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山東省諸城一中課時教（學）案 學科 物理 級部 高三 班級 姓名_______ 使用時間_ 年 月 日 編號 課 題 第6章 第1講 電場的性質(zhì) 編制 審核 學習目標 1．理解庫侖定律的內(nèi)容、適用條件，并能應用該定律解決有關(guān)問題． 2．理解電場強度的概念，知道它能從力的角度描述電場，進行相關(guān)的分析和計算． 3．能夠用電場線描述幾種常見的電場：點電荷的電場、等量同種（異種）點電荷電場、勻強電場等． 課 堂 學 習 學生筆記 學 案 內(nèi) 容 【基礎(chǔ)梳理】一、電荷及電荷守恒定律 1．電荷 (1)元電荷：e＝__________ C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的_____倍，其中質(zhì)子、正電子的電荷量與元電荷相同． (2)點電荷：帶電體 時，帶電體可看作點電荷。（理想化模型） 2．電荷守恒定律 (1)內(nèi)容： (2)起電方式：_________、__________、__________． (3)帶電實質(zhì)：物體帶電的實質(zhì)是_________ 當完全相同的帶電金屬球相接觸時，同種電荷電荷量平均分配，異種電荷先中和后平分． 二、庫侖定律 1．內(nèi)容： 2．表達式：________，式中k＝_________ Nm2/C2，叫靜電力常量． 3．適用條件：______中的________． 三、電場、電場強度和電場線 1．電場 (1)定義：存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì)．具有力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。 (2)基本性質(zhì)： 2．電場強度 (1)定義：放入電場中某點的電荷受到的電場力F與它的________ 的比值． (2)定義式：_______. (3)單位：_____或_____. (4)矢量性：規(guī)定________在電場中某點______________的方向為該點電場強度的方向． 說明：(1)電場中某一點的電場強度E與試探電荷q 關(guān)，由場源電荷和該點在電場中的位置決定. (2)場強的疊加即空間某一點的場強,應是各場源電荷單獨在該點激發(fā)的電場強度的矢量和. （3）場強三個表達式的比較 表達式比較 E＝ E＝k E＝ 公式意義 電場強度定義式 真空中點電荷決定式 勻強電場中E與U關(guān)系式 適用條件 q含義： Q含義： d含義： （4）場強的大小可以用 的疏密程度定性表示。越密E越 ，越稀E越 3．電場線 (1)定義：電場中畫出的一些曲線，這些曲線上的每一點的 方向都跟該點的場強方向一致，這些曲線叫做電場線． (2)電場線的特點 ①電場線從_______或無限遠處出發(fā)，終止于_______或無限遠處．不閉合。 ②電場線在電場中不相交． ③在同一電場里，電場線______的地方場強越大． ④電場線不是實際存在的線，而是為了形象地描述電場__________． 4.電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的關(guān)系 根據(jù)電場線的定義，一般情況下，帶電粒子在電場中的運動軌跡不會與電場線重合，只有同時滿足以下三個條件時，兩者才會重合． (1)電場線為直線； (2)電荷初速度為零，或速度方向與電場線平行； (3)電荷僅受電場力或所受其他力合力的方向與電場線平行． 5、場強的方向判斷： （1）根據(jù)定義式判斷：E的方向就是正（負）電荷在該點所受電場力的方向（反方向） （2）點電荷的電場分布情況：正點電荷場強方向沿 ，負點電荷場強方向沿 （3）電勢 最快的方向 （4）電場線的 方向 6．畫出幾種典型電場的電場線 一個點電荷、兩個等量點電荷、勻場電場 學 案 內(nèi) 容 學生筆記（備課） 【疑難點撥】 一、三個自由點電荷的平衡問題 例1、如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，若三個點電荷q1、q2、q3都為自由電荷，要使三者均處于平衡狀態(tài)，須滿足什么條件？即對電荷的位置、電性和電荷量有什么要求？ 【總結(jié)】(1)條件：兩個點電荷在第三個點電荷處的合場強為零，或每個點電荷受到的兩個庫侖力必須大小相等，方向相反． (2)規(guī)律：“三點共線”——三個點電荷分布在同一直線上； “兩同夾異”——正負電荷相互間隔； “兩大夾小”——中間電荷的電荷量最??； “近小遠大”——中間電荷靠近電荷量較小的電荷． 【跟蹤練習】1、下列各組共線的三個自由點電荷，可以平衡的是(　　) A．4q　4q　4q B．4q　－5q　3q C．9q?。?q　36q D．－4q　2q?。?q 二、電場強度的疊加與計算 例2、．如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由A→O→B勻速飛過，電子重力不計，則電子所受另一個力的大小和方向變化情況是 A．先變大后變小，方向水平向左 B．先變大后變小，方向水平向右 C．先變小后變大，方向水平向左 D．先變小后變大，方向水平向右 【跟蹤練習】3、在如下圖所示的四個電場中，均有相互對稱分布的a、b兩點，其中a、b兩點電勢和場強都相同的是(　　) 三、有關(guān)電場線的問題 例3、一負電荷從電場中的A點由靜止釋放，只受電場力作用，沿電場線運動到B點，它運動的速度—時間圖象如右圖所示，則A、B兩點所在區(qū)域的電場線分布情況可能是下列圖中的(　　) 【跟蹤練習】4、某靜電場中電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖虛線所示由Ｍ運動到Ｎ，以下說法正確的是（　?。? Ａ、粒子必定帶正電荷； Ｂ、粒子在Ｍ點的加速度大于它在Ｎ點加速度； Ｃ、粒子在Ｍ點的加速度小于它在Ｎ點加速度； Ｄ、粒子在Ｍ點的動能小于它在Ｎ點的動能。 《電場力的性質(zhì)》練習題一（026） 1．電場強度E的定義式為E=F/q，根據(jù)此式，下列說法中正確的是 ①此式只適用于點電荷產(chǎn)生的電場 ②式中q是放入電場中的點電荷的電荷量，F(xiàn)是該點電荷在電場中某點受到的電場力，E是該點的電場強度 ③式中q是產(chǎn)生電場的點電荷的電荷量，F(xiàn)是放在電場中的點電荷受到的電場力，E是電場強度 ④在庫侖定律的表達式F=kq1q2/r2中，可以把kq2/r2看作是點電荷q2產(chǎn)生的電場在點電荷q1處的場強大小，也可以把kq1/r2看作是點電荷q1產(chǎn)生的電場在點電荷q2處的場強大小 A．只有①② B．只有①③ C．只有②④ D．只有③④ 2、如圖所示，在一個電場中的ａ、ｂ、ｃ、ｄ四個點分別引入試探電荷時，電荷所受的電場力Ｆ跟引入的電荷電量之間的函數(shù)關(guān)系，下列說法正確的是（　?。? Ａ、這電場是勻強電場； Ｂ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ四點的電場強度大小關(guān)系是Ｅｄ＞Ｅｂ＞Ｅａ＞Ｅｃ； Ｃ、這四點的場強大小關(guān)系是Ｅｂ＞Ｅａ＞Ｅｃ＞Ｅｄ； Ｄ、無法比較Ｅ值大小。 3、一個內(nèi)表面光滑的半球形碗放在水平桌面上，碗口處于水平狀態(tài)，O是球心．有兩個帶同種電荷且質(zhì)量分別為m1和m2可視為質(zhì)點的小球，當它們靜止后處于如右圖所示狀態(tài)，則m1和m2對碗的彈力大小之比為（ ） A．1∶　 B.∶1 C．2∶ D.∶2 4、關(guān)于電場線的下列說法中正確的是（　　） Ａ、電場線上每一點的切線方向都跟電荷在該點的受力方向相同； Ｂ、沿電場線方向，電場強度越來越?。? Ｃ、電場線越密的地方，同一試探電荷所受的電場力就越大； Ｄ、在電場中，順著電場線移動電荷，電荷受到的電場力大小恒定。 5、在電場中P點放一個檢驗荷-q ,它所受的電場力為F，則關(guān)于P點電場強度EP 正確的說法是（ ） （A）EP = F/q ,方向與F相同 （B）若取走-q ,P點的電場強度EP = 0 （C）若檢驗電荷為-2q ,則EP = F/2q （D）EP與檢驗電荷無關(guān) 6、 下列說法正確的是：（ ） A．靜電感應不是創(chuàng)造了電荷，而是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分引起的 B．一個帶電物體接觸另一個不帶電物體，兩個物體有可能帶上異種電荷 C．摩擦起電是因為通過克服摩擦做功而使物體產(chǎn)生了電荷 D．以上說法都不對 7、如圖所示，實線為不知方向的三條電場線，從電場中M點以相同速度飛出a、b兩個帶電粒子，僅在電場力作用下的運動軌跡如圖中虛線所示。則 A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負電 B．a(chǎn)的加速度將減小，b的加速度將增加 C．a(chǎn)的速度將減小，b的速度將增加 D．兩個粒子的電勢能一個增加一個減小 8、靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器.某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線為該收塵板的橫截面.工作時收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示；粉塵帶負電，在電場力作用下向收塵板運動，最后落在收塵板上.若用粗黑曲線表示原來靜止于點的帶電粉塵顆粒的運動軌跡，下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力) 9、兩個分別帶有電荷量－Q和＋3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?r，則兩球間庫侖力的大小為(　　) A. F/12 B.3 F /4 C.4 F /3 D．12F 10、在場強為E，方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為+2q和-q，兩小球用長為L的絕緣細線相連，另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點處于平衡狀態(tài)，如圖所示，重力加速度為g，則細繩對懸點O的作用力大小為_______． 60 P N O M 11．（2010海南物理4）如右圖， M、N和P是以MN為直徑的半圈弧上的三點，O點為半圓弧的圓心，．電荷量相等、符號相反的兩個點電荷分別置于M、N兩點，這時O點電場強度的大小為E1；若將N點處的點電荷移至P點，則O點的場強大小變?yōu)镋2，求E1與E2之比 12．如圖所示，一根長為2 m的絕緣細管AB被置于勻強電場E中，其A、B兩端正好處于電場的左右邊界上，傾角α=37,電場強度E=103 V/m，方向豎直向下，管內(nèi)有一個帶負電的小球，重G=10-3 N,電荷量q=210-6 C，從A點由靜止開始運動，已知小球與管壁的動摩擦因數(shù)為0．5， 求小球從B點射出時的速度 （取g=10 m/s2；sin37=0.6，cos37=0.8） 針對練習二（026） 1．一個檢驗電荷q在電場中某點受到的電場力為F，以及這點的電場強度為E，圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是 2．處在如圖所示的四種電場中P點的帶電粒子，由靜止釋放后只受電場力作用，其加速度一定變大的是 4 3．如圖所示，帶箭頭的線段表示某一電場中的電場線的分布情況．一帶電粒子在電場中運動的軌跡如圖中虛線所示．若不考慮其他力，則下列判斷中正確的是 A．若粒子是從A運動到B，則粒子帶正電；若粒子是從B運動到A，則粒子帶負電 B．不論粒子是從A運動到B，還是從B運動到A，粒子必帶負電 C．若粒子是從B運動到A，則其加速度減小 D．若粒子是從B運動到A，則其速度減小 4．質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細線上，且處在場強為E的勻強電場中，當小球A靜止時，細線與豎直方向成30角，已知此電場方向恰使小球受到的電場力最小，則小球所帶的電量應為 A． B． C． D． 9．帶負電的兩個點電荷A、B固定在相距10 cm的地方，如果將第三個點電荷C放在AB連線間距A為2 cm的地方，C恰好靜止不動，則A、B兩個點電荷的電荷量之比為_______．AB之間距A為2 cm處的電場強度E=_______． 5．有一水平方向的勻強電場，場強大小為9103 N/C，在電場內(nèi)作一半徑為10 cm的圓，圓周上取A、B兩點，如圖所示，連線AO沿E方向，BO⊥AO，另在圓心O處放一電荷量為10-8 C的正電荷，則A處的場強大小為______；B處的場強大小和方向為_______． 6．如圖所示，在正點電荷Q的電場中，A點處的電場強度為81 N/C，C點處的電場強度為16 N/C，B點是在A、C連線上距離A點為五分之一AC長度處，且A、B、C在一條直線上，則B點處的電場強度為多大? 課堂小結(jié) 教學反思