-9c，在靜電場中由a點移到b點，在這個過程中，除電場力外，其他力做功6 010-5J，質(zhì)點的動能增加了8.0l0-5J，則a，b兩點的電勢差φa－φb為（ ） A. 3l04V B. 1104V C. 4l04V D. 7104V 3．如圖所示，虛線a、b、c表示電場中的三個等勢面與紙平面的交線，且相鄰等勢面之間

32、的電勢差相等。實線為一帶正電粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點，則下面說法中正確的是（ ） A. 三個等勢面中，a的電勢最高 B. 對于M、N兩點，帶電粒子通過N點時電勢能較大 C. 對于M、N兩點，帶電粒子通過M點時動能較大 D. 帶電粒子由M運動到N時，加速度增大 4．帶同種電荷的A、B球，質(zhì)量分別為m和2m，開始均靜止在光滑的絕緣水平面上?，F(xiàn)將兩個小球由靜止同時釋放，時刻t，A球的速率為v；從釋放到時刻t，A、B兩球的電勢能改變量為 3如圖所示，勻強電場電場線與AC平行，把l0-8C的負(fù)電荷從

33、A點移到B點，電場力做功6l0-5J，AB長6cm，AB與AC成60角。求： （1）場強方向； （2）設(shè)B處電勢為lV，則A處電勢為多少? （3）場強為多少?電子在A點電勢能為多少? 【學(xué)習(xí)總結(jié)】 1.5 《電勢差》導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、理解電勢差的概念，知道電勢差與電勢零點的選擇無關(guān)。2、掌握兩點間電勢差的表達公式，知道兩點間電勢差的正負(fù)號與這兩點的電勢高低之間的對應(yīng)關(guān)系。3、知道在電場中移動電荷時靜電力做功與兩點間電勢差之間的關(guān)系，會應(yīng)用靜電力做功的公式進行相關(guān)的計算。 【重點難點】靜電

34、力做功公式中正負(fù)號的應(yīng)用與正負(fù)號的物理意義 【學(xué)法指導(dǎo)】認(rèn)真閱讀教材，體會電勢差的特點；體會例題展示的解題方法 【知識鏈接】 除了電場強度，電勢是又一個表征電場性質(zhì)的重要物理量。 電勢的定義： 用公式表示為： 應(yīng)該先規(guī)定電場中某處的電勢為0，然后才能確定其他各點的電勢。電場中各點的電勢可以是正值，也可以是負(fù)值。但電勢只有大小，沒有 ，是 量。 選擇不同的位置作為電勢零點，電場中某點電勢的數(shù)值也會改變。那么有沒有不隨電勢零

35、點變化而變化的物理量呢？（類比高的和高度差思考） 【學(xué)習(xí)過程】 1、電勢差 （1）電勢差是電場中兩點間的電勢的差值， 即：UAB= 或UBA= 顯然UAB=-UBA （2）電場中某一點的電勢，與選取的電勢零點有關(guān)；而電場中兩點間的電勢差，與選取的電勢零點 。 （3）電勢和電勢差單位都是 ，符號 ，都有正負(fù)值，但都是 量 a. 電勢的正負(fù)表示該點比電勢零點的電勢高或低；b. 電勢差的正負(fù)表示電場中兩點電勢的高低。 說明：電勢差也叫電壓，在很多場合下電壓不帶正負(fù)號。 2 、電勢差與電

36、場力做功的關(guān)系 （1）推導(dǎo)： 電荷q在電場力作用下由A點移到另一點B的過程中，電場力做的功WAB與兩點間電勢差UAB關(guān)系：（2）關(guān)系式： 或 ［思考］UAB由什么決定？由WAB、q決定嗎？ 所以電勢差反映了 . 3、應(yīng)用計算時，相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入，其結(jié)果： ＞0，電場力做 功； ＜0，電場力做 功（也可以說成物體克服電場力做功）； ＞0，表示 ； ＜0，表示 （比較和的高低） 三、典型例題分析 （提示 ：應(yīng)用計算時，注意各

37、物理量用正負(fù)值代入。） 【例1】將一個電量為－210－9C的點電荷從電場中的N點移到M點，需克服電場力做功1.410－8J，N、M兩點間的電勢差UNM為多少？若將該電荷從M移到N，電場力做什么功？UMN為多少？ 【例2】在電場中把2.010－9C 的正電荷從A點移到B點，靜電力做功1.510－7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功-4.010－7J 。 (1) A、B、C三點中哪點電勢最高？哪點電勢最低？ （2） AB間，BC間，AC間的電勢差各是多大？ （3）把-1.510－9C的電荷從 A 點移到C點，靜電力做多少功？ 解（1） （2

38、） （3） 四、課堂小結(jié)： 1、電勢差的概念及公式： 2、電勢差和電勢的區(qū)別： 3、電勢差與電場力做功的關(guān)系式： 4、應(yīng)用計算時的注意事項： 【訓(xùn)練測試】 1．(2009長沙市一中高二檢測)下列公式中，既適用于點電荷

39、產(chǎn)生的靜電場，也適用于勻強電場的有 (　　) ①場強E＝F/q?、趫鰪奅＝U/d?、蹐鰪奅＝kQ/r2?、茈妶隽ψ龉＝Uq A．①③　　　　　　　　　 B．②③ C．②④ D．①④ 2．下列說法哪些是正確的 (　　) A．電勢處處相等且不為零的空間中各點場強必為零 B．電勢降落速度最大的方向必為場強方向 C．電場中電勢高的點場強較大 D．電場中場強相等的兩點間電勢差一定為零 3．如下圖所示，勻強電場場強E＝100V/m，A、B兩點相距10cm，A、B連線與電場線夾角為60，則UBA之值為 (　　) A．－10V B．10V C．－5V

40、 D．－5V 4． A、B在兩個等量異種點電荷連線的中垂線上，且到連線上中點O的距離相等，如圖所示，則 (　　) A．同一電荷在A，B兩點的電勢能相等 B．把正電荷從A點沿直線移動到B點，電荷的電場強度先增大后減少 C．把正電荷從A點沿直線移動到B點，電荷的電勢能先減少后增大 D．A、B連線上的任意兩點的電勢差為零 5．夏季某日，某地區(qū)距地面一定高度的空中有兩塊相距3km的足夠大的云團，受濕氣流影響，兩塊云團正在以5m/s的相對速度靠近，不斷與空氣摩擦帶電．設(shè)兩云團之間電勢差保持3109V不變，已知空氣電離的電場強度(即發(fā)生放電時的電場強度)為3106V/m，

41、云團間的電場可視為勻強電場，則大約經(jīng)過________秒，將會發(fā)生放電現(xiàn)象；在這次放電中，若從一塊云團移到另一塊云團的電荷量為500C，閃電歷時0.01s，則此過程中的平均電流為________安培．(提示：電流I＝) 6．如圖所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60角，一個電量為q＝410－8C的正電荷從a移到b電場力做功為W1＝1.210－7J，求： (1)勻強電場的電場強度E； (2)電荷從b移到c，電場力做的功W2； (3)a、c兩點的電勢差Uac.

42、【學(xué)習(xí)反思】 利用電勢差的概念計算靜電力做功時，電荷量、電勢差、功三者的符號怎樣處理？ 【學(xué)習(xí)總結(jié)】 1.6 《電勢差與場強的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、理解勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系U=Ed，并能推導(dǎo)出這個關(guān)系式。 2、會用關(guān)系式U=Ed進行計算。 3、通過分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)分析、推理能力。 【重點難點】 場強與電勢差關(guān)系的理解及應(yīng)用 【學(xué)法指導(dǎo)】 認(rèn)真閱讀教材，體會電勢差與電場強度的關(guān)系；理解公式的應(yīng)用條件和各符號的意義 【知識鏈

43、接】 電場中等勢面的特點： 1．在同一等勢面上各點電勢 ，所以在同一等勢面上移動電荷，電場力 功 2．電場線跟等勢面一定 ，并且由電勢 的等勢面指向電勢 的等勢面。 3．等勢面越密，電場強度 【學(xué)習(xí)過程】 1、電勢差與電場強度：在勻強電場中兩點間的電勢差等于_____________與這兩點沿__________方向上距離的乘積． 2、電場強度與電勢差：在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點間的_____________與兩點沿___________方向距離的比值，公式E＝_____

44、______，單位___________． 3、如圖所示將電荷量為q的電荷由A移動到B點，AB間距離為d，場強為E， AB兩點間電勢差為UAB。（1）求電場力的功。 (2)推導(dǎo)U和E的關(guān)系 思考：如果AB兩點不在同一條電場線上，AB兩點間的電勢差和場強的關(guān)系應(yīng)當(dāng)怎樣表示？ 【訓(xùn)練測試】 1．(2009長沙市一中高二檢測)下列公式中，既適用于點電荷產(chǎn)生的靜電場，也適用于勻強電場的有 (　　) ①場強E＝F/q?、趫鰪奅＝U/d　③場強E＝kQ/r2?、茈妶隽ψ龉＝Uq A．①③　　 　B．②③ C．②④ D．①④ 2．下列說法哪些是正確

45、的 (　　) A．電勢處處相等且不為零的空間中各點場強必為零 B．電勢降落速度最大的方向必為場強方向 C．電場中電勢高的點場強較大 D．電場中場強相等的兩點間電勢差一定為零 3．如下圖所示，勻強電場場強E＝100V/m，A、B兩點相距10cm，A、B連線與電場線夾角為60，則UBA之值為 (　　) A．－10V B．10V C．－5V D．－5V 4． A、B在兩個等量異種點電荷連線的中垂線上，且到連線上中點O的距離相等，如圖所示，則 (　　) A．同一電荷在A，B兩點的電勢能相等 B．把正電荷從A點沿直線移動到B點，電荷的電場強度先增大后減少 C．把正

46、電荷從A點沿直線移動到B點，電荷的電勢能先減少后增大 D．A、B連線上的任意兩點的電勢差為零 5．夏季某日，某地區(qū)距地面一定高度的空中有兩塊相距3km的足夠大的云團，受濕氣流影響，兩塊云團正在以5m/s的相對速度靠近，不斷與空氣摩擦帶電．設(shè)兩云團之間電勢差保持3109V不變，已知空氣電離的電場強度(即發(fā)生放電時的電場強度)為3106V/m，云團間的電場可視為勻強電場，則大約經(jīng)過________秒，將會發(fā)生放電現(xiàn)象；在這次放電中，若從一塊云團移到另一塊云團的電荷量為500C，閃電歷時0.01s，則此過程中的平均電流為________安培．(提示：電流I＝) 【學(xué)習(xí)反思】 電場

47、強度的單位有幾個？它們之間的聯(lián)系是怎樣的？ 【學(xué)習(xí)總結(jié)】 1.7 《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．了解靜電的應(yīng)用和防止原理。2．會分析日常生活中的靜電現(xiàn)象，對有害經(jīng)典提出有效的防止措施。 3．培養(yǎng)學(xué)生對經(jīng)典現(xiàn)象的分析，以及利用靜電知識解決有關(guān)問題的能力。 【重點難點】靜電屏蔽 【學(xué)法指導(dǎo)】認(rèn)真閱讀教材，觀察教材插圖，體會處于靜電平衡狀態(tài)時導(dǎo)體內(nèi)的電場特點，了解避雷針的工作原理和靜電屏蔽現(xiàn)象的產(chǎn)生原理 【知識鏈接】電場對電荷的基本性質(zhì)是什么？將金屬導(dǎo)體放置在電場中，自由電子將如何移動？自由電子的定向移動將導(dǎo)致怎樣

48、的的結(jié)果？ 【學(xué)習(xí)過程】 一、靜電平衡狀態(tài) 特點：1、 2、 嘗試應(yīng)用1圖示中，A、B都是裝在絕緣柄上的導(dǎo)體，A帶正電后靠近B，發(fā)生靜電感應(yīng)。若取地球電勢為零，則( ) A．導(dǎo)體B上任意一點電勢都

49、為零 B．導(dǎo)體B上任意一點電勢都為正 C．導(dǎo)體B上任意一點電勢都為負(fù) D．導(dǎo)體B上右邊電勢為正，左邊電勢為負(fù) 二、導(dǎo)體上電荷的分布 靜電平衡時，導(dǎo)體內(nèi)部的電荷分布的特點： 1、 2、 嘗試應(yīng)用2對于電場中處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，下列分析不正確的是（ ） A．導(dǎo)體內(nèi)部的場強處處

50、為零 B．導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面 C．導(dǎo)體內(nèi)部是外電場與感應(yīng)電荷電場疊加后的合場強，其大小為零 D．處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部的自由電子不再運動 三、尖端放電 1．導(dǎo)體尖端電荷密度大 尖端周圍電場強 空氣中殘留帶電粒子劇烈運動 空氣電離 正負(fù)電荷奔向異種電荷 尖端失去電荷 尖端放電 2．閃電防護 雷鳴電閃時在室外的人，為防雷擊，應(yīng)當(dāng)遵從四條原則． 第一是人體應(yīng)盡量降低自己，以免作為凸出尖端而被閃電直接擊中，所以人長得高還是一件非常痛苦的事情． 第二是人體與地面的接觸面要盡量縮小以防止因“跨步電壓”造成傷害．

51、所謂跨步電壓是雷擊點附近，兩點間很大的電位差，如若人的兩腳分得很開，分別接觸相距遠(yuǎn)的兩點，則兩腳間便形成較大的電位差，有強電流通過人體使人受傷害． 第三是不可到孤立大樹下和無避雷裝置的高大建筑體附近，不可手持金屬體高舉頭頂． 第四是不要進水中，因水體導(dǎo)電好，易遭雷擊． 總之，應(yīng)當(dāng)?shù)捷^低處，雙腳合攏地站立或蹲下，以減少遭遇雷的機會 嘗試應(yīng)用3避雷針能夠避免建筑物被雷擊的原因是（ ） A．云層中帶的電荷被避雷針通過導(dǎo)線導(dǎo)入大地 B．避雷針的尖端向云層放電，中和了云層中的電荷 C．云層與避雷針發(fā)生摩擦，避雷針上產(chǎn)生的電荷被導(dǎo)入大地 D．以上說法都不對 四、靜電屏蔽 1．

52、定義： 2．應(yīng)用： 五、靜電現(xiàn)象的其他應(yīng)用 1．靜電除塵 2．靜電植絨 3．靜電噴涂 4．靜電分選 5．靜電復(fù)印 【訓(xùn)練測試】 1．導(dǎo)體處于靜電平衡時，下列說法正確的是 (　　) A．導(dǎo)體內(nèi)部沒有電場

53、 B．導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體外表面 C．導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷的運動 D．以上說法均不對 2．如圖所示，某同學(xué)在桌上放兩摞書，然后把一塊潔凈的玻璃板放在上面，使玻璃板離開桌面2～3cm，在寬約0.5cm的紙條上畫出各種舞姿的人形，用剪刀把它們剪下來，放在玻璃板下面，再用一塊硬泡沫塑料在玻璃上來回擦動，此時會看到小紙人翩翩起舞．下列哪種做法能使實驗效果更好 (　　) A．將玻璃板換成鋼板 B．向舞區(qū)哈一口氣 C．將玻璃板和地面用導(dǎo)線連接 D．用一根火柴把舞區(qū)烤一烤 3．每到夏季，我省各地紛紛進入雨季，雷雨等強對流天氣頻繁發(fā)生．當(dāng)我

54、們遇到雷雨天氣時，一定要注意避防雷電．下列說法正確的是 (　　) ①不宜使用無防雷措施的電器或防雷措施不足的電器及水龍頭 ②不要接觸天線、金屬門窗、建筑物外墻，遠(yuǎn)離帶電設(shè)備 ③固定電話和手提電話均可正常使用 ④在曠野，應(yīng)遠(yuǎn)離樹木和電線桿 A．①②③　 　 B．①②④ C．①③④ D．②③④ 4．金屬球殼原來帶有電荷，而驗電器原來不帶電，如圖所示，現(xiàn)將金屬球殼內(nèi)表面與驗電器的金屬小球相連，驗電器的金屬箔 (　　) A．不會張開 B．一定會張開 C．先張開后閉合 D．可能會張開 5．如圖所示，棒AB上均勻分布著正電荷，它的中點正上方有一

55、P點，則P點的場強方向為(　　) A．垂直于AB向上 B．垂直于AB向下 C．平行于AB向左 D．平行于AB向右 6．如圖所示，一導(dǎo)體AB放在一負(fù)電荷的電場中，導(dǎo)體AB與大地是絕緣的，當(dāng)導(dǎo)體處于靜電平衡時， (1)比較A端和B端電勢的高低． (2)比較A點和B點場強大?。? (3)比較A、B端外表面場強大?。? (4)若A端接地，AB導(dǎo)體帶什么電？ (5)若把A端和B端用導(dǎo)線連接，A、B端電荷中和嗎？ 【學(xué)習(xí)反思】 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其內(nèi)部場強為什么為零？導(dǎo)體的表面為什么是等勢面？ 【學(xué)習(xí)總結(jié)】

56、 1.8 《電容器的電容》導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握電容器的結(jié)構(gòu)，電容的定義式和平行板電容器電容的決定式。 2．靜電計的構(gòu)造和指針偏角與電壓的關(guān)系。 【重點難點】比值法定義電容，電容的充、放電過程 【學(xué)法指導(dǎo)】認(rèn)真閱讀教材，觀察教材插圖，體會電容的物理意義；認(rèn)真觀察演示實驗，體會平行板電容器電容的決定因素 【知識鏈接】電場強度、電勢差 【學(xué)習(xí)過程】 一、電容器 電容器的充電： 電容器的放電：

57、 思考：電容器充放電時的電流是怎樣的？ 二、電容 思考：甲電容器兩板各帶2 C電量，板間電壓為2000 V，乙電容器兩板各帶3 C電量，板間電壓為4000 V，能否說乙電容器容納電荷的能力大呢？如果不是，那么電容器的電容和什么有關(guān)？ 1．物理意義：電容是表示電容器 的物理量 2．定義式： 3．單位： 嘗試應(yīng)用 1．根據(jù)電容器的電容的定義式C=Q/U，可知 A．電容器帶電的電量Q越多，它的電容

58、C就越大，C與Q成正比 B．電容器不帶電時，其電容為零 C．電容器兩極之間的電壓U越高，它的電容C就越小，C與U成反比 D．電容器的電容大小與電容器的帶電情況無關(guān) 2．一個電容器，充電后電量為Q，兩板間電壓為U.若向電容器再充進ΔQ=410－6C的電量時，它的板間電壓又升高ΔU=2 V,由此可知該電容器的電容是___________F. 三、平行板電容器： 1．基本結(jié)構(gòu)： 2．帶電特點： 3．板間電場： 提示：我們用控制變量法來研究平行板電容器和什么因素有關(guān)，在實驗中，注意靜電計的使用方法和原理。 影響電容的三個因素：

59、 嘗試應(yīng)用 3．平行板電容器的電容C （ ） A．跟兩極板的正對面積S有關(guān)，S越大，C越大 B．跟兩極板的間距d有關(guān)，d越大，C越大 C．跟兩極板上所加電壓U有關(guān)，U越大，C越大 D．跟兩極板上所帶電量Q有關(guān)，Q越大，C越大 （拓展與提高）：兩種不同變化 --------很重要呀！ 1．有源狀態(tài)：電鍵K保持閉合，則電容器兩端的電壓恒定（等于電源電動勢）， 思考：在有源狀態(tài)下，電壓恒定，改變兩極板的距離，則電容如何變化？則電量如何變化，板間場強如何變化？如果要正對面積那？用公式推導(dǎo)一下！ （提示：用到的公

60、式：） 嘗試應(yīng)用4．平行板電容器保持與直流電源兩極連接，充電結(jié)束后，電容器的電壓為U，電量為Q，電容為C，極板間的場強為E.現(xiàn)將兩極板間距離減小，則引起的變化是（ ） A．Q變大 B．C變大 C．E變小 D．U變小 2．無源狀態(tài)：充電后斷開K，保持電容器帶電量Q恒定， 思考：在無源狀態(tài)下，電量不變，改變兩極板的距離，則電容如何變化？則電壓如何變化，板間場強如何變化？如果要改變正對面積那？用公式推導(dǎo)一下！ 方法：關(guān)鍵看在兩種情況下那個量不變，然后分析其他的量的變化情況 嘗試應(yīng)用 5．平行板電容器充電后斷開電源，

61、然后將兩極板間的正對面積逐漸增大，則在此過程中（ ） A．電容逐漸增大 B．極板間場強逐漸增大 C．極板間電壓保持不變 D．極板上電量保持不變 五、常見電容器（閱讀教材，注意電解電容有正負(fù)極） 【訓(xùn)練測試】 1.(2009瀏陽高二檢測)一個平行板電容器，它的電容 (　　) A．跟正對面積成正比，跟兩板間的距離成正比 B．跟正對面積成正比，跟兩板間的距離成反比 C．跟正對面積成反比，跟兩板間的距離成正比 D．跟正對面積成反比，跟兩板間的距離成反比 2．(2009河南寶豐一中高二

62、檢測)以下說法正確的是 (　　) A．由E＝可知電場中某點的電場強度E與F成正比 B．由公式φ＝可知電場中某點的電勢φ與q成反比 C．由Uab＝Ed可知，勻強電場中的任意兩點a、b間的距離越大，則兩點間的電勢差也越大 D．公式C＝Q/U，電容器的電容大小C與電容器兩極板間電勢差U無關(guān) 3．如圖所示，當(dāng)被測物體在左右方向發(fā)生位移時，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動．如果測出了電容的變化，就能知道物體位移的變化．若電容器的電容變大，則物體的位移可能的變化是 (　　) A．加速向右移動　　　　 　B．加速向左移動 C．減速向右移動 D．減速向左移動 4．如圖所示，

63、平行板電容器C和電阻組成電路，當(dāng)增大電容器極板間的距離時，則(　　) A．在回路中有從a經(jīng)R流向b的電流 B．在回路中有從b經(jīng)R流向a的電流 C．回路中無電流 D．回路中的電流方向無法確定 5．如圖所示，用靜電計可以測量已充電的平行板電容器兩極板之間的電勢差U，現(xiàn)使B板帶電，則下列判斷正確的是 (　　) A．增大兩極之間的距離，指針張角變大 B．將A板稍微上移，靜電計指針張角將變大 C．若將玻璃板插入兩板之間，則靜電計指針張角變大 D．若將A板拿走，則靜電計指針張角變?yōu)榱? 6．一平行板電容器電容為C，兩極板水平放置，兩極板間

64、距為d，接到電壓為U的電源上，兩極板間一個質(zhì)量為m的帶電液滴處于靜止，此液滴的電量q＝________，若將兩個極板之間的距離變?yōu)閐/2，帶電液滴將向________運動，(填“上、下、左或右”)，電容器的電容將________．(填“變大、變小、或不變”) 【學(xué)習(xí)反思】 電容的物理意義是什么？采用了怎樣的定義方法？你還能說出哪些物理量的定義是采用了這樣的方法？ 【學(xué)習(xí)總結(jié)】 1.9 《帶電粒子在電場中的運動》導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解帶電粒子在電場中的運動規(guī)律，并能分析解決加速和偏轉(zhuǎn)方向的

65、問題． 2、知道示波管的構(gòu)造和基本原理。 【重點難點】運用電學(xué)知識和力學(xué)知識綜合處理偏轉(zhuǎn)問題 【學(xué)法指導(dǎo)】認(rèn)真閱讀教材，觀察教材插圖，體會分析帶電粒子在電場中運動的方法；理解示波管的工作原理 【知識鏈接】 1、牛頓第二定律的表達式是 2、動能定理的表達式是 3、（1）平拋運動的特點：速度沿 方向，受 力作用，受力方向與速度方向 ，運動軌跡為拋物線。 （2）處理平拋運動的方法：分解為水平方向的

66、 ，豎直方向的 （3）運動規(guī)律：經(jīng)過時間， 速度關(guān)系：VX= Vy= V合= 速度偏轉(zhuǎn)角正切值tanθ= 位移關(guān)系：x= y= 【學(xué)習(xí)過程】 一、帶電粒子的受力特點 1、對于基本粒子，如電子、質(zhì)子、α粒子、正負(fù)離子等，除有說明或明確的暗示以外，在電場中運動時均不考慮重力。（但并不忽略質(zhì)量） 2、對于宏觀帶電體，如液滴、小球、塵埃等，除有說明或明確的暗示以外，必須考慮重力。 二、帶電粒子的加速 例1 圖為兩個帶小孔的平行金屬板，板間電壓為U，一帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為－q，從左孔以初速度V0進入板間電場，最終從右