电荷 电荷守恒定律2 一课时
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1.知道电荷量意义、符号、单位和元电荷的概念;(重点)
2.知道自然界存在正负两种电荷、了解摩擦起电的原因;?
3.感受认识电现象的初始过程,学习元电荷,认识实验是重要的学习物理的方法;
4.收集生产、生活实践中有关“静电的防范和利用”的事例,使学生了解事物的两面性,树立趋利避害的自觉性。?(难点)
【使用说明】
1.认真阅读相应学习的内容,10分钟完成课前基础案,课堂5分钟合作纠错;
2.独立完成探究学案,并标注疑难处,保证学案的完成质量;
3.1课时。
1.电荷实际上是一切带电粒子的统称,自然界存在两种电荷: 正电荷 和 负电荷 。
2.电荷量为 C 的电荷称为元电荷。在自然界中, 电子和 质子 所带电荷量正好等于元电荷,不过其中 质子 带正电荷, 电子 带负电荷。
3.电荷既不能被创造出来,也不能被消灭,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,系统的电荷代数和不变。
4.使物体带电荷的方式: 摩擦起电 . 接触起电 、 感应起电 。其本质是 得失电子
?
【合作探究】
静电现象 、摩擦起电(展示、点评共8分钟)
(1)展示一幅壮观的雷电图片
(2)辉光球(电离魔幻球)
(3)演示高压放电现象
(4)视频:雅各布天梯——高压击穿空气发生电弧放电,空气对流加上电动力驱使,使电弧向上升
1:静电现象到底是怎样产生的呢?
2:用摩擦的方法可以使物体带上电,那么大家有没有想过为什么通过摩擦的方法就能够使物体带上电呢?
(电子转移)
【合作学习】
使物体的带电方式(展示、点评共7分钟)
1.学生实验:请学生实验一下两种物质相距越远,摩擦起电现象有何不同?
(效果越明显)
2.提问:摩擦起电是我们比较常见的使物体带电的方法,除此之外我们还有其他使物体带电的哪些方法? (感应起电、接触起电)
二、电荷量 、元电荷及电荷守恒定律(展示、点评共7分钟)
1.电荷量:反映带电体所带电荷的多少(用Q或q表示)
2.元电荷:最小电荷量e叫做元电荷
单位是C(库仑),微库——μc?? 1μC=10-6C
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。这个结论叫做电荷守恒定律
三、了解静电的产生和测量设备 (展示、点评共3分钟,)
产生设备:手摇感应起电机、超高压电源、范德格拉夫起电机等
测量设备:验电器、电荷量表、静电电压表等
A类
1.摩擦起电的实质是 电子 从一个物体 转移 到另一个物体.
2.摩擦起电以及其他大量事实表明:电荷既不能 创生 ,也不能 消灭 ,它们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, 电荷总量 不变.这个结论叫做电荷守恒定律,它和能量守恒定律、动量守恒定律一样,是自然界的一条基本规律.
3.研究表明,物体所带电荷的多少只能是 电子电荷 的整数倍·因此 电子所带电荷
的多少叫做元电荷,用符号e表示.最早测量该电荷数值的是美国物国物理学家 密立根 在中学阶段的计算中通常取e= 1.60×10-19C
B类
4.关于摩擦起电,下列说法正确的是( B D )
A.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电荷,毛皮不带电
B.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电荷,丝绸带等量的负电荷
C.摩擦起电,就是通过摩擦的形成来创造电荷,体现了人类的智慧
D.摩擦起电,就是通过摩擦的方法使得电荷在两个物体之间发生了转移
5.把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离,发现两球之间相互排斥,则这两个金属小球原来的带电情况可能是( B C D )
A.两球原来带有等量异种电荷 B.两球原来带有同种电荷
C.两球原来带有不等量异种电荷 D.两球中原来只有一个带电
C类
6.四个塑料小球,A和B互相排斥,B和C互相吸引,C和D互相排斥.如果D带正电,则B球的带电情况是( B )
A.带正电. B.带负电. C.不带电. D.可能带负电或不带电.
【课堂小结】(3分钟)
1、此节课目标的达成情况:
2、此节课应注意的问题:
3、此节课的收获:
1.2 库仑定律导学案 一课时
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1、通过学习库仑定律,知道点电荷的概念,并理解真空中的库仑定律;(重点)
2、通过训练会用库仑定律进行有关的计算;(难点)
3、渗透理想化方法,培养由实际问题进行简化抽象建立物理模型的能力;
4、了解控制度量的科学研究方法.
【使用说明】
1.认真阅读相应学习的内容,10分钟完成课前基础案,课堂5分钟合作纠错;
2.独立完成探究学案,并标注疑难处,保证学案的完成质量;
3.1课时。
1、内容:真空中两个静止的 点电荷 相互作用跟它们所带 电量 的乘积成正比,跟它们之间距离的 平方 成反比,作用力的方向在它们的 连线上 。
2、库仑定律表达式:
3、库仑定律的适用条件: 真空中的 点电荷 。
4、点电荷:是一种 理想模型 .当带电体的 大小 比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.
5、库仑的实验的研究方法 控制变量法
一:库仑定律(学生展示、点评共10分钟)
⒈ 实验:学生动手做摩擦起电实验;演示实验:同性电荷相推斥,异性电荷相吸引。思考:电荷间的相互作用力大小与哪些因素有关?如何计算?
现象:
结论:2.库仑定律的内容:真空中两个静止的点电荷相互作用跟它们所带电量的乘积成正比,跟它们之间距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上 。
3、库仑定律表达式:
4、库仑定律的适用条件: 真空中的 点电荷 。
K:静电力恒量 ,重要的物理常数K=9.0×109Nm2/C2,其大小是用实验方法确定的。
库仑力也称静电力 , 它具有力的共性。
二:理解库仑定律并应用其解决实际问题(学生展示、点评共15分钟)
例一:真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r,它们间的静电力为F。若甲的电量变为原来的2倍,乙的电量变为原来的1/3,距离变为2r,则它们之间的静电力变为( B )
A.3F/8 B.F/6 C.8F/3 D.2F/3
例二:如图所示,等边三角形ABC,边长为L,在顶点A、B处有等量异性点电荷QA,QB,QA=+Q,QB=-Q,求在顶点C处的点电荷QC所受的静电力。
解析:分析QC受几个力,确定各力大小和方向。
因QB的存在QA对QC的作用力,还遵守库仑定律吗?
QC题目中没有交待电性,解答时就需考虑两种情况,即QC为正电,QC为负电。
当QC为正电时,受力情况如图下图所示,QA、QB对QC的作用力大小和方向都不因其它电荷的存在而改变,仍然遵守库仑定律的规律。
QA对QC作用力:,同性电荷相斥。
QB对QC作用力:,异性电荷相吸。
∵QA=QB=Q ∴FA=FB[
根据平行四边形法则,QC受的力F1即为FA、FB的合力,根据几何知识可知,QC受力的大小,F1=FA=FB=,方向为平行AB连线向右。
A类
1、关于点电荷的下列说法中正确的是:(B )
A .真正的点电荷是不存在的.B .点电荷是一种理想模型.
C .足够小的电荷就是点电荷.D .一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
2、关于库仑定律,下列说法正确的是:( D )
A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积最小的带电体;
B.根据F=kq1q2/r2,当两个带电体间的距离趋近于零时,库仑力将趋向无穷大;
C.带电量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时,B受到的静电力是A受到的静电力的3倍;
D.库仑定律的适用条件是:真空和点电荷。
B类
3、带电量分别为+4Q和-6Q的两个相同的金属小球,相距一定距离时,相互作用力的大小为F。若把它们接触一下后,再放回原处,它们的相互作用力的大小变为(A)
A.F/24 B.F/16 C.F/8 D.F/4
4、孤立的A、B两点电荷相距R,A的电量是B的a倍,A的质量是B的b倍,已知A受到的静电力大小为F,则B受到的静电力大小为 ( A )
A.F B.(a+b)F C.(a—b)F D.abF
5、真空中甲、乙两个固定的点电荷,相互作用力为F,若甲的带电量变为原来的2倍,乙的带电量变为原来的8倍,要使它们的作用力仍为F,则它们之间的距离变为原来的( B )
A.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍
C类
6、如图所示,+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷,且Q2=4Q1.现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上,欲使整个系统平衡,那么( A )
A.Q3应为负电荷,放在Q1的左边.
B.Q3应为负电荷,放在Q2的右边
C.Q3应为正电荷,放在Q1的左边.
D.Q3应为正电荷,放在Q2的右边.
7.如图所示,已知带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,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,可采用以下哪些方法( B D )
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
【课堂小结】(3分钟)
1、本节课目标的达成情况:
2、本节课应注意的问题:
3、本节课的收获:
1.3 电场 电场强度和电场线 (2) 二课时
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
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;(重点)
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,知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算;(难点)
4.培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
【使用说明】
1.认真阅读相应学习的内容,10分钟完成课前基础案, 课堂5分钟合作纠错;
2.独立完成探究学案,并标注疑难处,保证学案的完成质量;
3.2课时。
第一课时
1.电荷周围存在着一种叫做电场的物质,电荷通过它与其他电荷发生作用.电场的一个重要性质是对其中的电荷有力的作用,这个力通常称为电场力
2.物理学中把电场中某一点的 电荷受到的电场力F它的电荷量Q跟 E的比值F/Q叫做该点的电场强度,简称场强,用符号 E表示,表达式为 E=F/Q,电场强度是由电场本身 决定的物理量,与放入电场中的电荷无关.场强是矢量,物理学中规定,正电荷受力的方向就是这点电场强度的方向.
3.电场线是这样一些曲线,它上面每一点的切线方向都跟这点电场强度的方向一致,同时电场线的疏密可以表示电场强度的大小.在电场中的某个区域,如果 各点场强的大小和方向都相同,这个区域的电场就叫做匀强电场,电场线的形状是间距相等的平行直线
一: 电场:(展示、点评共7分钟)
1.电场: 电荷之间的相互作用是通过特殊物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.
2.电场的特点:看不见摸不着无法称量,可以叠加.是客观存在的,具有物质性和能量性.
3.基本性质:
①在电场中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.[来源:Zxxk.Com]
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性.
二: 电场强度(E) (展示、点评共10分钟)
1.由图1.2-1可知观察和思考引出试探电荷和场源电荷
试探电荷: 详见P12
场源电荷: 详见P12
2.通过演示实验观察思考,分析得出: 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.
3.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: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.
4.让学生讨论真空中点电荷周围的电场
.
三.点电荷周围的电场、电场强度的叠加(展示、点评共8分钟)
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的连线离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.
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.
自主学习A类1 2 3 4 题, 合作学习 B类8题 探究学习9
【课堂小结】(3分钟)
1、本节课目标的达成情况:
2、本节课应注意的问题:
3、本节课的收获:
第二课时
回顾上节课的基础案第1、 2题,合作完成基础案第3题。
【合作学习】
一.应用知识,解决问题(展示、点评共10分钟)
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点的场强.A点与两个点电荷的距离相等,r=0.1m
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
二.电场线(展示、点评共15分钟)
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)
3.演示模拟电场线
4、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.
5.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
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
平行的、等间距的、同向的直线
A类
1.如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相等的是(A C )
2.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 D. 电场是一种是一种理想模型,实际上不存在.
3.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
4.下列关于电场强度的叙述正确的是(A D )
电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力
B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受电场力成正比
C.电场中某点的场强与方向就是检验电荷在该点所受电场力方向
D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关
5.判别下列说法的正确与错误(2 与 5 对 其他错)
(1)电场强度的方向与放入电场中的电荷的正负有关
(2)电场强度大的地方电场线密
(3)电荷所受的电场力的方向就是该点电场强度的方向
(4)电场强度的方向就是电场线从密到疏的方向
(5)任何电荷周围肯定存在着电场
(6)电场中若不放入检验电荷,电场强度一定为零
(7)电场线是电场中实际存在的曲线
B类
6.如图所示,正电荷q在电场力作用下由p向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是图中哪能一个?( D )
7.在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电-Q2,Q1=2Q2。用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强大小,则在x轴上( B )
A.E1=E2之点只有一处,该处合场强为0
B.E1=E2之点共有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2E2
C.E1=E2之点共有三处,两处合场强为0,另一处合场强为2E2
D.E1=E2之点共有三处,一处合场强为0,另两处合场强为2E2
8.如图所示,光滑绝缘水平面上固定着A、B、C三个带电小球,它们的质量均为m,间距均为r,A、B带正电,QA=10Q,QB=Q。现对施C一水平力的同时放开三个小球, 欲使三个小球在运动过程中保持间距r不变,求:
(1)球C的电性和电量;
(2)水平力的大小。
.(1)40Q/3 负电 (2) k70Q2/r2
C类
9.图中a、b是两个点电荷,它们的电量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点,下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧?(A C D )
A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2
B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>│Q2│
C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且│Q1│<Q2
D.Q1、Q2都是负电荷,且│Q1│>│Q2│
10.在点电荷Q右方距离10 cm处的A点处放q=5(10-9 C时,受到电场力为F=10-3 N,方向向左,求:(1)该点的电场强度及Q的电量,(2)若换放q=-5(10-9 C时,F和E又如何?(3)若拿去q,则E、F又如何?(4)原来 q电荷在Q处产生的电场强度多大?
(1)E=2*105N/C 方向向左 Q=2/9*10-6C
(2)F=10-3N 方向向右 E=2*105N/C 方向向左
(3)E=2*105N/C 方向向左 F=0 (4)4.5*103N/C 方向向左
【课堂小结】(3分钟)
1、本节课目标的达成情况:
2、本节课应注意的问题:
3、本节课的收获:
1.4 电势差
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1.理解电势差的概念及定义式,能在具体物理过程中计算电势差、电场力所做的功(难点);
2.理解电势的概念,能区别电势与电势差(难点);
3.通过自主学习、互动交流,体会比值定义的物理思想,提高学生的科学素养。
【使用说明】
1.认真阅读相应学习的内容,10分钟完成课前基础案,课堂5分钟合作纠错。
2.独立完成探究学案,并标注疑难处,保证学案的完成质量.
3.1课时。
1.电荷q在电场中某点A具有的电势能为ε,则A点的电势.注意:ε、q都
是 标量 ,但有正负,计算时 要带入 正负号.因为UA是电场中A点的电势,所以与ε、 q无关,取决于 电场本身.
2. 静电场中,沿 电场线 方向电势逐点降低.
3. 无论正电荷还是负电荷,只要电场力做正功,电势能就 减小 ;电场力做负功, 电势能就 增加
4. 电荷Q在电场中由一点A移动到另一点B时,_电场力所做的功与_电量_的比值,叫做这两点的电势差,也叫 电压 . 符号是 U 数学表达式为 u=w/Q 电势差的单位是 伏特 符号是 U
一. 电势差(展示、点评共8分钟)
1:理论探究电场力做功的特点:
(1) 回顾重力做功的特点 A-mghB只与始末位置有关,与经过的路径无关。W=mgh
(2) 阅读课本对比得出:
结论:电场力做功也与运动路径无关,电场力作正功,
电势能减小;电场力作负功,电势能增大.
2.电势差: 电场力的功与所移动的电荷的电量的比值,叫做电场中A、B两点的电势差。
即
3.电势差的特点:
(1).电势差与移动的电荷无关,它只反映了电场自身的性质;
(2).在国际单位制中,电势差的单位:伏特 ( V )
(3).电势差即电压;
(4).若已知电场中两点的电势差UAB,则
4.例题
(1)如图所示,把负电荷分别放在C、D两点,它在哪点的电势能较大?
【答案】D
(2)一个电量为-2.0×10-8C的点电荷,在电场中A、B两点之间移动的过程中,电场力做功8×10-6J,如果在A点处该电荷具有1.4×10 -5J的电势能,则它在B点处的电势能为多少?这两点间的电势差为多少?
【答案】 EPB=6×10-6J UAB=-400V
二.电势(展示、点评共7分钟)
1.电势差即电势之差。即
2.若选择电场中的P点为电势参考点,即规定P点的电势为零,则电场中任意一点A的电势,数值上等于把单位正电荷从A点移动到P点电场力所做的功。
3.例题
(1)如图所示,A、B、C是电场中的三点,将1C的正电荷分别从A、C移动到B时,电场力所做的功分别为10J、-5J,以B为电势参考点,则A、C两点的电势分别为多少?
【答案】
(2)【例题】在-Q电荷的电场中的B点放一电量为q的正电荷,若它从B移动到A,则电场力作正功还是负功?并比较A、B两点的电势能,电势的关系
【答案】1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关。
2.电势只与电场有关,与移动的电荷无关。
3.沿电场线方向,电势逐渐降低。
三.等势面(展示、点评共3分钟,)
等势面:电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。
2.等势面的性质:
(1).沿着等势面移动电荷时,电场力所作的功为零。
(2).在任何静电场中电场线与等势面是互相正交的。
(3).等势面愈密(即间距愈小)的区域,场强愈大。
产生设备:
3.例题.如图所示,M、N为水平放置的平行金属板,板间匀强电场强度为E.今有两个质量均为m,带电量均为q的异性粒子,分别从M、N两板同时开始运动,经时间t秒后,两个带电粒子恰能在电场中相碰中和.则M、N两板的电势差为多少?
(答案)
A类
1.如图所示,MN是电场中某一条电场线上的两点,若负电荷由M移到N时,电荷克服电场力做功,下列说法中不正确的是:(B)
A.M点和N点之间一定有电势差
B.M点的场强一定大于N点的场强
C.电场线的方向从M指向N
D.M点的电势大于N点的电势
2.电场中两点间电势差考的意义是:(A)
A.它是由两点的位置决定的,与移送的电荷的种类和数量无关
B.电势差与电场力做功成正比,与被移送的电量成反比
C.电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功
D.电场中两点间没有电荷移动,则电势差为零
3.一个点电荷,从静电场中的a点移到b点的过程中,电场力做功为零,则(c)
A.a、b两点的电场强度一定相等
B.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的
C.a、b两点的电势差为零
D.点电荷一定沿直线从a点移到b点
4.两个固定的等量异种电荷,在他们连线的垂直平分线上有a、b、c三点,如图所示(c)
下列说法正确的是:
A.a点电势比b点电势高
B.a、b两点场强方向相同,a点场强比b点大
C.a、b、c三点与无穷远电势相等
D.一带电粒子(不计重力),在a点无初速释放,则它将在a、b线上运动
5.下列关于电场的说法中正确的是(D)
A.静电场中,电场强度火的点电势必定高
B.静电场中,电场强度为零的各点电势是相等的
C.匀强电场中,两点间的距离越大,则两点间的电势差就越大
D.无论是匀强电场还是点电荷形成的电场,沿着电场线的方向,电势总是逐渐降低的
B类
6.在正点电荷Q形成的电场中,有M、N两点,如图所示.
以下说法不正确的是(D)
A.M点的场强大于N点的场强
B.M点的电势大于N点的电势
C.将一正点电荷分别放在M点和N点,则该电荷在M点电势能大
D.将一负点电荷分别放在M点和N点,则该电荷在M点电势能大
7.一带电粒子射入一固定在O点的点电荷电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示.图
中的实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计粒子的重力,则可以断定:(B)
A.粒子受到静电引力
B.粒子在b点受到的电场力最大
C.从a到c整个过程,电场力做正功
D.粒子在b点的速度大于在a点的速度
C类
12.如图所示,质量为m=3×10-6千克,带电量q=-3.5×10-8库仑的油滴,自D点自由下
落,由小孔进入带电的平行金属板间.由于电场力的作用,运动到下极板时速度恰好
为零.问:(1)哪个极板的电势高?(2)两极板间的电势差是多少伏特?(g=l O米/秒2)
(答案A板电势高 300V)
【课堂小结】(3分钟)
1、此节课目标的达成情况:
2、此节课应注意的问题:
3、此节课的收获:
1.5 电容器和电容
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1.知道电容器以及常用的电容器;
2.学会在实验中用控制变量法的实验方法,定义电容器的电容的概念和定义,知道电容的决定式;(重点 )
3.知道平行板电容器的电容与哪些因素有关,结合实际激发学生学习物理的兴趣。( 难点 )
【使用说明】
1.认真阅读相应学习的内容,10分钟完成课前基础案,课堂5分钟合作纠错;
2.独立完成探究学案,并标注疑难处,保证学案的完成质量;
3.1课时。
1.任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器.这两个导体称为电容器的两个极板 。
2.把电容器的两个极板分别与电池的两极相连,两个极板就会带上等量异种电荷 。
这一过程叫 充电电容器的一个极板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的带电量 用导线把电容器的两板接通,两板上的电荷 中和 电容器不再带电,这一过程叫做 放电 。
3.电容器所带的电荷量Q跟它的两个极板间的电势差U 的比值,叫做电容器的电容,用符号 C 表示,表达式为C=Q/U 。
4.一般说来,构成电容器的两个导体的正对面积 越大距离 越近 这个电容器的电容就越大;两个导体间电介质的介电常数的性质也会影响电容器的电容。
一、电容器 (展示、点评共3分钟)
1.展示各种电容器.
2.电容器:这是一种能容纳电荷的容器。
3.电容器的充、放电
充电:电容器两板分别接在电池两端,两板带上等量异种电荷的过程。
放电:充了电的电容器的两板用导线相连,使两板上正、负电荷中和的过程。
二、电容(展示、点评共8分钟)
1.电容: 电容器所带的电荷量 Q 跟它的两极间的电势差U 的比值叫做电容器的电容。
2. 公式:
3.单位 : F(法)
注意:电容是反映了电容器储存电荷能力(储存能量能力)的物理量,其数值由电容器的构造决定,而与电容器带不带电或带多少电无关。就像水容器一样,它的容量与是否有水无关
4.(1)思考:甲同学说:“电容器带电越多,电容越大,不带电时,电容为零”。此说法对吗?为什么?(不对,电容是反映了电容器储存电荷能力,它的容量与是否有水无关)
(2)丙同学说:“若A电容器比B电容器的电容大,则当它们充电(或放电)时,如果两极板间电压都升高(或降低)1V,则A电容器吸收(或放出)的电量一定比B的多”,此说法对吗?为什么?( 对 C=Q/U)
5.电容器的Q—U图象
三、平行板电容器的电容(展示、点评共14分钟)
(1)[演示]感应起电机给静电计带电
现象:看到①保持Q和d不变, S越小,静电计的偏转角度越大, U越大,电容C越小;
②保持Q和S不变,d越大,偏转角度越小,C越小.
③保持Q、d、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U越小电容C增大.
(2)结论:平行板电容器的电容C与介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比.
平行板电容器的决定式:真空 介质
A类
1.关于电容器的充放电,下列说法中正确的是( AD ) A.充放电过程中外电路有瞬间电流 B.充放电过程中外电路有恒定电流
C.充电中电源提供的电能全部转化为内能 D.放电中电容器中的电场能逐渐减小
2.一平行板电容器始终与电池相连,现将一块均匀的电介质板插进电容器恰好充满两极板间的空间,与未插电介质时相比( AB ). A.电容器所带的电荷量增大 B.电容器的电容增大
C.两极板间各处电场强度减小 D.两极板间的电势差减小
3.下列关于电容器的说法中,正确的是 ( D ).
A.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多 B.电容器不带电时,其电容为零
C.由C=Q/U可知,C不变时,只要Q不断增加,则U可无限制地增大
D.电容器的电容跟它是否带电无关
B类
4.对于一个电容器,下列说法正确的是( CD )
A. 电容器两板间电压越大,电容越大.
B. 电容器两板间电压减小到原来的一半,它的电容就增加到原来的2倍.
C. 电容器所带电量增加1倍,两板间电压也增加1倍.
D. 平行板电容器电容大小与两板正对面积、两板间距离及两板间电介质的相对介电常数有关
5.将可变电容器动片旋出一些( B )
A. 电容器的电容增大. B. 电容器的电容减小.
C. 电容群的电容不变. D. 以上说法都有可能.
6.平行板电容器两极板与静电计金属球和外壳分别连接,对电容器充电,使静电计指针张开某一角度,撤去电源后以下说法正确的是 ( AC )
A. 增大两板间距离,静电计指针张开角度变大.
B. 减少两板间距离,静电计指针张开角度变大.
C. 将两板平行错开一些,静电计指针张开角度变大.
D. 将某电介质插入两板间,静电计指针张开角度将变大.
7.如图17-1所示,一平行板电容器两板间有匀强电场.其中有一个带电液滴处于静止状态,当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动 ( BC )
A.将电容器下极板稍稍下移.
B.将电容器上极板稍稍下移.
C.将S断开,并把电容器的下极板稍稍向左水平移动.
D.将S断开,并把电容器的上极板稍稍下移.
C类
8.一平行板电容器,板间距离为d,电容为C,接在电源电压为U的电源上,充电完成后撤去电源,求:
(1)充电后电容器的带电量;
(2)充电后两极板间的电场强度;
(3)若再拉开两板,使板间距离增大为2d,则电容器的电容变为多少?电量变为多少?电压变为多少?板间电场强度变为多大?
(1)CU; (2) (3)C, CU, 2U,
【课堂小结】(3分钟)
1、此节课目标的达成情况:
2、此节课应注意的问题:
3、此节课的收获:
1.6 电势差与电场强度的关系
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1.看前面知识结构图:复习巩固旧知识 引出新课通过知识网络图,更加牢固地掌握的已学知识更加牢固。
2.通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系
3.看图探讨得出一些常见结论(师生互动、探讨)
4. 定性掌握电势差与场强的关系。
5. 定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。
【使用说明】
1.认真阅读相应学习的内容,10分钟完成课前基础案;
2.独立完成探究学案,并标注疑难处,保证学案的完成质量;
一、[复习旧课]
1.电场的两大性质:
①力的性质: 。
②能的性质:电场可用 形象表示
还可用 形象表示
2.看知识结构图:复习巩固旧知识
二、[学习新课]:
1.电场力的性质:力和能是贯穿物理学的两条主线,空间只要有电荷的存在,在它的周围就存在 (E是客观存在而又看不见摸不着的),电场有最基本的特性: 。可以通过电荷的受力去研究电场。
2.电场能的性质:电场力移动电荷对电荷做功。会导致电势能发生转化(因为功是能量转化的量度)做功的多少决定了能量转化的数量。
3、推导电场强度和电势差的关系
一: 若沿场强方向移动电荷(展示、点评共7分钟)
如图:表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点 ,设A、B两点间的距离为d,电势差为U,场强为E。则电场力所做的功:
从力的角度: W= = ①
从能的角度: W= ②
由 ① ② 两式得: U =
结论:在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于
4、表达式:U = 或:E = (d为 )
在匀强电场中,场强在数值上等于
5、注意:U = Ed和E = U/d的适用条件是:
6、单位关系:1V/m =1N/C
二:若不是沿场强方向移动电荷?(展示、点评共18分钟)
如图,在匀强电场E中,有相距为L的A、B两点,两点连线与场强方向成α角。则A、B两点间的电势差为U = EL,对不对?
[解析] :(试着推导)
5、电势差和电场强度的关系的3种说法
(1)在匀强电场中两点间的电势差等于 .
UAB = E d
(2)在匀强电场中电场强度的大小等于
E = UAB/d
(3)电场强度在数值上=沿电场方向每单位距离上降低的电势.
看图讨论:得出一些结论 (互动、探讨)
问题三:电场中A、B两点的电势差UAB跟移动电荷的路径有关吗?
[说明]电场中两点间的电势差,
类同于重力场中两点间的高度差:
高度差Δh 跟物体运动的路径无关, 只与A、B的位置有关
6、电势差UAB 跟移动电荷的路径无关,只与A、B的位置有关。
问题四: 单位长度内,沿AB、 ABˊ 两个方向,哪个电势降落的快?
7、场强E的方向是 降落最快的方向。
应用:在匀强电场中,两条平行线段上相等距离的两点间的电势差 。
问题五:非匀强电场中,等差等势面之间的距离相等吗?
如点电荷的电场中的等势面
8、结论:等差等势面密处场强 ,等势面疏处场强 。
请定性地画出电势差相等的二个等势面。哪两个等势面是否在相邻等势面的中间?
1.下列说法正确的是 ( )
A.由公式U = Ed 得,在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积
B.由公式E = U/d得,在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大,电场强度就越小
C.在匀强电场中,任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积
D.公式U = Ed只适用匀强电场
2、如图,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c, a、b间的距离等于b、c间的距离。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列哪个正确? ( )
A.φa>φb>φc B. Ea>Eb>Ec
C.φa-φb=φb-φc D. Ea=Eb=Ec
3、在电场强度为600 N/C的匀强电场中,A、B两点相距5 cm,若A、B两点连线是沿着电场方向时,则A、B两点的电势差是_____ V。若A、B两点连线与电场方向成60°时, 则A、B两点的电势差是________V;若A、B两点连线与电场方向垂直时,则A、B两点的电势差是_______V。
4以下说法正确的是:
A、 匀强电场中各处的场强相等,电势也相等;( )
B、 场强为零的区域中,电势处处相同;
C、 沿电场线方向电场强度一定越来越小;
D、 电势降低的方向就是电场线的方向。
5. 图中实线表示电场线,虚线表示等势面,过a.b两点的等势面的电势分别为40V、20V,那么ab连线的中点的电势值为( ) A 等于30V
B 大于30V C 小于30V
D 无法确定
【课堂小结】(3分钟)
1、本节课目标的达成情况:
2、本节课应注意的问题:
3、本节课的收获:
1.7 静电的利用及危害
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1.知道静电平衡条件,会应用静电现象的;( 重点)
2. 理解静电屏蔽,会解释生活中的静电感应现象,培养学生的科学素养。(难点)
【使用说明】
1.认真阅读相应学习的内容,10分钟完成课前基础案,课堂5分钟合作纠错。
2.独立完成探究学案,并标注疑难处,保证学案的完成质量.
3.1课时。
1、处于静电平衡状态下的导体,内部的场强处处为零。
2、处于静电平衡状态的整个导体是等势体,它的表面是等势面。
3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
4.地球是一个极大的导体,可以认为处于静电平衡状态,所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。
5. 处于静电平衡时导体内部没有净电荷,其电荷只分布在外表面 .
一.静电平衡的特点(展示、点评共7分钟)
1、静电平衡状态下的导体,内部的场强处处为零。
2、静电平衡状态下的导体是个等势体表面是个等势面,导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。
3.地球是一个大导体,处于静电平衡状态,是一个等势体。
二、阅读课本了解本节内容,并回答下列问题:(展示、点评共10分钟)
1、放电现象有哪些?(课本上及生活中的现象)
2、什么是火花放电?什么是接地放电?(同上)
3、尖端放电的原理是什么?(同上)
4、尖端放电的原理有何应用?避雷针的发展历史是怎样的?
5、静电有哪些应用? (同上)
6、哪些地方应该防止静电?(同上)
三、利用实验和录像教学:(3分钟)
高压起电机、电荷分布演示器、静电现象(包括静电复印、静电除尘、静电喷漆录象)
四、解决生活中的静电感应问题 (展示、点评共8分钟)
1、火花放电和接地放电;
火花放电是指物体上积累了电荷,且放电时出现火花的放电现象;接地放电是指为了防止物体上过量积累电荷,而用导体与大地连接,把电荷接入大地进行时时放电的现象.
3、尖端放电的原理:物体尖端电荷分布非常密集,电场强度很强,可以使空气电离,电荷沿着空气中的电离通道放电。
4、可以应用到避雷针上;避雷针的发展史介绍富兰克林与国王的避雷针“尖端”与“圆端”之争.
避雷针:其实是引雷针,利用尖端及时导通电荷,避免电荷积累过多危及安全。
5、静电除尘,静电复印,静电喷漆;
6、静电产生的火花能引起火灾,如油罐、纺织厂、危险制品等地方都必须避免静电;
A类
1.不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷,其电场分布是图2中的哪一个 [ B ]
2.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用Ep表示球壳外任一点的场强,则 [ D ]
A.当+Q在球壳中央时,Ep=0 B.不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零
C.只有当+Q在球心且球壳接地时,Ep=0
D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零
B类
3.如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下叙说法正确的是 [AD ]
A.A、B两点场强相等,且都为零
B.A、B两点的场强不相等
C.感应电荷产生的电场EA小于EB
D.当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动.
C类
6.如图,在真空中有两个点电荷A和B,电量分别为-Q和+2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L)的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小 12kQ/L2 方向沿AB连线指向B
7.长为L的导体棒原来不带电,将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处,如图9所示,当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于 KQ/(R+L/2)2.
【课堂小结】(3分钟)
1、此节课目标的达成情况:
2、此节课应注意的问题:
3、此节课的收获: