精典高二物理复习方略

学科名称:高二物理

课程开发整体方案说明

课程名称物理选修3-1 静电场

课程定位提高学习者对静电场特性的理解和对其相关性质的认知

总体课程目标通过对基础知识的巩固,加强同学对基础概念基本模型的理解记忆。依靠相关问题的发散性引导,培养同学们独立思考问题,总结一般规律的能力。强化典型问题解析,提升同学们解决具体问题能力

课程适用区域

(省或直辖市)

天津市

课程研发理念和思路理念:用问题触发思考,用理解加强记忆

思路:通过典型例题的讲解分析,引导学生对相关知识进行反思总结。

课程特色引导学生自主学习,关注学生物理逻辑的培养

主要内容

编号每讲标题课程容量(分钟)第一讲电荷库仑定律120

第二讲电场强度120

第三讲电势电势能及电势差120

第四讲电容及电容器120

第一讲电荷、库仑定律

课程目标

(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.

6.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定律的含义及其公式表达,知道静电力常量.

7.会用库仑定律的公式进行有关的计算.

8.知道库仑扭秤的实验原理.

(二)过程与方法

1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷

2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷,而是使物体中的电荷分开.但对一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变。

3通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素,再得出库仑定律

(三)情感态度与价值观

通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质,通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素,再得出库仑定律

课程重点1电荷守恒定律 2掌握库仑定律

课程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。会用库仑定律的公式进行有关的计算

教学方法建议加强和学生的交流,强化对学生独立解答问题能力的培养。避免因为传统的授课形式造成学生对新知识的不理解和抵触。

选材程度及数量

课堂精讲例题搭配课堂训练题课后作业A类( 1 )道( 1 )道( 5 )道B类( 1)道( 1 )道( 6 )道

C类( 1 )道( 1)道( 3 )道

一、知识梳理

1、两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识,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,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的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的基础上,说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程,进而说明电荷守恒定律.

3.要求学生知道元电荷的概念,而密立根实验作为专题,有条件的学校可以组织学生选学.二、课堂精讲例题

例题1

题目:【例1】关于摩擦起电和感应起电的实质,下列说法正确的是:()

A、摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能,也说明通过做功可以创造电荷

B、摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体

C、感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分

D、感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了

-难度分级:A类

-试题来源:山东省模拟题

-选题意图(对应知识点):电荷守恒定律

解题思路:【解析】摩擦起电的实质是:当两个物体相互摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电,失去电子的物体带上正电。即电荷在物体之间转移。

感应起电的实质是:当一个带电体靠近导体时,由于电荷之间的相互吸引或排斥,导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体,使导体上靠近带电体的一端带异种电荷,远离的一端带同种电荷。即电荷在物体的不同部分之间转移。

由电荷守恒定律可知:电荷不可能被创造。

解法与答案:B、C

搭配课堂训练题(和例题相一致,起到巩固的作用,数量可根据课程容量设计)

- 题目:大量事实说明:电荷既不能 ,也不能 ,只能从 转移到 ,或者从 转移到 。这个结论叫做电荷守恒定律。

- 解析 电荷守恒定律

例题2

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题目:一根置于水平面上的光滑玻璃管(绝缘体),内部有两个完全相同的弹性金属球A 、B ,带电量分别为9Q 和-Q ,从图示位置由静止开始释放,问:两球再次经过图中位置时,两球的加速度是释放时的多少倍?

-

- 难度分级: B 类

- 试题来源:宁夏省模拟题

-

选题意图(对应知识点):库仑定律

解题思路:【解析】弹性金属小球在玻璃管中的运动过程是这样的:(1)在它们之间库仑引力作用下的相向加速运动,由于两球完全相同,故它们在任意时刻加速度的大小相等;(2)碰撞过程中电荷量的重新分配,结果是两球带上了等量同种电荷;(3)在它们之间库仑斥力作用下的反方向的加速运动,在任意时刻加速度的大小仍相等。

设:图示位置A 、B 两球的距离为r ,球的质量为m ,它们之间相互作用的库仑力大小为F 1,

则: 22

19r

Q k F =

此时A 、B 两球加速度的大小为:a A =a B =F 1/m =2

2

9m r

kQ 碰撞后A 、B 两球的带电量均为4Q ,它们再次经过图示位置时的库仑斥力的大小为F 2,则:

22

216r

Q k F =

此时A 、B 两球加速度的大小为:a A ’=a B ’=F 2/m =2

2

16m r kQ

故两球再次经过图中位置时,两球的加速度是释放时的

9

16

倍。

解法与答案:两球再次经过图中位置时,两球的加速度是释放时的

9

16

倍。 搭配课堂训练题(和例题相一致,起到巩固的作用,数量可根据课程容量设计)

题目:两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3,相距为r 时相互作用的库仑力的大小为F ,今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处,则此时库仑力的大小为:

A 、F 121

B 、F 61

C 、F 41

D 、F 3

1 -

解析:设两个小球相互接触之前所带电荷量分别为q 和3q , 由库仑定律得:F =3kq 2/r 2

由于两个导体小球完全相同,故接触后它们的带电情况完全相同。

若它们原来带相同性质的电荷,则接触后它们的电荷量均为2q ,于是有 F 1=k (2q )2/(2r )2=

3

1

F 若它们原来带相异性质的电荷,则接触后的它们的电荷量均为q ,于是有 F 2=kq 2/(2r )2=

12

1F 【答案】A 、D

-

四、巩固练习

基础训练题(A 类)

1、1、用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为:( ) A 、被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带上了电荷 B 、被摩擦过的玻璃棒和橡胶棒一定带上了同种电荷 C 、被吸引的轻小物体一定是带电体 D 、被吸引的轻小物体一定不是带电体

2、两个金属小球带有等量同种电荷q (可视为点电荷),当这两个球相距为5r 时,它们之间相互作用的静电力的大小为:( )

A 、 2225r q k F =

B 、225r q k F =

C 、2

225r

q k F = D 、条件不足,无法判断 3、关于库仑定律的公式2

2

1r Q Q k

F =,下列说法中正确的是:( ) A 、 当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时,它们之间的静电力F →0 B 、 当真空中的两个点电荷间的距离r →0时,它们之间的静电力F →∞ C 、 当两个点电荷之间的距离r →∞时,库仑定律的公式就不适用了

D 、 当两个点电荷之间的距离r →0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了

4、关于元电荷下列说法正确的是

( )

A .元电荷实际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 .元电荷的值通常取作e = 1.60×10-19C

D .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

5、关于摩擦起电和感应起电,以下说法正确的是

( )

A .摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生了新电荷

B .摩擦起电是因为产生了新电荷,感应起电是因为电荷的转移

C .不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移

D .以上说法均不正确

提高训练(B 类)

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1、如图所示,用两根绝缘轻细绳悬挂两个小球A 和B ,这时上、下两根绳子中的张力分别为T 1和T 2;使两球都带上正电荷,上、下两根绳子中的张力分别为T 1’和T 2’,则:( ) A 、T 1’= T 1 B 、T 1’< T 1 C 、T 2’= T 2 D 、T 2’> T 2

2、如图所示,三个点电荷q

1、q

2、q 3固定在一直线上,q 2与q 3的距离为q 1与

精典高二物理复习方略

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(甲)

(乙)

4

3 2 1

q 2的距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电量之比q 1:q 2:q 3为多少?

3、真空中在具有相同距离的情况下,点电荷A 、B 和点电荷A 、C 间作用力大小之比为4:1,则点电荷B 、C 所带电荷量之比为 ,如果要使点电荷A 、B 和点电荷A 、C 间作用力的大小相等,A 、B 和A 、C 间距离之比为 。

4、如图所示,M 、N 两点分别放置两个等量异种电荷,A 为它们连线的中点,B 为连线上靠近N 的

一点,C 为连线的中垂线上处于A 点上 方的一点,在A 、B 、C 三点中 ( ) A .场强最小的点是A 点,电势最高的点是B 点 B .场强最小的点是A 点,电势最高的点是C 点 C .场强最小的点是C 点,电势最高的点是B 点

D .场强最小的点是C 点,电势最高的点是A 点

5、 如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A 、B 是这条直线上的两点,一带正电粒子以速

度v A 经过A 点向B 点运动,经过一段时间后,粒子以速度v B 经过B 点,且v B 与v A 方向相反,不计粒子重力,下面说法正确的是

( ) A .A 点的场强一定大于B 点的场强 B .A 点的电势一定高于B 点的电势

C .粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度

D .粒子在A 点的电势能一定小于在B 点的电势能

6、如图(甲)所示,在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出),O 、A 、B 为轴上三点。放在A 、B 两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图(乙)所示。以x 轴的正方向为电场力的正方向,则 ( ) A .点电荷Q 一定为正电荷 B .点电荷Q 在AB 之间 C .A 点的电场强度大小为2×103N/C D .A 点的电势比B 点的电势高

v A v B A

B

综合迁移(C 类)

1、大小相同的金属小球,所带的电荷量分别为Q 1、Q 2,且213

1

Q Q

,把Q 1、Q 2放在相距较远的两点,它们之间的作用力大小为F ,若使它们接触后再分开放回原处,求它们之间相互作用力的大小?

2、真空中在具有相同距离的情况下,点电荷A 、B 和点电荷A 、C 间作用力大小之比为4:1,则点电荷B 、C 所带电荷量之比为 ,如果要使点电荷A 、B 和点电荷A 、C 间作用力的大小相等,A 、B 和A 、C 间距离之比为 。

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3、如图所示,质量均为m 的三个带电小球,A 、B 、C 放置在光滑的绝缘水平面上,A 与B 、B 与C 相距均为l ,A 带电Q A =+8q ,B 带电Q B =+q ,若

在C 上加一水平向右的恒力F ,能使A 、B 、C 三球始终保持相对静止,则外力大小F 为多少?C 球所带电量Q C ?

第二讲电场强度

课程目标

(一)知识与技能

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.

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.

4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.

(二)过程与方法

通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。

(三)情感态度与价值观

培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。

课程重点电场强度的概念及其定义式

课程难点对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算

教学方法建议加强和学生的交流,强化对学生独立解答问题能力的培养。避免因为传统的授课形式造成学生对新知识的不理解和抵触。

选材程度及数量

课堂精讲例题搭配课堂训练题课后作业A类( 1 )道(1 )道( 7 )道B类( 1 )道(1 )道( 5 )道C类( 1)道(1 )道( 3 )道

一、知识梳理

1、电场:

启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性.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的作用,实际上是电荷A的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B的电场对电荷A的作用.

(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.

特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.

物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量.

(2)基本性质:主要表现在以下几方面

①引入电场中的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.

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,电场具有力和能的特征

提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念: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的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向.

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,电场的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,它是电量很小的点电荷,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的大小来比较各点的电场强弱,但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱.实验表明: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.(2)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:物理学中规定,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.

指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.

带领学生讨论真空中点电荷周围的电场,说明研究方法:将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点,判断其所受的电场力的大小和方向,从而得出该点场强..

◎唯一性和固定性

电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的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的大小和方向.在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q 和E=kQ/r2的区别及联系.

3、(真空中)点电荷周围的电场、电场强度的叠加

(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的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.(参见课本图14-7)

说明:公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量,r是场中某点到场源电荷的距离.从而使学生理解:空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,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,此时各点的场强是怎样的呢?带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性,分析出电场的叠加原理.

(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.

二、课堂精讲例题

例题1

题目:下列说法正确的是:()

A、根据E=F/q,可知,电场中某点的场强与电场力成正比

B、根据E=kQ/r2 ,可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比

C、根据场强的叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强

-电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹

-难度分级:B类

-试题来源:山东模拟题

-选题意图(对应知识点):电场强度及相关概念

解题思路:【解析】这个问题涉及到有关电场的基本概念。E=F/q作为电场强度的定义式,给出了电场强度的一种测量方式或方法。而对于电场中的某一确定的点,放在该处的试探电荷的电荷量不同,电荷受到的电场力也不同,但电场力和电荷量的比值却是不变的,即电场强度与电场力及试探电荷的电荷量无关,而由场源电荷及研究点在场中的位置决定。对于点电荷形成的电场,确定点的场强与形成电场的场源电荷的电量成正比。电场强度是矢量,合场强由平行四边形法则确定,作为合场强的平行四边形的对角线不一定比作为分场强的平行四边形的邻边长。只有当电场线是直线,带电粒子只在电场力的作用下,电荷的初速度为零或初速度方向与电场线重合时,电荷的运动轨迹才会与电场线重合。

-

解法与答案:B

-

搭配课堂训练题(和例题相一致,起到巩固的作用,数量可根据课程容量设计)

题目:电场强度的定义式E=F/q,下列说法正确的是:()

A、该定义式只适用于点电荷形成的电场

B、F是试探电荷所受到的力,q是产生电场电荷的电荷量

C、电场强度的方向与F的方向相同

D 、由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比

例题2

精典高二物理复习方略

题目:如图所示,以O 为圆心,r 为半径的圆与坐标轴的交点分别为a 、b 、c 、d ,空间有与x 轴正方向相同的匀强电场E ,同时在O 点固定一个电荷量为+Q 的点电荷,如果把一个带电量为-q 的试探电荷放在c 点,则恰好平衡,那么匀强电场的场强为多少?a 、d 两点的实际场强为多少?

-

- 难度分级:B 类 - 试题来源:海南模拟题

-

选题意图(对应知识点):场强计算

解题思路:【解析】图示空间有匀强电场和点电荷形成的电场,任何一点的场强都是两个电场在该处场强的合场强。由带电量为-q 的 试探电荷在c 处于平衡可得:qE r Qq

k

=2

解得匀强电场的场强为:2r

kQ

E =

由正点电荷形成的电场场强方向从圆心沿半径方向向外。故在a 点,点电荷场强方向沿x 轴正

方向;在d 点,点电荷场强方向沿y 轴的正方向。

在a 点,为两个等大、同方向场强的合成,即22r

kQ

E a =

在b 点,为两个等大、互相垂直的场强的合成,即 2

2r

kQ

E b =

- 解法与答案:2r kQ E =

22r kQ

E a

= 2

2r kQ

E b = 搭配课堂训练题(和例题相一致,起到巩固的作用,数量可根据课程容量设计)

题目:将一电荷量为2×10-5的试探电荷放在点电荷Q 的电场中的P 点处,所受的电场力的大小为2×10-2N ,则P 点的电场强度的大小为 N/C ,如果P 点距点电荷Q 为10cm ,则Q 的电荷量为 C 。

-

- 解析:应用场强定义和库仑定律求解

四、巩固练习

基础训练题(A 类)

1、1、下列说法中正确的是( )

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,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西

C 、电荷间相互作用是通过电场而产生,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用

D 、电场是人为设想出来的,其实并不存在

2、电场强度的定义式E =F/q ,下列说法正确的是:( ) A 、该定义式只适用于点电荷形成的电场

B 、F 是试探电荷所受到的力,q 是产生电场电荷的电荷量

C 、电场强度的方向与F 的方向相同

D 、由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比

3、下列关于点电荷的场强公式2r

kQ

E

的说法中,正确的是:( ) A 、 在点电荷Q 的电场中,某点的场强大小与Q 成正比,与r 2成反比 B 、 Q 是产生电场的电荷,r 是场强为E 的点到Q 的距离

C 、 点电荷Q 产生的电场中,各点的场强方向一定都指向点电荷Q

D 、 点电荷Q 产生的电场中,各点的场强方向一定都背向点电荷Q

4、关于电场力和电场强度,下列说法正确的是 ( ) (A) 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致; (B) 电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比 (C)正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致

(D)电荷在某点受到的电场力越大,该点的电场强度越大

5、关于电势和电势能下列说法中正确的是()

(A)在电场中,电势高的地方,电荷在该点具有的电势能就大;

(B)在电场中,电势高的地方,放在该点的电荷的电量越大,它所具有的电势能也越大;

(C)在电场中的任何一点上,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能;

(D)在负的点电荷所产生的电场中任何一点上,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能。

6、(A)在场强较小处,电荷在该处的电势能也较小;

(B)电荷在场强为零处的电势能也为零;

(C)在场强相等的各点,电荷的电势能必相等;

(D)在选定为零电势的位置处,任何电荷的电势能必为零。

7、如下图为某电场中的电场线和等势面,已知φA=10V,φC=6V,ab=bc,则( )

(A)φB=8V (B)φB>8V (C)φB<8V (D)上述三种情况都可能

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提高训练(B类)

1、如图,在匀强电场中,a、b两点连线与电场线成60角.将正电荷由

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a点移到b点,电场力做正功,可以判定电场线的方向是(填斜向上或斜向下).如果ab相距0.20m,场强为2×103N/C,正电荷的电量为

4×10-4C,则从a到b电荷的电势能变化了焦耳.

2、一个电子以v0=4×l07m/s的速度,方向与电场方向相同,射入电场强度E=2×l05V/m的匀强电场中,如图所示已知电子电量e=-1.6×10-19C,电子质量m=9.1×10-31kg.试求:(1)从电子的入射点到达速度为0之点的两点间电势差是多少?两点间距离是多少?(2)电子到达速度为0之点所需的时间

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是多少? [4.55×l03V; 2.27×l0-2m; 1.1×l0-9s]

3、如图所示真空中A、B两点分别放置异种点电荷Q A、Q B、Q A=-1×10-8C,Q B=4×

10-8C,已知两点电荷间库仑引力为10-5N,求:

⑴若移去B处的电荷后,B处的电场强度为多大?

⑵若不移去B处点电荷,则AB连线中点处C的场强是多大?

精典高二物理复习方略

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4、如图所示,绝缘细线一端固定于O点,另一端连接一带量为q、质量为m的带

正电小球,要使带电小球静止时细线与竖直方向夹 角,可在空间加一匀强电场,

则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小?最小的场强多大?这时细线

中的张力多大?

5、如图所示,在真空中倾斜放置着两块带有异种电荷的平行金属板A、B,一

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质量为m、电量为q的小球,自小孔P以水平速度v o射入,经t秒后回到P点,

设小球未碰到B板。求:

⑴两板间电场强度的大小

⑵板与水平方向的夹角

综合迁移(C类)

1、点电荷A、B带有等量正电荷,将第三个电荷C放在A、B连线的中点恰好平衡。现将B作缓慢地远离A点的运动,则C的运动情况是:()

A、靠近A的运动

B、远离A的运动

C、仍然保持静止

D、有可能靠近A,也可能靠近B

精典高二物理复习方略

2、如图所示,有一弯管ab,其中心线是半径为R的一段圆弧,弧的圆心

处有一个点电荷Q,有一束带负电的粒子流从a端的中点射入,恰能沿中

心线通过弯管的粒子应为:()

A、质量和速度均相同的粒子

B、电量和动量均相同的粒子

C、电量和动能均相同的粒子

D、电量和速度均相同的粒子

3、图中质量分别为m、2m、3m的三个小球A、B、C,其中B球带的电荷量

精典高二物理复习方略

为+Q,A、C不带电。绝缘细线将它们相连,并把它们放在方向竖直向下,场强为E的匀强电场中,当将A拴住,三个小球均处于静止状态时,A、B间的细线张力为;当将A球静止释放,则在释放A球的瞬间A、B球间的张力为。

第三讲电势电势差电势能

课程目标

(一)知识与技能

1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。

精典高二物理复习方略

2、理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。

3 理解电势差的概念;会计算点电荷在电场力作用下,从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功;

(二)过程与方法

通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。

(三)情感态度与价值观

尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。

课程重点理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。

电势差的概念,电势能的改变与电场力做功的关系,电功计算。

课程难点掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。

电势差的定义(比值)及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识。

教学方法建议加强和学生的交流,强化对学生独立解答问题能力的培养。避免因为传统的授课形式造成学生对新知识的不理解和抵触。

选材程度及数量

课堂精讲例题搭配课堂训练题课后作业A类( 1 )道( 1 )道( 6 )道B类( 1 )道( 1 )道( 5 )道C类( 1 )道( 1 )道( 3 )道

一、知识梳理

1.静电力做功的特点

结合课本图1。4-1(右图)分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。

q 沿直线从A 到B

q 沿折线从A 到M 、再从M 到B q 沿任意曲线线A 到B

结果都一样即:W=qEL AM =qEL AB cos θ

【结论】:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与始末两点的位置有关,而与电荷的运动路径无关。

与重力做功类比,引出: 2.电势能

电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。

静电力做功与电势能变化的关系:

静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为:PB PA E E W A B -= 注意:

①.电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加

②.电场力力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变。

③.在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷在任一点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。

④.求电荷在电场中某点具有的电势能

电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势零点电场力所做的功W 的。即E P =W

⑤.求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低

将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。

⑥电势能零点的规定

若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零位置。 关于电势能零点的规定:P 19(大地或无穷远默认为零)

所以:电荷在电场中某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B 为电势能零点,则A 点的电势能为:AB AB PA qEL W E ==

举例分析:对图1。4-1中的各量附与一定的数值,后让学生计算。(1课时) 3.电势---表征电场性质的重要物理量度

通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。参阅P 20图1。4--3

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