课件25张PPT。1.电势高低的判断方法．
(1)沿电场线方向，电势越来越低，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面．
(2)判断出UAB的正负，再由UAB＝φA－φB，比较φA、φB的大小，若UAB>0，则φA>φB，若UAB<0，则φA<φB.
(3)取无穷远处为零电势点，正电荷周围电势为正值，且离正电荷近处电势高；负电荷周围电势为负值，且离负电荷近处电势低．电势的高低及电势能大小的判断
2．电势能大小的判断方法
(1)场源电荷判断法
①离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越大，试探负电荷的电势能越小．
②离场源负电荷越近，试探正电荷的电势能越小，试探负电荷的电势能越大．
(2)电场线判断法
①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大．
②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小．
(3)做功判断法
电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方． 下列说法中正确的是( )
A．在电场中顺着电场线移动负电荷，电场力做正功，电荷电势能减少
B．在电场中逆着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少
C．在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少
D．在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加
【解析】 顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少；移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加，A错，C对．逆着电场线移动正电荷，电场力做负功，电荷电势能增加；移动负电荷，电场力做正功，电荷电势能减小，B、D错．
【答案】 C
1．(双选)如图1－1所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点．下列说法正确的是( )
图1－1
A．M点电势一定高于N点电势
B．M点场强一定大于N点场强
C．正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D．将电子从M点移动到N点，电场力做正功
【解析】 沿电场线方向电势逐渐降低，M点电势一定高于N点电势，A对；
因电场线越密的区域场强越大，由图可知N点场强大于M点场强，B错；
将正电荷由M点移到N点时电场力做正功，电势能减小，故正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，C对；
将电子从M点移到N点的过程中，受到的电场力与移动方向相反，电场力做负功，D错．
【答案】 AC
电场力做功的计算，是本章及整个电学中经常遇到的问题，也是利用能量观点解决电学问题的重要手段之一，所以要能熟练计算电场力做功．计算电场力做功主要有以下四种方法：电场力做功的计算方法
1．由功的定义式W＝Fscosα来计算，式中F必须为恒力，故仅适用于匀强电场中电场力做功的计算，式中α为F与s的夹角．
2．用结论“电场力做的功等于电荷电势能增量的负值”来计算，即W＝－ΔEp，这个方法在已知电荷电势能的值的情况下比较方便．
3．用WAB＝qUAB来计算
(1)正负号运算法：严格带符号运算，q和UAB均考虑正负，所得W的正负直接表示电场力做功的正负．
(2)绝对值运算法：公式中的q和UAB只取绝对值进行计算，所以W只是功的数值，至于做功的正负，可用力学知识判定．
4．用动能定理W电＋W其他＝ΔEK计算．它是能量转化与守恒定律在电场中的应用，不仅适用于匀强电场，也适用于非匀强电场中电场力做功的计算． 一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则电场力对质点做的功Wab是多少？a、b两点间的电势差Uab为多少？【答案】 2.0×10－5 J 1.0×104 V2.如图1－2所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1＝______；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2＝______；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3＝______.由此可知电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是___________________．图1－2
【解析】 电场力做功的特点，电场力做功的公式及电场力做功的电势能的关系是电场中重要关系，电场力做功又是重要的基础，在匀强电场中，电场力做功决定于电荷移动时在电场线方向的位移．
【答案】 qELcos θ qELcos θ qELcos θ 电场力做功的大小与路径无关，只与始末位置有关带电粒子在电场中的运动，是一个综合电场力、电势能的力学问题，研究的方法与质点动力学相同，它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能关系等力学规律．研究时，主要按以下两条线索展开．带电粒子在电场中的运动分析 线索一：力和运动的关系——牛顿第二定律
根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律找出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等．这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速直线运动的情况．
线索二：功和能的关系——动能定理
根据电场力对带电粒子所做的功，引起带电粒子的能量发生变化，利用功能关系或从全过程中能量的转化关系，研究带电粒子的速度变化、经历的位移等，这条线索同样也适用于非匀强电场．
只受电场力时，带电粒子在电场中可能做直线运动、类平抛运动、匀速圆周运动． (双选)如图1－3所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电量为＋1×10－2C的微粒在电场中只受电场力作用，在它由A点运动到B点时，其动能损失了0.1 J，已知A点电势为－10 V，则( )
A．B点的电势为0
B．电场线方向从左向右
C．微粒的运动轨迹可能是轨迹1
D．微粒的运动轨迹可能是轨迹2图1－3 【解析】 若运动轨迹为1，则微粒所受的电场力方向向左．在微粒由A运动到B的过程中，电场力对微粒做负功，从而导致其动能减小，电势能增加．若运动轨迹为2，则微粒所受的电场力方向向右，在微粒由A运动到B的过程中，电场力对微粒做正功，其动能应增大．综上可知，可能的轨迹应为曲线1.
由于微粒带正电，电场力对微粒又做了负功，故电场线的方向向左．设B、A两点的电势差为UBA，则有qUBA＝0.1 J，解得UBA＝10 V．由于UBA＝UB－UA，所以，B点电势为0 V．本题正确选项为A、C.
【答案】 AC3．(双选)(2013·广东顺德一中检测)如图1－4所示，绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在与环心等高处放有一质量为m，电荷量为＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是( )
A．小球在运动过程中机械能守恒
B．小球经过最低点时速度最大
C．小球经过环的最低点时对轨道压力 为3(mg＋qE)
D．小球经过环的最低点时对轨道压力 为3(mg－qE)图1－4 【答案】 BC 本小节结束
请按ESC键返回课件60张PPT。教师用书独具演示●课标要求
1．知道物体带电的方式．
2．理解电荷守恒定律．
3．知道元电荷．第一节 认识静电
●课标解读
1．理解物体带电的本质．
2．能用电荷守恒定律分析有关问题．
●教学地位
本节主要以静电现象及其微观解释为讲解点、涉及较多的现象和基本概念．为电场的学习打基础也是高考常涉及的内容．●新课导入建议
我们对静电现象并不陌生，当脱下毛衣时，当在干燥的天气用塑料梳子梳头发时，都会听到噼噼啪啪的声响，如果在没有灯光的夜里，还能看到许多小火花．这些都是常见的静电现象．本节就是要进一步深入认识、研究静电现象．●教学流程设计课前预习安排：
1．看教材
2．填写【课前自主导学】 步骤1：导入新课，本节教学地位分析 步骤2：设计小练习查预习效果 步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式：①师生讨论②利用验电器演示步骤4：教师通过分析例题说明物体带电性质的判断方法．步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况 步骤6：师生互动完成“探究2”(方式同完成“探究1”) 步骤7：完成“探究3”(重在分析错点) 步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况 演示结束步骤9：学生总结主要知识，教师点评，安排课下完成【课后知能检测】1.基本知识
(1)两种电荷的性质：同种电荷相互 ，异种电荷相互 ．
(2)物体带电的三种方式： 、 、 ．起电方法的实验探究 排斥吸引摩擦起电感应起电接触起电
2．思考判断
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电．(×)
(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电．(√)
(3)两轻小物体相互吸引，二者一定带异种电荷．(×)3．探究交流
如图1－1－1所示的现象为感应起电，为什么发生感应起电的是导体而不是绝缘体？
图1－1－1
【提示】 感应起电的实质是在带电体电荷的作用下，物体上的正、负电荷发生分离，只有导体上的电子(或正、负离子)才能自由移动，而绝缘体上的电子不能自由地移动，所以导体能发生感应起电，而绝缘体不能.1.基本知识
(1)电荷量
①电荷量：物体所带 叫做电荷量．
②电荷量的单位： ，简称 ，符号 .
③中和：等量的异种电荷 的现象．
④元电荷：任何带电体的电荷量都是e＝_____________ C的整数倍．因此，电荷量e被称为元电荷．
电荷守恒定律 电荷的多少库仑库C完全抵消1.60×10－19
(2)电荷守恒定律
①内容：电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体 到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一部分．在转移的过程中，电荷的 不变．
②适用范围：电荷守恒定律不仅在一切______________ 中成立，而且也是一切 所普遍遵守的规律．转移代数和宏观物理过程微观物理过程
2．思考判断
(1)摩擦起电创造了电荷，接触起电是电荷的转移．(×)
(2)带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮灭．(×)
(3)任何带电体的电荷量都是e的整数倍．(√)
(4)元电荷就是电子或质子．(×)
3．探究交流
在铺有地毯的房间内手拉门把时，为什么时常会发出“啪、啪”的声响，手有触电的感觉？
【提示】 人在地毯上行走时，由于脚与地毯的摩擦，人的身上会带有因摩擦产生的电荷，当手与金属门的把手接触时瞬间放电会发出“啪、啪”的声响，同时人会有触电的感觉．【问题导思】
1．三种起电方式各有什么特点．
2．三种起电方式有什么共同点．三种起电的方式
1．三种起电方式的比较
2.三种起电方式的分析
(1)分析摩擦起电问题时应明确原子核中的质子不能脱离原子核而移动，即相互摩擦的两个物体中移动转移的不可能是正电荷，转移的只能是负电荷即电子．带正电的物体一定失去了电子，带负电的物体一定获得了电子．
(2)接触起电过程中电子转移的规律
带正电的物体与带负电的物体接触，电子由带负电的物体转移到带正电的物体上．
带正电的物体与不带电的中性物体接触，电子由中性物体转移到带正电的物体上．
带负电的物体与不带电的中性物体接触，电子由带负电的物体转移到中性物体上．
(3)感应起电的判断方法
①带电体靠近导体时，靠近带电体的近端带异种电荷，远离带电体的远端带同种电荷．
②凡遇到接地问题时，该导体与地球组成一个导体，该导体为近端物体，带异种电荷，地球为远端物体，带同种电荷．
(2012·珠海一中高二检测)让带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开，下列各图中正确的是：
【审题指导】 (1)带电球靠近验电器，验电器感应起电．
(2)两箔片张开原因，是电荷间的作用．
【解析】 把带电金属球移近不带电的验电器，根据静电感应现象的规律，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷．B项正确．
【答案】 B判断感应起电与接触起电的方法
1．感应起电时带电体与导体并不接触，导体上两端带等量异种电荷，并且与带电体的电性近反远同．
2．接触起电时导体与带电体带同种电荷．1.如图1－1－2所示，将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列方法中不能使两球都带电的是( )
A．先把两球分开，再移走棒
B．先移走棒，再把两球分开
C．使棒与甲球瞬时接触，再移走棒
D．先使乙球瞬时接地，再移走棒图1－1－2
【解析】 由于静电感应，甲球感应出正电荷，乙球感应出负电荷，把两球分开后，它们带上了等量异种电荷；若先将棒移走，则两球不会有静电感应现象产生，所以不会带上电荷；使棒与甲球接触，则两球会因接触而带上负电荷；若使乙球瞬时接地，则乙球上感应出的负电荷因斥力而被导走，再将棒移走，由于甲、乙是接触的，所以甲球上的电荷会重新分布在甲、乙两球上，结果是两球都带上了正电荷，故选B.
【答案】 B【问题导思】
1．原子一定呈中性吗？
2．电荷守恒定律中电荷总量的含义是什么？
电荷守恒定律
1．“中性”、“中和”的本质
电中性的物体是有电荷存在的，只是代数和为零，对外不显电性；电荷的中和是正、负电荷相互低消，使得净电荷减少或为零，但正、负电荷本身依然存在，并不是正、负电荷的消失．
2．“总量”含义：指电荷的代数和．
3．起电过程中电荷变化
不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷．本质都是电子发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配．
4．守恒的广泛性
电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律． 有两个完全相同的带电绝缘金属球A、B，分别带有电荷量QA＝6.4×10－9C，QB＝－3.2×10－9C，让两绝缘金属球接触．在接触后，A、B带电荷量各是多少？此过程中电荷发生了怎样的转移，转移了多少？
【审题指导】 解答本题应注意以下两点：
(1)两个完全相同的金属球接触时，电荷将重新分配．
(2)两球带异种电荷时，先中和再平分．
在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身电荷中和，且继续转移，使B球带QB′的正电荷．这样，共转移的电子电荷量为：ΔQ＝QB－QB′＝(－3.2×10－9－1.6×10－9)C＝－4.8×10－9C.
【答案】 均为1.6×10－9C 电子由B球转移到了A球，转移了－4.8×10－9C2．上题中A、B两球固定好后，让第三个与它们相同的小球C反复与A、B接触，最终A、B两球的带电量和电性如何？ 一绝缘球A带正电，用绝缘丝线悬挂的一轻小球B被A吸引如图1－1－3，则下列说法，正确的是( )
A．A、B两球一定带同号电荷
B．A、B两球一定带异号电荷
C．B球可能不带电荷
D．B球可以带正电，也可以带负电易错案例警示——对小球相互吸引 情况认识不全面导致的错误 图1－1－3
【正确解答】 由于异种电荷相互吸引，所以B可能带负电荷，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以B也可能不带电．
【答案】 C
【易错分析】 本题中由于A、B相吸引，容易误认为A、B带异种电荷而误选B项．【备课资源】(教师用书独具)
(双选)(2012·惠州一中高二检测)如图教1－1－1所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球间的作用力分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则 ( )
A．仅有两个小球带同种电荷
B．有三个小球带同种电荷
C．c、d小球带同种电荷
D．c、d小球带异种电荷图教1－1－1
【解析】 由a吸引d，d吸引b可知：a与b带同种电荷，且与d带异种电荷；由c排斥a，b排斥c可知：c与a、b带同种电荷，c与d带异种电荷．故选项A、C错误，选项B、D正确．
【答案】 BD 1.如图1－1－4所示，AB是中性导体，把一个带正电的电荷靠近A端后又拿走．B端带( )
A．正电 B．负电
C．不带电 D．不确定图1－1－4
【解析】 把一个带正电的电荷靠近A端时，由于静电感应，中性导体的A端带上负电荷，B端带上正电荷．拿走后，导体上A、B两端的电荷重新分布，A、B两端均呈电中性．C项正确．
【答案】 C2.(2012·广州六中高二)如图1－1－5所示，某同学在桌上放两摞书，然后把一块洁净的玻璃板放在上面，使玻璃板离开桌面2～3 cm，在宽约0.5 cm的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃板下面，再用一块硬泡沫塑料在玻璃上来回擦动，此时会看到小纸人翩翩起舞．下列哪种做法能使实验效果更好( )
A．将玻璃板换成钢板
B．向舞区哈一口气
C．将玻璃板和地面用导线连接
D．用一根火柴把舞区烤一烤图1－1－5
【解析】 该同学所做的实验是摩擦起电现象的应用，要使实验效果更好，应使器材和地面绝缘且保持干燥，故选项D正确．
【答案】 D
3．(双选)关于电荷量和元电荷的说法正确的是( )
A．物体所带的电荷量可以是任意实数
B．物体带正电荷1.6×10－9 C，是因为失去了1.0×1010个电子
C．物体带电量的最小值是1.6×10－19 C
D．以上说法都不正确
【解析】 元电荷的数值为e＝1.6×10－19 C，任何带电体的电荷量都是e的整数倍，所以物体带的电荷量不能是连续的数值，更不能是任意的，所以B、C正确．
【答案】 BC4．(双选)(2012·海南国兴中学高二检测)如图1－1－6所示，A、B是被绝缘支架分别架起的金属导体，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( )图 1－1－6
A．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
B．若A不动，将B沿图中虚线aa'分开，则两边的电荷量大小可能不等，与如何分有关
C．若A向B逐渐靠近，在B左端和右端的电荷量大小始终相等并且连续变化
D．若A、B接触一下，A、B两金属体所带总电荷量保持不变
【解析】 由于B导体中存在大量自由电子，在带正电的A的作用下，B中部分电子会被A吸引到左端而出现负电荷，右端由于缺少同样数量的电子而出现正电荷，所以A选项正确．根据电荷守恒定律，B中总电荷量仍为零．即使沿aa'分开B，只要B与外界没有电荷交换，B的左右两部分的电荷量总是等量异种，所以B选项错误．
A向B逐渐靠近的过程中，B的左右部分异种电荷数量总是同步变化，但不连续变化；这是由于任何带电体的电荷量都不是连续的，只能是元电荷(e＝1.60×10－19C)的整数倍，所以C选项错误．A、B接触后，A中部分正电荷转移到B上，这就发生了接触起电现象，虽然B的净电荷增加，但A、B的总电荷量保持不变．所以D选项正确．
【答案】 AD
5．梳头发的时候，头发有时不听指挥而随梳子飞起来，这时若将梳子上撒些水，头发就规律了，试解释生活中的这一现象．
【解析】 梳头发时，由于摩擦起电，梳子和头发因带上异种电荷而相互吸引，从而头发漂动，若撒些水，则潮湿的梳子将静电导走，不再出现漂动现象．课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件53张PPT。教师用书独具演示●课标要求
1．知道点电荷．
2．知道库仑定律内容、表达式．第二节 探究静电力
●课标解读
1．理解点电荷，知道带电体可看做点电荷条件．
2．理解库仑定律，知道库仑定律适用条件．
3．体会科学研究中建立物理模型的重要方法．
●教学地位
本节用质点的方法理解和牢记点电荷的概念，重点讲解库仑定律．在高考中常将库仑力与牛顿第二定律，共点力平衡等力学重要规律结合命题．●新课导入建议
电荷间存在相互作用的引力或斥力，早在我国东汉时期人们就掌握了电荷间相互作用的定性规律，定量讨论电荷间相互作用的是法国学者库仑．库仑做了大量实验，得出了电荷之间相互作用力的规律，这就是本节课要学习的库仑定律．●教学流程设计课前预习安排：
1．看教材
2．填写【课前自主导学】 步骤1：导入新课，说明本节教学地位 步骤2：老师提问，检查预习效果(问题多角度) 步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式，类比质点，分析点电荷步骤4：教师通过例题讲解总结带电体看做点电荷条件步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评 步骤6：师生互动完成“探究2”(方式同完成“探究1”) 步骤7：完成“探究3”(重点讲解规律，总结技巧) 步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】练习，验证学习情况 演示结束步骤9：先由学生总结本节知识点，教师点评，安排课下完成【课后知能检测】1.基本知识
(1)静电力：静止 之间的相互作用力，又称库仑力．
(2)点电荷：物理上把本身的 比相互之间的距离 的带电体称点电荷．
点电荷 带电体大小小的多
2．思考判断
(1)体积很小的带电体都能看做点电荷．(×)
(2)体积很大的带电体一定不能看做点电荷．(×)
(3)点电荷是一种理想模型．(√)
3．探究交流
带电体在什么情况下可以看作点电荷？
【提示】 研究电荷之间的相互作用力时，当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看作点电荷.
1.基本知识
(1)基本方法：控制变量法．
①探究电荷间的作用力的大小跟距离的关系：
电荷量不变时，电荷间的距离增大，作用力 ；距离减小时，作用力 ．
②探究电荷间作用力的大小跟电荷量间的关系
电荷间距离不变时，电荷量增大，作用力 ；电荷量减小，作用力 ．库仑定律 减小增大增大减小(2)库仑定律
①内容：在 中两个 之间的作用力，跟它们电荷量的 成正比，跟它们间的距离的 成反比，作用力的方向在它们的 上．真空点电荷乘积二次方连线静电力常量 9.0×109 N·m2/C
3．探究交流
对于两个以上的点电荷，怎样计算其中一个点电荷所受的电场力？
【提示】 两个点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力，等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和即遵从平行四边形定则．【问题导思】
1．点电荷真的存在吗？
2．体积很大的带电体能看做点电荷吗？对点电荷的理解
1．点电荷是理想化的模型
点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，它类似于力学中的质点，实际中并不存在．
2．实际带电体能看做点电荷的条件
如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就能看成点电荷．这样处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，是物理学上经常用到的方法．
3．点电荷只有相对意义
一个带电体能否看做点电荷，是相对于具体问题而言的．不能单凭其大小和形状确定．
点电荷不同于元电荷：元电荷是一个电子或质子所带电荷量的绝对值，而点电荷与力学中质点相拟，是在研究复杂问题时引入的一种理想化模型． (双选)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被看作点电荷
B．当两个带电体的大小及形状对它们间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷
C．电子和质子在任何情况下都可视为点电荷
D．均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时可视为点电荷
【审题指导】 解答该题应注重以下关键点：实际带电体能看做点电荷的条件．
【解析】 带电体能否被视为点电荷的关键是带电体的形状和大小对它们之间库仑力的影响情况，若影响可以忽略，则可视为点电荷，否则不能．带电体能否视为点电荷不是看其本身的实际具体大小，电子和质子尽管比较小，但是如果它们的形状对它们之间的库仑力有显著影响时，就不能视为点电荷．对于绝缘球体，由于电荷的不移动性，可以认为电荷集中于球心，故B、D正确．
【答案】 BD
带电体能否看做点电荷的判断方法
点电荷的理解可以参照质点概念的理解，一个带电体能不能看成点电荷，并不是取决于带电体的绝对体积，而取决于自身大小和体积对所研究的问题有无影响．
1．下列关于点电荷的说法，错误的是( )
A．点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型
B．带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，那么可视为点电荷
C．球形带电体一定可以看做点电荷
D．很大的带电体也有可能看做点电荷
【解析】 点电荷和质点类似，也是为了研究问题方便引进的一种理想化模型，当带电体的形状、大小对它们的相互作用影响可忽略时，带电体可看做点电荷，选项A、B、D正确．若球形导体的电荷不是均匀分布或线度对所研究问题有影响时，则不能认为电荷集中于球心看成点电荷，C错误．
【答案】 C【问题导思】
1．库仑定律只能在什么条件下应用？
2．库仑力的大小与电性有关吗？理解库仑定律 1．库仑定律的适用范围
(1)适用于真空中的两点电荷间的相互作用．
(2)在空气中库仑定律也近似适用．
2．静电力的求解方法
静电力的大小计算和方向判断一般分开进行．
(1)大小计算
利用库仑定律计算静电力大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只需代电荷量的绝对值．
(2)方向判断
利用同种电荷相斥，异种电荷相吸判断方向．两绝缘均匀带电球体间的库仑力可用库仑定律计算，此时两球间的距离为两球心间的距离． (2012·阳江一中高二检测)有半径均为r1的两个金属球，彼此之间的距离为L，如图1－2－1所示，其中L远远大于球的半径r1.它们都带正电荷，电荷量分别为Q1、Q2，则它们之间的静电力为( )
图1－2－1【答案】 B 【答案】 C (2012·广东北江中学高二检测)两个电荷量分别为Q和4Q的负点电荷a、b，在真空中相距为l，如果引入另一点电荷c，正好能使这三个电荷都处于静止状态，试确定点电荷c的位置、电性及它的电荷量．
【审题指导】 解答本题时，可按以下思路．
三个电荷均静止 →电荷受力平衡 → c处于a、b连线上 综合解题方略——库仑定律的综合利用 【规范解答】 由于a、b点电荷同为负电荷，可知电荷c只能是正电荷，且应放在a、b之间的连线上．
依题意作图如图所示，设电荷c和a相距为x，则b和c相距为(l－x)，c的电荷量为q.对电荷c，所受的库仑力的合力为零，则Fac＝Fbc.三个电荷平衡问题的处理技巧
1．三个电荷均处于平衡状态，每个电荷所受另外两个电荷的静电力等大反向，相互抵消．
2．三个电荷一定处在同一条直线上，且必定是两同一异，异种电荷位于两同种电荷的中间，且距离两同种电荷中较小的电荷较近，概括为：三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大．【备课资源】(教师用书独具)
真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm 的等边三角形的顶点上，每个点电荷的电量都是＋2.0×10－6C，求它们其中一个电荷所受的库仑力．根据平行四边形定则，q3受到的合力
F＝2F1cos30°＝0.25 N
合力的方向沿着另外两点电荷连线的垂直平分线向外
【答案】 0.25 N 合力的方向沿着另外两点电荷连线的垂直平分线向外
1．关于点电荷，下列说法正确的是( )
A．体积小的带电体
B．球形带电体
C．带电少的带电体
D．大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体
【解析】 点电荷不能理解为体积很小的电荷，也不能理解为电荷量很少的电荷．同一带电体，有时可以作为点电荷，有时则不能，如果研究它与离它较近的电荷间的作用力时，就不能看成点电荷，而研究与离它较远的电荷间的作用力时，就可以看成点电荷，因此，一个带电体能否看成点电荷，要视具体情况而定．
【答案】 D
【答案】 D 3．真空中有两个点电荷所带的电量分别是Q1和Q2，相距为r时相互作用的静电力为F.如果它们之间的距离减少为r/2，其余条件不变，则它们之间的静电力大小变为( )
A．F/8 B．4F
C．16F D．8F
【答案】 B 4．A、B两个点电荷间距离恒定，当其他电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将( )
A．可能变大 B．可能变小
C．一定不变 D．不能确定【答案】 C
5．(2012·汕头金山中学检测)1C的电荷量究竟有多大？有一位同学想从力学角度认识它；假设两个电荷量为1C的点电荷相距r时它们间的静电力等于F，如果两个质量都为m的质点在相距r时它们的万有引力也等于F，这时m有多大．(静电引力常量k＝9.0×109N·m2/C2，万有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2)【答案】 1010kg 课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件72张PPT。教师用书独具演示●课标要求
1．知道电场强度的概念．
2．知道电场线的概念及特点．第三节 电场强度
●课标解读
1．理解电场强度的概念、公式及意义．
2．知道电场强度的矢量性及叠加．
3．知道电场线的特点及意义．
●教学地位
本节知识是电场的基础，在高考中常结合其他知识综合命题，它既是电场的重点也是高考的热点．●新课导入建议
我们已经学过弹力、摩擦力、万有引力和静电力等，弹力、摩擦力是通过物体间的接触来实现的，而万有引力、静电力并不需要两个物体相互接触就能实现，那么静电荷之间的非接触力是通过什么途径实现相互作用的呢？又如何描述它呢？
本节就是从电场力的角度开始研究电场的．●教学流程设计课前预习安排：
1．看教材2.填写【课前自主导学】(同学间可讨论) 步骤1：导入新课，分析本节教学地位 步骤2：老师提问，检查预习效果步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式(除例1外可再换角度补充一例题，加深理解)步骤4：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况步骤5：师生互动完成“探究2”(方式同完成“探究1”) 步骤6：师生互动完成“探究3”(方式同完成“探究1”) 步骤7：完成“探究4”(方式重在方法和技巧) 步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况 演示结束步骤9：由学生总结知识点，教师点评完善，安排学生课下完成【课后知能检测】1.基本知识
(1)电场：电荷周围存在 ，电荷之间的相互作用力是通过 传递的．静止的电荷周围存在的电场即 ．
(2)基本性质：对放入其中的 有作用力．
电场及电场力 电场电场静电场电荷
2．思考判断
(1)电场看不见，摸不着，因此电场不是物质．(×)
(2)电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的．(×)
(3)电场对任何电荷都有力的作用．(√)
3．探究交流
两个相距一定距离的带电体之间，也会产生相互作用的库仑力．带电体之间的作用力是通过什么来施加的？
【提示】 带电体周围存在着电场，带电体间的作用力是通过电场来施加的.
1.基本知识
(1)试探电荷： 足够小的电荷，放入电场后不影响电场的情况．电场强度 电量
(2)电场强度
①定位：放入电场中某点的点电荷受到的 跟它的 的比值．简称场强，用字母E表示．
②公式： .
③单位：牛/库，符号：N/C.
④方向：跟 在该点所受力的方向相同或跟负电荷在该点所受力的方向相反．电场力F电荷量q正电荷【提示】 不是，电场是由场源电荷产生的，与试探电荷的存在与否没有关系. 1.基本知识
(1)点电荷的电场
①公式： .
②含义：点电荷Q的电场中任意点的电场强度的大小，与点电荷的电荷量成正比，与该点到点电荷距离的平方成反比．
(2)匀强电场：电场中各点的电场强度的 都相同的电场．点电荷电场和匀强电场 大小和方向1.基本知识
(1)概念：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 表示该点电场强度的方向．电场线 切线方向(2)几种常见电场的电场线
正负等量同种等量异种
2.思考判断
(1)根据点电荷电场线分布，可以确定以点电荷为圆心的圆上各点电场强度相同．(×)
(2)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线．(√)
(3)电场线就是电荷的运动轨迹．(×)
3．探究交流
怎样用电场线定性地描述电场的强弱和方向？
【提示】 电场线的疏密可以表示电场的强弱，电场线的切线方向可以表示场强的方向.【问题导思】
1．电场有什么性质？
2．电场强度是怎样描述电场强弱和方向的？
3．电场强度的决定因素是什么？电场与电场强度
1．关于电场的三点说明．
(1)电场是一种特殊的物质，并非由分子、原子组成，虽然看不见摸不着，但它与实物一样客观存在着，它能通过一些性质表现其存在，它与实物一样也具有物质的一般的重要属性．如能量等．
(2)电荷的周围一定存在电场，静止电荷的周围存在着静电场．本章所研究的规律，有些是只适用于静电场的．
(3)电荷间的相互作用是通过电场发生的．不是超距作用，是通过电场来传递的．
2．电场强度的理解
(1)电场强度是描述电场力性质的物理量．
(2)电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关．
(3)电场强度是矢量，其叠加遵从平行四边形定则．
3．电场与电场强度的关系
电场强度是描述电场对电荷力的物理量，它的大小和方向描述电场的强弱和方向．试探电荷是理想的电荷、场源电荷是产生电场的电荷，研究场源电荷的电场常常用试探电荷试探的方法． N处为电荷量为8×10－7C的正电荷，在其电场中一点M上，放一个电荷量为1.2×10－9C正电荷，它受到的电场力为6×10－6N，方向向东(两电荷均可看做点电荷)．求：
(1)M点的电场强度大小和方向？
(2)如果在M点放置另一个电荷量为3.6×10－6C的负点电荷，求它受到的电场力的大小和方向，此时M点的电场强度大小和方向如何变化？
【审题指导】 解答该题应注意以下两点．
(1)M点的场强可由场强的定义式求得．
(2)场强由场源电荷决定，与试探电荷无关．【答案】 (1)5.0×103N/C 方向向东
(2)见解析1．上题中(1)如果在M点不放电荷，则M点的电场强度多大？(2)若不考虑对方电荷的影响，M处电荷量为1.2×10－9C正电荷产生的电场在N处的场强多大？
【答案】 (1)5.0×103N/C (2)7.5 N/C (2012·湛江一中高二检测)地球是一个带电体，且电荷均匀分布于地球表面．若已知地球表面附近有一电量为2×10－4C的正电荷受到4×10－3N的电场力，且方向竖直向下，则地球带何种电荷？所带总电量为多少？(已知地球半径R＝6.4×106 m，k＝9×109N·m2/C2)【答案】 负电 9.1×104C
2．下列说法中正确的是( )
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【答案】 B 【问题导思】
1．电场中真的存在电场线吗？
2．用电场线怎样形象的描述了电场？
3．带电粒子在电场中运动时，运动轨迹与电场线重合吗？
电场线与带电粒子的运动轨迹 1．电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的比较
2.电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件
(1)电场线是直线；
(2)带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但其他力的方向沿电场线所在直线；
(3)带电粒子初速度为零或初速度的方向与电场线在同一条直线上．
以上三个条件必须同时满足． (双选)(2012·深圳实验中学高二检测)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图1－3－1中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是( )图1－3－1
A．粒子必定带负电
B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能
【审题指导】 解答该题应把握以下三点．
(1)由轨迹确定电场力方向，从而确定电荷电性．
(2)由电场线疏密确定E的大小进而确定电场力大小和加速度大小．
(3)由动能定理确定动能大小．
【解析】 根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子受电场力的方向沿电场线方向，故此粒子带正电，A选项错误．由于电场线越密，场强越大，粒子受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点加速度大，C选项正确，B选项错误．粒子从M点到N点，电场力做正功，根据动能定理得此粒子在N点动能大，故D选项正确．
【答案】 CD如何利用电场中带电粒子做曲线运动的运动轨迹
1．根据运动轨迹形状与合力方向的关系确定静电力的方向．
2．进一步判断电场的方向粒子带电性质、静电力做功情况及动能变化情况．3.(双选)一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图1－3－2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．粒子的速度不断增大图1－3－2
【解析】 由电场线和曲线知，粒子受力指向轨迹内侧，与电场线方向相反，所以粒子带负电，A错．由电场线的疏密知，A点的场强大于B点的场强，A→B电场力逐渐减小，所以加速度减小，B正确，C正确．A到B的过程中，电场力做负功，动能减小，速度减小，D错．
【答案】 BC 如图1－3－3所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，则
(1)两点电荷连线的中点O的场强多大？
(2)在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的P点的场强如何？综合解题方略——平行四边形定则在物理中的应用 图1－3－3 【审题指导】 O点的场强及P点的场强均由＋Q和－Q产生的场强叠加产生．平行四边形定则是矢量合成普遍应用的计算法则，物理上当两矢量合成时，不能直接相加减，必须利用平行四边形定则．
【备课资源】(教师用书独具)
真空中的A、B两点分别放置异种点电荷Q1，Q2，已知它们间的库仑力为10N，电荷量分别为Q1＝2×10－4C，Q2＝－2×10－4C.求：
(1)Q1在Q2处产生的电场强度E1；
(2)Q2在Q1处产生的电场强度E2；
(3)AB连线的中点O处的电场强度E0.【答案】 (1)5×104N/C 方向沿AB的延长线方向
(2)5×104N/C 方向A→B
(3)4×105N/C 方向A→B1．下面关于电场的叙述错误的是( )
A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的
B．只有电荷发生相互作用时才产生电场
C．只要有电荷存在，其周围就存在电场
D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用
【解析】 电荷周围存在电场，电荷的相互作用不可能超越距离，是通过电场传递的．故只有B错误．
【答案】 B
2．关于电场强度，下列说法正确的是( )
A．以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的场强都相同
B．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大
C．若放入正电荷时，电场中某点的场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右
D．电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大
【解析】 场强是矢量，有大小有方向，故A选项错；电场的强弱与正负电荷形成的电场无关，B选项错；电荷受到的电场力很大，可能是因为电荷带电荷量很大导致的，D错误．
【答案】 C3．一个试探电荷q，在电场中某点受到的电场力为F，该点的场强为E，如图所示中能正确反映q、E、F三者关系的是( )
【解析】 本题考查的知识点是电场强度与电场本身、试探电荷的关系．电场强度E由电场本身决定，与试探电荷无关，即E不与F成正比，也不与q成反比，但F与q成正比．故正确答案为C.
【答案】 C
4．(双选)关于电场线的说法，正确的是( )
A．电场线的方向，就是电荷受力的方向
B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动
C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大
D．静电场的电场线不可能是闭合的
【解析】 正电荷的受力方向沿着电场线的切线方向，负电荷受力方向沿着电场线切线的反方向，并且电场线不一定和电荷运动轨迹重合，所以A、B错；电场线的疏密程度表示场强大小，同一电荷所受电场力与场强成正比，所以C对；静电场的电场线从正电荷或无穷远出发，到无穷远或负电荷终止，且不闭合，所以D对．
【答案】 CD5．(2012·深圳育才中学质检)如图1－3－4所示，在边长为L的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为＋q、＋q、＋q和－q的点电荷，求正方形中心O点的电场强度．
图1－3－4课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件74张PPT。教师用书独具演示●课标要求
1．知道电势差、电势和等势面概念．
2．知道电场力做功与电势能的关系．第四节 电势和电势差●课标解读
1．知道电场力做功与路径无关，且等于电势能减少量．
2．理解电势差、电势的概念、知道电势能及电势有相对性．
3．能判断电势高低．
4．学会类比分析问题方法．
●教学地位
本节在高考中可命制选择题，是高考的热点，也是电场的重要内容．是电学的基础．●新课导入建议
电场力可以将两个带同种电荷的小球排斥开，也可以将两个带异种电荷的小球吸引到一起，说明电场力可以对电荷做功．电场力做功具有什么特点呢？我们知道，功是能量转化的量度，那么电场力做功时有什么能参与了转化呢？本节就是要从能量的角度探究静电场的性质．●教学流程设计课前预习安排：
1．看教材
2．填写【课前自主导学】 步骤1：导入新课，分析本节教学地位 步骤2：学生互动检查预习情况 步骤3：师生互动完成“探究1”(方式类比重力做功与重力势能的学习)步骤4：教师通过讲解例题总结电场力做功特点．步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况且点评 步骤6：师生互动分别完成“探究2”和“探究3”方式同上 步骤7：完成“探究4”(方式重在总结规律) 步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况 演示结束步骤9：先由学生总结本节的主要知识，教师点评安排学生课下完成【课后知能检测】1.基本知识
(1)电场力做功与电势能的关系
①电场力所做的功等于电势能的 ．
②公式：WAB＝ 电势差 减少量EPA－EPB
(2)电势差
①定义：电场力做功与所移动电荷的 的比值．
②公式：UAB＝
③单位： ，简称：伏，符号：V.1伏＝1焦耳/库仑．电荷量伏特
2．思考判断
(1)沿不同路径将电荷由A移至B，电场力做功不同．(×)
(2)电场力做正功，电势能增加，电场力做负功，电势能减小．(×)
(3)电势差有正、负，因此电势差是矢量．(×)
(4)电场力做功不能用来描述电场本身性质，而电势差可描述电场本身性质．(√)
3．探究交流
电荷仅在电场力作用下运动，其电势能一定降低吗？
【提示】 不一定，如果电荷的初速度为零，电荷只在静电力的作用下运动，电荷将做加速运动，电荷的电势能转化为动能，电势能减少．但如果电荷的初速度不为零，电荷可能在静电力的作用下，先做减速运动，这样静电力对电荷做负功，电荷的动能转化为电势能，电势能增加.1.基础知识
(1)定义： 从电场中的某点A移到参考点P时 做的功，就表示A点的 ，符号为φ.
(2)公式和单位：电势的定义公式φA＝ .单位是 ，符号是 .
(3)电势差与电势：UAB＝ .电势 单位正电荷电场力电势伏特VφA－φB
2．思考判断
(1)电势具有相对性，选不同的零电势参考点，电势的值不同，两点间电势差也不同．(×)
(2)电势具有相对性，通常选无限远处或大地电势为零．(√)
(3)电势有正负，但电势是标量．(√)
3．探究交流
在电势越高的地方，某电荷的电势能是不是越大？
【提示】 对于正电荷，在电势越高的地方，电势能越大；对于负电荷，在电势越高的地方，电势能越小．
1.基础知识
(1)定义：电场中电势 的点构成的曲面．
(2)等势面与电场强弱的关系：等势面密的地方电场较 ，等势面疏的地方电场较 ．等势面 相等强弱【问题导思】
1．电场力做功有何特点？
2．如何确定电场力做功的正负？
电场力做功
1．电场力做功的特点
电场力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关．
(1)在匀强电场中，电场力做功为W＝qEd，其中d为电荷沿电场线方向上的位移．
(2)电场力做功与重力做功相似，只要初末位置确定了，移送电荷q做的功就是确定值．2．电场力做功正负的判断
(1)根据电场力和位移的方向夹角判断，此法常用于匀强电场中恒定电场力做功的判断．夹角为锐角做正功，夹角为钝角做负功．
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功，夹角是锐角做正功，是钝角做负功，二者垂直不做功．
3．电场力做功与电势能变化
电场力做功伴随着电势能的变化，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加． (2012·中山一中高二检测)如图1－4－1所示，一根绝缘杆长为l，两端分别带有等量异号电荷，电量为Q，杆处于纸面内时，匀强电场的方向与杆的方向成角度α＝60°.若场强为E，使杆沿顺时针方向旋转60°角时，电场力一共做了多少功？其中负电荷的电势能有什么变化？变化了多少？
图1－4－1【审题指导】 解答该题可按以下流程：电场力做功与电势能变化也是一种功能关系，电场力做的功等于电势能的减少量．1.某电场区域的电场线如图1－4－2所示，把一个电子从A点移到B点时( )图1－4－2
A．电子所受电场力增大，电子克服电场力做功
B．电子所受的电场力减小，电场力对电子做正功
C．电子所受的电场力增大，电势能减少
D．电子所受的电场力增大，电势能增大
【解析】 电子从A点向B点移动，电子受力方向与运动方向相同，所以电场力做正功，电势能减少．又因为电场线密处场强大，同时粒子的受力也大，所以电子在B点受力要大于A点．
【答案】 C【问题导思】
1．电场中某点电势与放入该点的检验电荷是否有关？怎样判断电势高低？
2．电势差与电场力做功有何关系？
3．电势与电势差有何联系？电势与电势差 1．电势与电势差对比
2.电势差与电场力
(1)电场力做功的求解方法
①WAB＝qUAB既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场．
②W＝Fd＝qEd适用于匀强电场．公式中d表示初末位置间沿电场线方向的距离．
③WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp适用于任何电场．
以上公式可以互相导出，应用时注意它们的适用条件，根据具体情况灵活选用公式． (2012·中山纪念中学高二检测)有一个电荷量q＝－2×10－6C的点电荷，从某电场中的A点移动到B点，电荷克服电场力做功WAB＝4×10－4J，从B点移到C点，电场力对电荷做功WBC＝8×10－4J，求A、C两点间的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高．【答案】 －200 V C点电势较高2．上题中若以A点电势为零，B、C两点的电势分别为多少？
【解析】 B点电势φB＝UBA＝－UAB＝－200 V，
C点电势φC＝UCA＝－UAC＝200 V.
【答案】 －200 V 200 V【问题导思】
1．等势面有何特点？
2．常见电场的等势面是什么样的？
等势面
1．等势面的特点：
(1)等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直；
(2)在同一等势面上移动电荷时电场力不做功；
(3)电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面；
(4)任意两个等势面都不会相交；
(5)等势面越密的地方电场强度越大，即等差等势面的分布的疏密可以描述电场强弱．2．几种常见电场的等势面
(1)点电荷电场的等势面是一系列以点电荷为球心的同心球面：如图1－4－3中虚线所示．
图1－4－3(2)等量异种电荷的电场的等势面，如图1－4－4，过两点电荷连线中点的垂直平分面是一个等势面．
图1－4－4 图1－4－5
(3)等量同种正电荷的电场的等势面，如图1－4－5.(4)匀强电场的等势面，是与电场线垂直的，间隔相等且相互平行的一簇平面，如图1－4－6.
图1－4－6 (双选)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图1－4－7中实线表示等势线，则( )
图1－4－7
A．a点和b点的电场强度相同
B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功
C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功
D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大
【审题指导】 (1)等势面的疏密可表示场强大小．
(2)正电荷由高电势点到低电势点，电场力做正功，而对负电荷则做负功．
(3)电场力做功决定电势能变化．
【解析】 a点的等势面比b点的稀疏，故a点的场强比b点的小，A错．c点电势低于d点，正电荷从c点移到d点，即正电荷向高电势处移动，电场力做负功，B错．a点电势低于c点，从a到c，把负电荷移向高电势，电场力做正功，C对．从e到f，电势先变低后变高，故沿此方向移动正电荷，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，D对．
【答案】 CD等势面的四种应用
1．由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差值．
2．由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况．
3．由于等势面和电场线垂直，已知等势面的形状分布，可以绘制电场线，从而确定电场的分布情况．
4．由等差等势面的疏密，可以定性地确定某点场强的大小．3．(双选)下列关于等势面的说法正确的是( )
A．沿电场线方向，电势降低；电势降低的方向就是电场的方向
B．在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功
C．在电场中将电荷由a点移到b点，电场力做功为零，则该电荷一定是在等势面上运动
D．某等势面上各点的场强方向与该等势面垂直
【解析】 电场线的方向就是电势降低最快的方向，但电势降低的方向不一定沿电场线，等势面上各点的场强方向与等势面重直．故A错误．D正确．电场力做功为零，说明始末位置的电势差为零，但物体不一定在等势面移动，故B正确，C错误，D错误．
【答案】 BD
在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c处分别固定一个正电荷，电荷量相等，如图1－4－8所示，若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动．粒子从b点运动到d点过程中( )综合解题方略——带电粒子在电场中的运动 图1－4－8
A．先做匀加速运动，后做匀减速运动
B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势
C．电势能与机械能之和先增大后减小
D．电势能先减小，后增大
【审题指导】 (1)负电荷受到两个正电荷对它的库仑力作用，合力方向总指向中点．
(2)利用好等量同种电荷的电场线分布图．
(3)利用好电场力做功与电势能变化的关系．
【规范解答】 由于负电荷受到的电场力是变力，加速度是变化的，所以A错误；由等量正电荷的电场线的分布图可知，在两电荷连线的中垂线上中点电势最高，所以从b到d，电势先增大后减小，B错误；由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，故电势能与机械能的和守恒，C错误；由于从b到中点电场力做正功，电势能减小，从中点到d电场力做负功，电势能增大，D项正确．
【答案】 D带电粒子在电场中受到电场力的作用，从力学角度看电场力实为普通力，因此电场中的粒子运动同样遵从力学规律．
【备课资源】(教师用书独具)
(双选)图教1－4－1中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速度射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点，若不计重力，则( )
A．M带负电荷，N带正电荷
B．M带正电荷，N带负电荷
C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零图教1－4－1
【解析】 根据两粒子的运动轨迹可判断，M受向下的静电力，N受向上的静电力，又因为O点电势高于c点，所以电场强度的方向向下，根据所受静电力方向与场强方向的关系可得，M带正电荷，N带负电荷，B对，A错．N在从O点运动至a点的过程中，所受静电力方向与运动方向成锐角，电场力做正功，C错．O点和b点电势相等，粒子运动到b点时的电势能和O点电势能相等，所以电场力做功为零，D对．
【答案】 BD
如图教1－4－2所示，匀强电场的场强E＝1.2×102N/C，方向水平向右，一点电荷q＝4×10－8C沿半径R＝20 cm的圆周，从A点移动到B点，已知∠AOB＝90°，求：
图教1－4－2
(1)这一过程中电场力做的功是正功还是负功？做功多少？
(2)A、B两点的电势差．
【解析】 (1)因为φB>φA，所以将正电荷从A移到B电场力做负功，W＝－qER＝－9.6×10－7J
(2)UAB＝－ER＝－24 V.
【答案】 (1)负功，－9.6×10－7J (2)－24 V1．(双选)下列说法正确的是( )
A．电荷从电场中的A点运动到了B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同
B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零
C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功
D．电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立
【解析】 电场力做功和电荷运动路径无关，所以选项A错误；电场力做功只和电荷的初、末状态有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，B正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，C正确；电荷在电场中虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律，D错．
【答案】 BC
2．(2012·福建高考) 如图1－4－9所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )
A．A点电势大于B点电势
B．A、B两点的电场强度相等
C．q1的电荷量小于q2的电荷量
D．q1在A点的电势能小于q2在B点 的电势能图1－4－9 【答案】 C
3．(2013·华南师大附中检测)在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则( )
A．b点的电场强度一定比a点大
B．电场线方向一定从b指向a
C．b点的电势一定比a点高
D．该电荷的动能一定减小
【解析】 将正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，说明正电荷的电势能增加，电势升高，故b点的电势一定比a点高，C正确；但是a、b两点不一定在同一条电场线上，故B错误；从做功情况反映不出电场力的大小，也不能反映电场的强弱，故A错误；动能的变化取决于合外力做功，电场力做了负功不代表合外力也做负功，所以动能不一定减小，故D错误．
【答案】 C4.如图1－4－10所示，A、B是一条电场线上的两点，一带正电的点电荷沿电场线从A点运动到B点，在这个过程中，关于电场力做功的说法正确的是( )
A．电场力做正功
B．电场力做负功
C．电场力不做功
D．电场力先做正功后做负功
【解析】 正电荷的受力方向由A指向B，所以由A到B，电场力做正功．
【答案】 A图1－4－10
5．如果把q＝1.0×10－8 C的电荷从无穷远移至电场中的A点，需要克服电场力做功W＝1.2×10－4 J，选取无穷远处为势能零点，那么；
(1)A点的电势及q在A点的电势能各是多少？
(2)q未移入电场前A点的电势是多少？【答案】 (1)1.2×104 V 1.2×10－4 J
(2)1.2×104 V课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件64张PPT。教师用书独具演示●课标要求
1．知道电场强度与电势的关系．
2．知道电场强度与电势差关系．
3．知道电场线与等势面关系．第五节 电场强度与电势差的关系●新课导入建议
每当有雷雨时，一道道闪电划破长空，自然界出现这样现象使人类对电有了一定的认识．为什么两块云接近时会发生闪电？距离对闪电的发生有什么影响呢？学完本节，你就会明白有关问题．●教学流程设计课前预习安排：
1．看教材
2．填写【课前自主导学】(学生可进行讨论) 步骤1：导入新课，本节教学地位分析 步骤2：老师提问，检查预习效果(多提问学生) 步骤3：师生互动完成“探究1”(互动方式，学生对比分析场强、电势电势差、电势能) 步骤4：教师通过讲解总结匀强电场中电势的求法步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评 步骤6：师生互动完成“探究2”方式同上 步骤7：完成“探究3”，重在规律总结技巧 步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况 演示结束步骤9：学生总结本节主要知识教师点评，安排课下完成【课后知能检测】1.基本知识
在匀强电场中：
(1)静电力做功W与电势差U的关系为W＝ .
(2)静电力做功WAB与电场力qE的关系为 .
(3)电场强度与电势差的关系 .探究电场强度与电势差的关系 qUW＝qEd
3．探究交流
为什么小鸟在高压线上并没有危险？
【提示】 输电线高压指的是高压线与零线或大地间的电势差很高．小鸟在高压线上停留时是站在一条高压线上，两只爪子之间的电势差(电压)很小，故小鸟没有生命危险．1.基本知识
(1)由WAB＝qUAB可知，在同一等势面上移动电荷时因UAB＝ ，所以电场力 ，电场力的方向与电荷移动的方向 ．电场线与等势面的关系 0不做功垂直
(2)电场线与等势面的关系
①电场线与等势面 ．
②沿电场线方向各等势面上的电势 ，逆着电场线方向各等势面上的电势 ．
③电场线密的区域等势面 ，电场线疏的区域等势面 ．
垂直减小增大密疏
2．思考判断
(1)等势面上各点的电场强度也是相同的．(×)
(2)点电荷电场中的等势面，是以点电荷为球心的半径不同的同心球面．(√)
(3)等量异种电荷连线的中垂线一定是等势线．(√)
3．探究交流
为什么在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功？
【提示】 根据WAB＝EpA－EpB，Ep＝qφ，等势面上各点电势相等，则EpA＝EpB，故WAB＝0.
【问题导思】
1．场强公式都有哪些？
2．场强与电势差、电势、电势能各量间有何区别？对场强的进一步理解 1．场强的三个公式2.电场强度、电势、电势差与电势能 (2012·佛山一中高二检测)如图1－5－1所示，在匀强电场中，电荷量q＝5.0×10－10C的正电荷，由a点移到b点和由a点移动c点，电场力做功都是3.0×10－8J.已知a、b、c三点的边线组成直角三角形，ab＝ 20 cm，∠a＝37°，∠c＝90°，求：
(1)a、b两点的电势差Uab；
(2)电场强度的大小和方向．
【审题指导】 解答该题应把握以下问题
1．电场力做功与电势差的关系W＝qUAB
2．电场线与等势面关系．
3．UAB＝Ed的应用． 图1－5－1 【答案】 (1)60 V (2)375 V/m 方向沿ac垂直指向bc.
2．已知电场中几点的电势，如果要求某点的电势时，一般采用“等分法”在电场中找与待求点电势相同的等势点．等分法也常用在画电场线的问题中．
3．在匀强电场中，相互平行的相等的线段两端点电势差相等，应用这一点可求解电势．1.如图1－5－2所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，由此可得D点电势φD＝____________ V.图1－5－2
【解析】 在匀强电场中，两条长度相等的线段AD和BC，与场强方向间的夹角又相等，则UAD＝UBC，即φA－φD＝φB－φC，即：15－φD＝3－(－3)，所以φD＝9 V.
【答案】 9【问题导思】
1．两关系式适用范围是什么？对d有何要求．
2．在均强电场中电势降落有何特点？
2．两个推论
(1)在匀强电场中，沿任意一个方向，电势下降都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等．如果把某两点间的距离分为n段，则每段两端点的电势差等于原电势差的1/n.
(2)在匀强电场中，相互平行且相等的线段两端点的电势差相等． 如图1－5－3所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E＝100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为( )
A．UOP＝－10 sinθ(V)
B．UOP＝10 sinθ(V)
C．UOP＝－10 cosθ(V)
D．UOP＝10 cosθ(V)图1－5－3
【审题指导】 本题可按以下思路分析
电场线方向―→电势差的正负―→电势差与场强关系―→电势差大小
【解析】 由图可知匀强电场的方向是沿y轴负方向的．沿着电场线的方向电势是降低的，所以P点的电势高于O点的电势，O、P两点的电势差UOP为负值．根据电势差与场强的关系UOP＝－UPO＝－Ed＝－E·Rsinθ＝－10sinθ(V)，所以A正确．
【答案】 A2．如图1－5－4所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB＝BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中不正确的是( )
图1－5－4
A．φA>φB>φC B．EC>EB>EA
C．UAB【解析】 由图中电场线的分布规律可知，电场不是匀强电场，C附近稠密，A附近稀疏，C附近的场强大于A附近的场强，选项B正确；由公式U＝Ed知：UBC>UAB，选项C对，D错；由电场线的方向是电势降低的方向可知选项A正确．
【答案】 D 综合解题方略—电势差与电场力 做功的关系问题处理方法
图1－5－5
(1)小球由A到B的过程中电场力做的功；
(2)A、C两点的电热差．【规范解答】 因为Q是正点电荷，所以以Q为圆心的圆面是一个等势面，这是一个重要的隐含条件．由A到B过程中电场力是变力．所以不能直接用W＝FS求解，只能考虑应用功能关系．因为Q是正点电荷，所以以Q为圆心的球面是一个等势面，这是一个重要的隐含条件．由A点到B点的过程中电场力是变力，所以不能直接用W＝FS求解，只能考虑运用功能关系．【备课资源】(教师用书独具)
空间有一匀强电场，在电场中建立如图教1－5－1所示的直角坐标系O?xyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标为(0，a,0)， N点的坐标为(a,0,0)，P点的坐标为
图教1－5－1【解析】 沿z轴负方向观察，M、N、P三点的位置如图所示，其中P与它在Oxy平面内的投影点P′重合． 【答案】 D 令人难以置信的电压
晚上睡觉时，先把室内的灯熄灭，然后脱下毛衣或腈纶衣服，你就能听到“噼噼啪啪”的声音，而且还能看到蓝绿色的小火花，这就是火花放电现象．它是怎么形成的呢？原来毛衣及腈纶服装上有很多毛刺，当你脱衣服时，衣服各部分之间相互摩擦．摩擦起电对读者来说一定不会陌生，衣服毛刺上因摩擦而带电，而这些电荷大多集中在毛刺的尖部，这样在毛刺尖部附近就形成了很强的电场，这个电场足以把邻近的空气击穿而放电．1．下列说法正确的有( )
A．电势为零的点，场强也为零
B．电势为零的点，场强不一定为零；但场强为零的点，电势一定为零
C．场强为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零
D．场强为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强一定为零
【解析】 场强与电势与空间位置的变化率有关，与电势大小无关，所以场强为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零．
【答案】 C
2.如图1－5－6所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列．A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上．A、C两点的电势依次为φA＝10 V和φC＝2 V，则B点的电势是( )
A．一定等于6 V
B．一定低于6 V
C．一定高于6 V
D．无法确定 图1－5－6
【解析】 U＝Ed，d相同，距点电荷越远的地方电势改变越来越慢．此题中电势越来越小，故电势降低越来越慢．因此UAB>UBC，故φB<6 V.
【答案】 B3.如图1－5－7所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25 cm，由此可确定电场强度的方向及大小为( )图1－5－7 A．竖直向下，E＝0.4 N/C
B．水平向右，E＝0.4 N/C
C．水平向左，E＝40 N/C
D．水平向右，E＝40 V/m
【答案】 D4．(双选)(2012·深圳中学高二检测)如图1－5－8所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知( )图1－5－8 A．带电质点通过P点时加速度较Q点大
B．三个等势面中，c的电势最低
C．带电质点通过P点时的电势能较Q点大
D．带电质点通过P点时的动能较Q点大
【解析】 由图可知，
P处等势面较密，所以场强EP>EQ，则aP>aQ.在运动轨迹上取一点D，过D作等势面b的切线，再作切线的垂线EF，此为D点场强的大致方向，带电质点在D点所受电场力方向也在直线EF上，结合质点的运动轨迹可判断出D点场强沿DF方向．若质点由P→Q，则电场力做正功，此过程中动能增大，电势能减小；若质点由Q→P，则此过程中电场力做负功，动能减小，电势能增大，故质点在P点电势能较大，在Q点动能较大．所以选项A、C正确．
【答案】 AC5．如图1－5－9所示，在场强为E＝4.0×103 N/C的匀强电场中有相距5.0 cm的A、B两点，两点连线与场强成30°角．求A、B两点间的电势差UAB.
图1－5－9【答案】 1.7×102 N/C 课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件68张PPT。教师用书独具演示●课标要求
1．知道示波器的作用．
2．理解带电粒子在电场中加速和偏转的物理道理．第六节 示波器的奥秘
●课标解读
1．理解示波器的基本原理．
2．掌握带电粒子加速，偏转的处理方法．
3．体会物理规律的实际用途．
●教学地位
本节知识是电场在实际中的应用，在高考中经常以现实为背景命制一些有关试题有时也与其他知识结合为一体考查．●新课导入建议
电子束在电场中受到电场力的作用会产生加速度，使其原有速度发生变化．在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来控制或改变电子束的运动．具体应用有粒子加速器(左图)、示波器(右图)等．
图教1－6－1
本节课我们就来研究电子束在电场中的加速、偏转问题．●教学流程设计课前预习安排：
1．看教材
2．完成【课前自主导学】(可让学生观察示波器) 步骤1：导入新课，本节教学地位分析 步骤2：学生交流教师循知检查预习效果 步骤3：师生互动完成“探究1”，师生讨论探讨方法步骤7：完成“探究3”(重在分析错因) 步骤4：教师讲解总结处理方法步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评 步骤6：师生互动完成“探究2”方式完成“探究1” 步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习效果 演示结束步骤9：学生自主总结本节知识点，教师点评，布置课下完成【课后知能检测】1.基本知识
(1)基本粒子的受力特点：对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力(重力)的作用，但万有引力(重力)一般 静电力，可以 ．
(2)带电粒子加速问题的处理方法：利用 分析．
初速度为零的带电粒子，经过电势差为U的电场加速后，qU＝ ，则v＝ .带电粒子的加速 远小于忽略动能定理
2．思考判断
(1)带电粒子在电场中只有做加速运动．(×)
(2)处理带电粒子加速问题时，也可利用牛顿定律．(√)
(3)带电粒子在电场中加速时，不满足能量守恒．(×)
3．探究交流
学生处理带电粒子在电场中运动的问题时，常常因“重力是否可以忽略”这一问题感到迷茫．我们知道只有带电粒子的重力远小于静电力时，粒子的重力才可以忽略．
问题：带电小球、带电液滴、带电尘埃等所受重力是否可以忽略？
【提示】 它们所受的静电力并没有远大于重力，重力一般不可忽略.
带电粒子的偏转(垂直进入匀强电场) 匀速直线匀加速直线(2)运动规律
2．思考判断
(1)带电粒子在匀强电场中一定做类平抛运动．(×)
(2)偏转角的正切值等于偏转位移与板长的比值．(×)
(3)偏转距离粒子垂直进入匀强电场中的初动能成反比．(√)
3．探究交流
大量带电粒子，质量不同，带电量相同，以相同的速度垂直电场进入并穿过同一个电场，它们的运动时间相同吗？运动轨迹相同吗？1.基本知识
(1)构造
示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由 (发射电子的灯丝、加速电极组成)、 (由一对X偏转电极板和一对Y偏转电极板组成)和 组成，如图1－6－1所示．示波器探秘 电子枪偏转电极荧光屏
图1－6－1
(2)原理
①扫描电压：XX′偏转电极接入的是由仪器自身产生的锯齿形电压．
②灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场，如在Y偏转板上加一个 ，在X偏转板上加一 ，在荧光屏上就会出现按Y偏转电压规律变化的可视图象． 信号电压扫描电压
2．思考判断
(1)示波器是带电粒子加速和偏转的综合应用．(√)
(2)电视机光屏越大，则偏转电压对应也较大．(√)
3．探究交流
当示波管的偏转电极没有加电压时，电子束将打在荧光屏什么位置？
【提示】 偏转电极不加电压，电子束沿直线运动，打在荧光屏中心，形成一个亮斑. 【问题导思】
1．如何分析带电粒子受力情况？
2．带电粒子在电场中被加速而不改变方向时．它的受力有何特点？处理带电粒子在电场中运动问题的思路
1．带电粒子分类
(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力(但并不忽略质量)．
(2)带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．
2．两基本思路
带电粒子在电场中的运动，是一个综合电场力、电势能的力学问题，研究的方法与质点动力学相同，它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律．解该类问题时，主要有以下两种基本思路．
(1)力和运动关系——牛顿第二定律：根据带电粒子所受的电场力，用牛顿第二定律确定加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等．这种方法通常适用于粒子在恒力作用下做匀变速直线运动的情况．
(2)功和能的关系——动能定理等：根据电场力对带电粒子所做的功引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理等研究全过程中能量的转化，研究带电粒子的速度变化、经过的位移等，这种方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场．
反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似．如图所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动．已知电场强度的大小分别是E1＝2.0×103 N/C和E2＝4.0×103 N/C，方向如图1－6－2所示，带电微粒质量m＝1.0×10－20 kg，带电量q＝－1.0×10－9 C，A点距虚线MN的距离d1＝1.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求：
图1－6－2
(1)B点距虚线MN的距离d2；
(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.
【审题指导】 (1)带电粒子只受电场力．
(2)粒子运动过程：先匀加速后匀减速直线运动．
(3)用动能定理和牛顿定律求解．【答案】 (1)0.50 cm (2)1.5×10－8 s 分析粒子在电场中运动的三种思维方法
1．力和运动的关系：分析带电体的受力情况，确定带电体的运动性质和运动轨迹，从力和运动的角度进行分析．
2．分解的思想：把曲线运动分解为两个分运动进行分析．
3．功能关系：利用功能定理或能量守恒分析求解．1．(双选)如图1－6－3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( )图1－6－3 A．初速度大的粒子通过加速电场所需的时间短
B．初速度小的粒子通过加速电场过程中动能的增量大
C．两者通过加速电场过程中速度的增量一定相等
D．两者通过加速电场过程中电势能的减少量一定相等【答案】 AD 【问题导思】
1．带电粒子在匀强电场中如何运动？
2．偏转角及偏转位移有何意义？带电粒子在匀强电场中偏转规律
(3)以相同的初速度进入同一个偏转电场的带电粒子，不论m、q是否相同，只要q/m相同，即荷质比相同，则偏转距离y和偏转角θ相同．
(4)若以相同的初动能Ek0进入同一个偏转电场，只要q相同，不论m是否相同，则偏转距离y和偏转角θ相同．
(5)不同的带电粒子经同一加速电场加速后(即加速电压U相同)，进入同一偏转电场，则偏转距离y和偏转角θ相同．对带电粒子在电场中的偏转问题可以选择动能定理，但只能求速度大小，不能求速度方向涉及速度方向时，必须借助合成分解方法． (2012·茂名一中高二检测)一束电子流在经U＝5 000 V的加速电场加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图1－6－4所示，若两板间距d＝1.0 cm，板长l＝5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？
图1－6－4【答案】 400 V图1－6－5 【答案】 C 易错案例警示——对物理情景分 析不明确导致错误
【正确解答】 分析题意知带电物体应竖直向下运动，所受电场力竖直向上，根据牛顿第二定律，0.8qE＝qE－mg，即mg＝0.2qE，故电场力做功W＝－qEs，电势能增加了qEs，A、B错，C对；物体所受合力为0.8qE，方向竖直向上，根据动能定理，物体的动能减小了0.8qEs，D对．
【答案】 CD【易错分析】 易错选项及错误原因分析如下：【备课资源】(教师用书独具)
如图教1－6－2所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场．质量为m，电荷量为q的带电粒子以速度v0从a点进入电场，恰好从c点离开电场，离开时速度为v，不计重力，求电场强度的大小．图教1－6－2
1．一带电粒子在电场中只受到电场力作用时，它不可能出现的运动状态是( )
A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动
C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动
【解析】 只在电场力的作用下，说明电荷受到的合外力的大小为电场力，不为零，则粒子做变速运动．所以选项A不可能；当电荷在匀强电场中由静止释放后，电荷做匀加速直线运动，选项B可能；当电荷垂直进入匀强电场后，电荷做类平抛运动，选项C可能；正电荷周围的负电荷只在电场力作用下且电场力恰好充当向心力时，可以做匀速圆周运动，选项D可能．
【答案】 A
2.(双选)(2012·新课标全国高考)如图1－6－6，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )
A．所受重力与电场力平衡
B．电势能逐渐增加
C．动能逐渐增加
D．做匀变速直线运动图1－6－6
【解析】 带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力mg，方向竖直向下，二是电场力F＝Eq，方向垂直于极板向上．因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项B正确．
【答案】 BD3．(双选)一个带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图1－6－7所示．带电微粒只在电场力的作用下，由静止开始运动，则下列说法中正确的是( )图1－6－7
A．微粒在0～1 s内的加速度与1～2 s内的加速度相同
B．微粒将沿着一条直线运动
C．微粒做往复运动
D．微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同
【解析】 带正电的微粒在电场中，第1 s内加速运动，第2 s内减速至零，故B、D对．
【答案】 BD4．如图1－6－8所示，在A板附近有一电子由静止开始向B板运动，则关于电子到达B板时的速率，下列解释正确的是( )
图1－6－8
A．两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大
B．两板间距越小，加速的时间就越长，则获得的速度越大
C．获得的速率大小与两板间的距离无关，仅与加速电压U有关
D．两板间距离越小，加速的时间越短，则获得的速率越小【答案】 C
5．(2012·广州六中高二检测)两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的．一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心．已知质子的电荷量为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响．求：
(1)极板间的电场强度E.
(2)α粒子在极板间运动的加速度a.
(3)α粒子的初速度v0.课后知能检测本小节结束
请按ESC键返回课件66张PPT。教师用书独具演示第七节 了解电容器第八节 静电与新技术●新课导入建议
在化学实验室里，常用的盛溶液的容器有烧杯、烧瓶等，这些容器形状不同，容积各异，但它们都有容纳存储溶液的功能，都是容器．在物理学中也有一种能容纳电荷的“容器”，称为电容器，电容器具有容纳电荷的本领．在实际生产生活中有着广泛的应用，是一种常用的重要电器元件．那么什么是电容器呢？用什么物理量来描述电容器呢？描述量跟什么因素有关呢？让我们带着问题进入今天的学习．●教学流程设计课前预习安排：
1．看教材
2．填写【课前自主导学】(同学间可讨论) 步骤1：导入新课，本节教学地位分析 步骤2：老师提问，检查预习效果 步骤3：师生互动完成“探究1”(再补充一例题拓展思路)步骤4：教师讲解总结电容器电容的意义步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评 步骤6：师生互动完成“探究2”通过例题总结两类问题的分析思路． 步骤7：完成“探究3”重在总结思路方法 步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况 演示结束步骤9：学生总结本节主要知识点并点评，安排学生课下完成【课后知能检测】1.基本知识
(1)电容器：由两个相互靠近，彼此 的导体组成，其间可以填充 物质．电容器和电容 绝缘绝缘
(2)电容器的充、放电
顺逆等量异种中和电场能
(3)电容
①定义：Q与U的 ，公式为 .
②物理意义：表示电容器 的物理量．
③单位：1 F＝ μF＝ pF.比值容纳电荷本领1061012
2．思考判断
(1)电容器是储存电荷和电场能的元件．(√)
(2)电容器的电荷量指的是两极上所带电量绝对值之和．(×)
(3)电容器的电容与电量成正比，与电压成反比．(×)
3．探究交流
如图1－7－1是一款闪光灯外置的照相机和一款闪光灯内置的数码相机，当摄影光线不足时，闪光灯可以发出耀眼的光，而给闪光灯提供能量的也仅仅是相机内的电池．电池不可能在瞬间释放那么大的能量，那么，闪光灯在闪光瞬间的能量是从哪里来的？
图1－7－1
【提示】 在这些装置内部有容量很大的电容器，电容器能储存很多的电能，并且能在瞬间释放出来.1.基本知识
平行板电容器的电容C与介电常数εr成 ，与极板的正对面积S成 ，与极板间的距离d成 ，即C＝ .决定电容的因素 正比正比反比
2．思考判断
(1)静电计是指示电容器带电量多少的仪器．(×)
(2)研究电容器电容的实验，采用的是控制变量法．(√)
(3)电容器两极间绝缘，故其带电量可无限大．(×)1.基本知识
(1)静电在技术上的应用
①静电在技术上有许多应用，比如 、喷墨打印、静电除尘、静电喷涂、静电植绒、 等．
②静电除尘
结构：将高压电源的 接在金属圆筒上， 接到悬挂在管心的金属线上． 静电与新技术 激光打印静电复印正极负极
原理：正、负极间有很强的 ，使气体分子电离为 ．电子附着在空气中的 上向着 运动而积累到金属圆筒上，尘埃积累到一定程度而落入下面的漏斗中．
(2)静电的防护：有些工厂的车间里空气保持适当的湿度，油罐车车尾装有一条拖在地上的铁链等．电场电子和正离子尘埃圆筒
2．思考判断
(1)家用电器接地线是防静电．(×)
(2)油罐车运油时，要安装一条拖地的铁链．(√)
(3)静电除尘的原理是让灰尘带上电荷，然后在电场力的作用下奔向并吸附到异性电极上．(√)
3．探究交流
你能说出避雷针避雷的原理吗？
【提示】 避雷针是利用了尖端放电的原理，把云层中的电荷及时的导入大地，防止雷击的危险.
对电容的理解 图1－7－2 2．关于电容两公式的比较 (2012·深大附中高二检测)一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝3×10－5 C增加到Q2＝3.6×10－5 C时，两板间的电势差从U1＝10 V增加到U2＝12 V，这个电容器的电容多大？如要使两极板电势差从U1＝10 V降为U2′＝6 V，则每板需减少多少电荷量？只把电容器极板间的距离减半，它的电容变为多大？【答案】 3 μF 1.2×10－5 C 6 μF
1．如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系的图象，其中错误的是( )【答案】 A 【问题导思】
1．平行板电容器的电容与哪些因素有关？
2．平行板电容器的电容变化时，其带电量和电压如何变化．平行板电容器的两类问题 (双选)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素(如图1－7－3所示)．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若( )
图1－7－3A．保持S不变，增大d，则θ变大
B．保持S不变，增大d，则θ变小
C．保持d不变，增大S，则θ变小
D．保持d不变，增大S，则θ不变【答案】 AC 2.如图1－7－4所示，先接通开关S，使平行板电容器充电，然后断开S，则当增大两极板间距离时，电容器所带的电荷量Q、电容C、两板间电压U及两板间电场强度E的变化情况为( )
A．Q变小，C不变，U不变，E变小
B．Q变小，C变小，U不变，E不变
C．Q不变，C变小，U变大，E不变
D．Q不变，C变小，U变小，E变小图1－7－4 【答案】 C 如图1－7－5所示，是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路．开关S闭合．一带电液滴悬浮在两板间的P点不动，下列说法正确的是( )综合解题方略——电容器综合问题分析 图1－7－5
A．带电液滴可能带正电
B．增大两极板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷从B到A
C．断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降
D．断开S，减小两极板距离过程中，液滴静止不动
【审题指导】 平衡条件 → 带电性质 → 场强变化 →受力变化 → 运动性质变化【答案】 D 分析带电粒子在平行板电容器内运动时的思路
带电粒子在平行板电容器内的运动或平衡问题，与力学中的一样，都是受力作用的结果，分析方法是：先进行受力分析，再结合平衡条件、牛顿运动定律、功能观点进行求解．【备课资源】(教师用书独具)
1．某电容式话筒的原理示意图如图教1－7－1所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，在P、Q间距离增大过程中( )图教1－7－1 A．P、Q构成的电容器的电容增大
B．P上电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的低
D．M点的电势比N点的高
【答案】 D 2．如图教1－7－2所示，在A、B两点间接一电动势为4 V，内电阻为1 Ω的直流电源，电阻R1、R2、R3的阻值均为4 Ω，电容器的电容为30 μF，电流表的内阻不计，当开关S闭合时，求：
图教1－4－2
(1)电流表的读数；
(2)电容器所带的电量；
(3)断开开关S后，通过R2的电量．
【答案】 (1)0.8 A (2)9.6×10－5 C
(3)4.8×10－5 C
【解析】 电容器的电容是由电容器本身的因素决定的，与电容器的带电荷量Q和两极板间的电压无关．所以D对．
【答案】 D
2．为了防止静电危害，下列措施不正确的是( )
A．油罐车上拖一条与地面接触的铁链
B．飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎
C．在地毯中夹杂不锈钢纤维
D．尽可能保持印染厂空气干燥
【答案】 D
3．(2012·湛江二中高二检测)一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为ε0S/d，其中ε0是常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器极板间( )
A．电场强度不变，电势差变大
B．电场强度不变，电势差不变
C．电场强度减小，电势差不变
D．电场强度较小，电势差减小
【答案】 A 4.如图1－7－6所示，电源A的电压为6 V，电源B的电压为8 V，当开关S从A转到B时(电容器的电容为2 μF)，通过电流计的电荷量为( )
A．4×10－6 C
B．12×10－6 C
C．16×10－6 C
D．28×10－6 C
【解析】 先后在电容器上变化的电压为ΔU＝14 V，根据公式ΔQ＝CΔU＝2×10－6×14 C＝28×10－6 C.
【答案】 D图1－7－6 5.一种静电除尘器，由两块距离为1 cm的平行金属板A、B组成，如图1－7－7所示，两板间接上9×103 V的直流电压时，在两板间产生一个强电场．如果一粒尘埃，其质量为1.0×10－5 kg，电荷量为4.8×10－9 C，试通过计算来比较尘埃所受的重力和电场力的大小，并说明除尘原理．图1－7－7 【解析】 尘埃所受的重力G＝mg＝1.0×10－5×10 N＝1.0×10－4 N，两板间的场强为E＝U/d＝9×103/(1×10－2)＝9×105 (V/m)，尘埃受到的电场力F＝qE＝4.8×10－9×9×105 N＝4.32×10－3 N，F/G＝43.2，在实际应用中，尘埃所带的电荷来自被强电场电离的空气分子，空气分子被电离后成为电子和正离子，正离子被吸引到负极板上得到电子，又成为分子，而电离出的电子在向正极板运动过程中，遇上尘埃，而使尘埃带上负电，这样带负电的尘埃被吸附到正极板上而被收集．
【答案】 见解析 课后知能检测本小节结束
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