第一节静电场学案.docx

1、第一节静电场学案1.1电荷及其守恒定律一、学习目标1.知道自然界中的电荷及其相互作用2知道三种带电方法及其本质3.知道电荷守恒定律4. 知道元电荷、比荷、电荷量、静电感应的概念二、自学梳理1自然界中只存在两种电荷：同种电荷互相 ，异种电荷互相 。2使不带电的物体通过某种方式转化为带电状态的过程叫 。常见的起电方式有 、 和 等。例如：一带电的金属球跟另一个与它完全相同的不带电的金属球接触后，两者必定带上等量同种电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带 电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电；不带电的导体在靠近带电体时，导体中的自由电荷受到带电体的作用而重新分布，使导体的两端出现 电荷。3在金属中离原子核最远的

2、电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做_。失去这种电子的原子便成为带_电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有 在移动。 4电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不会 ，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；在转移的过程中，电荷量的总量保持不变。5电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e C。实验指出，所有带电体的电荷量都是电荷量e的 。所以，电荷量e称为 。电荷量e的数值最早是由美国物理学家 测得的。三、探究导航探究、一、电荷问题情境在干燥的冬天，当你伸手接触金属门把的一刹那，突然听到“啪”的一声，手麻了一

3、下，弄得你虚惊一场，是谁在恶作剧？原来是电荷在作怪1这些电荷是哪里来的？物质的微观结构是怎样的？摩擦起电的原因是什么？2什么是自由电子，金属成为导体的原因是什么？ 3除了摩擦起电，还有其它方法可以使物体带电吗？ 要点提炼1摩擦起电的原因：在两个物体相互摩擦时，一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体，于是原来呈电中性的物体由于得到电子而带_电，失去电子的物体则带_电2感应起电的原因：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引和排斥，导体中的自由电子便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带_电荷，远离的一端带_电荷3常见的起电方式有摩擦起电、感应起电和接触起电三种起电方式的实质都是

4、_ 的转移问题延伸感应起电现象中实验物体必须是导体吗？探究二、电荷守恒定律问题情境现代生活中电无处不在，北京市一天的耗电量可达千万度，那么，电荷会不会像煤和石油一样总有一天会被用完呢？ 1电荷是摩擦的过程中创造出来的吗？2在电荷转移的过程中其总量是否守恒？要点提炼 1电荷守恒定律的内容：电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分2“电荷的中和”是指电荷的种类和数量达到等量、异号，这时正、负电荷的代数和为_，而不是正、负电荷一起消失了问题延伸怎样理解电荷守恒定律中“电荷的总量”？ 四、典例分析例1 绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面

5、镀有铝膜；在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图113所示现使a、b分别带正、负电，则()Ab将吸引a，吸引后不放开Bb先吸引a，接触后又与a分开Ca、b之间不发生相互作用Db立即把a排斥开针对训练1.有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图所示那么，下面的说法正确的是()A三个小球都带电B只有一个小球带电C有两个小球带同种电荷 D有两个小球带异种电荷例2. A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C球带正电，A、B两个完全相同的枕形导体不带电。试问：（1）如何使A、B都带等量正电？（2）如何使A、B都带等量负电？（3）如何使A带负电B带等量的正电？针

6、对训练2. 如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（ ）A只有M端验电箔张开，且M端带正电 B只有N端验电箔张开，且N端带负电 C两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电D两端的验电箔都张开，且左端带正电，右端带负电例3.带有电荷量为QA6.4109 C，QB3.2109 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？针对训练3. 如果例3.中两个电荷的带电性质相同，都为正电荷，其他条件不变，其结论应该是什么？例4关于元电荷的下列说法中正确的是()A元电荷实质上是指电子和质子本身B所

7、有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C元电荷的数值通常取作e1.61019 CD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针对训练4.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（ ）A. 2.410-19C B.-6.410-19C C.-1.610-18C D.4.010-17C五、达标训练1下列叙述正确的是A摩擦起电是创造电荷的过程B接触起电是电荷转移的过程C玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D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没2如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A两端的感应电荷越来越多

8、B两端的感应电荷是同种电荷C两端的感应电荷是异种电荷D两端的感应电荷电荷量相等3以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是（ ）A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体D.接触起电是电荷转移的过程4为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明()A水分子是

9、非极性分子 B水分子是极性分子C水分子是极性分子且带正电 D水分子是极性分子且带负电5如图所示，a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则关于它们的带电情况()A仅有两个小球带同种电荷 B仅有三个小球带同种电荷Cc、d两小球带同种电荷 Dc、d两小球带异种电荷6把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一小段距离，发现两球间互相排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是()AA和B原来带有等量异种电荷BA和B原来带有同种电荷CA和B原来带有不等量异种电荷DA和B原来只有一个带电7两块不带电的金属导体A、B均配有绝缘支架，现有一个带正电的小球C.(

10、1)要使两块金属导体带上等量异种电荷，则应如何操作？哪一块带正电？(2)要使两块金属导体都带上正电荷，则应如何操作？(3)要使两块金属导体都带上负电荷，则应如何操作1.2 库仑定律 一、学习目标1、通过演示实验，定性了解电荷之间的作压力大小与电荷量的多少以及电荷之间距离大小的关系2、明确点电荷是个理想模型。知道带电体简化为点电荷的条件，3、理解库仑定律的含义及其表达式、适用条件，知道静电力常量4、了解库仑扭秤实验。二、自学梳理1探究电荷间作用力的大小跟距离的关系：保持电荷的电荷量不变，距离增大时，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的关系：保持两个电荷之间的距离不变

11、，电荷量增大时，作用力_；电荷量减小时，作用力_ 3静电力：_间的相互作用力，也叫_它的大小与带电体的_及_有关 4点电荷：自身的_比相互之间的距离_的带电体5库仑定律：真空中的两个点电荷之间的相互作用力的大小，与它们电荷量的乘积成_，与它们距离的二次方成_，作用力的方向在它们的_6库仑定律的公式F_，式中k叫做静电力常量，k的数值是_三、探究导航探究一、点电荷 问题情境1点电荷是不是指带电荷量很小的带电体？是不是体积很小的带电体都可看做点电荷？2点电荷与元点荷一样吗？要点提炼1点电荷是只有电荷量，没有_和_的理想化模型2带电体看成点电荷的条件：当带电体间的_比它们自身的大小大得多，以至带电体

12、的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做点电荷探究二、库仑定律问题情境1什么是库仑力？其大小如何确定？方向又如何确定？2库仑定律及表达式与哪个定律相似？要点提炼库仑定律的适用条件是：(1)_；(2)_探究三、库仑的实验问题情境库仑扭秤是如何把力的作用效果放大的，如何确定力F的大小？此实验是如何把带电金属球所带的电荷量均匀改变的？四、典例分析例1两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为()AFk BFk CFk D无法确定变式训练1下列关于点电荷的说法正确的是()A点电荷可以是带电荷量很多的带电体B带

13、电体体积很大时不能看成点电荷C点电荷的带电荷量可能是2.561020 CD一个带电体能否看做点电荷应以具体情况而定例2有三个完全一样的球A、B、C，A球带电荷量为7Q，B球带电荷量为Q，C球不带电，将A、B两球固定，然后让C球先跟A球接触，再跟B球接触，最后移去C球，则A、B两球间的作用力变为原来的多少？变式训练2两个分别带有电荷量Q和3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为() A.F B.F C.F D12F例3两个正电荷q1和q2的电荷量都是3 C，静止于真空中的A、B两点，相距r2 m.

14、(1)在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受的静电力(2)在它们连线上A点左侧P点，AP1 m，放置负电荷q3，q31 C，求q3所受的静电力变式训练3如图1所示，两个点电荷，电荷量分别为q14109 C和q29109 C，两者固定于相距20 cm的a、b两点上，有一个点电荷q放在a、b所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是()A距a点外侧40 cm处B距a点内侧8 cm处C距b点外侧20 cm处 图1D无法确定五、达标训练1下列关于点电荷的说法中，正确的是()A体积大的带电体一定不是点电荷B当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷C点电荷就是体积

15、足够小的电荷D点电荷是电荷量和体积都很小的带电体2关于库仑定律，以下说法中正确的是()A库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体B库仑定律是实验定律C库仑定律仅适用于静止电荷间的相互作用D根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零时，则库仑力趋近于无穷大3两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为51(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1F2可能为()A52 B54 C56 D594A、B两个点电荷之间的距离恒定，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

16、一定不变 D不能确定6两个带有同种电荷的小球A、B，放在光滑绝缘水平面上，其中小球A固定，小球B只在库仑力作用下由静止开始沿水平面运动，在运动过程中，小球B的加速度a和速度v的变化是()Aa一直在增大 Ba一直在减小 Cv一直在增大 Dv一直在减小7如图3所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，现使两球带同种电荷，此时上、下细线受力分别为FA，FB，则()AFAFA，FBFB BFAFA，FBFBCFAFA，FBFB DFAFA，FBFB8如图4所示，两个带电小球A、B的质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2.静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为1

17、、2，且恰好处于同一水平面上下列说法正确的是()A若q1q2，则12 B若q1q2，则12C若m1m2，则12 D若m1m2，则129如图5所示，把质量为2.0103 kg的带电小球B用细线悬挂起来若将带电荷量为4.0108 C的小球A靠近B，则平衡时细线与竖直方向成45角已知A、B在同一水平面上且相距0.3 m，B球所带的电荷量为？(取g10 m/s2)10真空中光滑绝缘平面上，分别放置两个电荷量为Q、9Q的点电荷A、B，如图6所示，且A、B间的距离为60 cm.然后在另一位置放置点电荷C，这时三个点电荷都处于平衡状态，求C的电荷量以及相对A的位置1.3 电场强度（1） 一、学习目标1知道电

18、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、自学梳理1电场：电荷的周围存在着由它产生的一种特殊_它的特征之一是对放入其中的_有力的作用甲电荷对乙电荷的作用力，就是甲电荷的_对乙电荷的作用力2静电场是指_的电荷产生的电场3试探电荷是用来检验电场_及其_分布情况的电荷，是研究电场的工具激发或产生我们正在研究的电场的电荷

19、是电场的_ 4放入电场中某点的试探电荷所受的_跟它的_的比值，叫做该点的电场强度简称场强其定义式为E_，单位是_，符号是_电场强度是_量，有大小也有方向，其方向与_在该点所受电场力的方向相同5真空中点电荷的场强：E_.Q为正电荷时，在电场中的P点场强E的方向_；Q为负电荷时，E的方向_6匀强电场：电场中各点场强的_都相同的电场7电场强度的叠加：如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为_在该点产生的电场强度的_8电场线是画在电场中的一条条_，曲线上每点的_表示该点的电场强度方向电场线的特点有：(1)起始于无限远或_，终止于_或_(2)任意两条电场线_(3)电场线的疏密表示场强的_三

20、、探究导航探究一、电场问题情境天体之间没有直接接触，就有引力作用如图所示，这种作用是通过引力场传递的，电荷与电荷之间的相互作用是通过电场来实现的1你知道哪里有电场吗？2.电场具有怎样的特征呢？要点提炼电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，并非由分子、原子组成，但客观存在电荷间的相互作用是通过电场发生的探究二、电场强度问题情境1检验电荷的作用是什么？2同一检验电荷，放在电场中的不同位置受力不同，表明不同位置电场的强弱不同如何准确描述这种性质？要点提炼电场强度是描述电场的强弱和方向的物理量，是_量，其大小由E来计算，其方向与_电荷的受力方向相同问题延伸根据公式E可以得出E与F成正比或E与q成反比的结

21、论吗？探究三、点电荷的电场与电场强度的叠加问题情境1在点电荷形成的电场中，某点的场强大小由哪些因素决定？2公式E与E有何区别？3什么是电场强度的叠加？它遵循什么原则？要点提炼1公式E与E的对比理解项目意义适用条件Q或q的意义公式中各量的关系E电场强度的定义式任何电场q是试探电荷E用F与q的比值来表示，但E大小与F、q大小无关 Ek点电荷的场强公式点电荷在真空中Q是场源电荷E不仅由Q、r决定且EQ，E2.电场强度是矢量，叠加时遵循平行四边形定则四、典例分析例1. 场源电荷Q2104 C，是正点电荷；检验电荷q2105 C，是负点电荷，它们相距r2 m，且都在真空中，如图所示求：(1)q在该点受的

22、静电力(2)q所在的B点的场强EB.针对训练1.只将q换为q4105 C的正点电荷，再求q在B点的受力及B点的场强例2.如图所示，在真空中A、B两点处各固定一个点电荷，它们的电荷量相等，均为4.010-10C，而带电的性质不同，A为正、B为负，两者相距80cm，P点与A、B等距离，均为50cm，试确定P点的场强大小和方向？试求P点处的场强和A、B连线中点O处的场强之比？针对训练2. 如图所示，在a、b两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷，c、d两点将a、b两点的连线三等分，则：（ ）A、c、d两点处的场强大小相等 B、c、d两点处的场强大小不相等C、从c点到d点场强先变大后变小 D、从c点到

23、d点场强先变小后变大五、达标训练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EF/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、下列关于电场强度的说法中，正确的是（ ）A.公式E=只适

24、用于真空中点电荷产生的电场B.由公式E=可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C.在公式F=k中，k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；而k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小D.由公式E=可知，在离点电荷非常近的地方（r0），电场强度E可达无穷大4一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在图中能正确反映q、E、F三者关系的是()5. 如图所示，表示一个电场中a、b、c、b四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象，那么下列说法中正确的是()A该电场是匀强电场B这四点场强的大小关系是EdEaE

25、bEcC这四点场强的大小关系是EaEbEcEdD无法比较这四点场强的大小关系6、如图所示，同一竖直平面内，有两根光滑绝缘杆OA和OB，与竖直线的夹角均为45，两杆上均套有能自由滑动的导体小球，两球的质量均为910-4kg，带电量均为210-7C，且静止于同一竖直高度处，问：两球相距多远？1.3 电场强度（2） 一、自学梳理1匀强电场：电场中各点场强的_都相同的电场2电场线是画在电场中的一条条_，曲线上每点的_表示该点的电场强度方向电场线的特点有：(1)起始于无限远或_，终止于_或_(2)任意两条电场线_(3)电场线的疏密表示场强的_二、探究导航探究一、电场线问题情境1电场线是如何表示电场方向的

26、？2电场线能不能相交？3电场线是如何表示电场强弱的？要点提炼1电场线是为了描述电场而引入的一种假想曲线，曲线的_方向表示场强方向，曲线的_表示场强的相对大小2电场线从_电荷或无穷远出发，终止于无穷远或_电荷，电场线不相交3几种常见电场的电场线画法探究二、匀强电场问题情境1匀强电场有什么显著特点？电场线有什么特点？2.匀强电场通常存在于什么地方？要点提炼1匀强电场是电场强度的大小_，方向_的电场2匀强电场的电场线是_相等的_线三、典例分析例1、图中实线是一簇未标明方向的由点电荷 产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根

27、据此图可作出正确判断的时（ ）A带电粒子所带电荷的符号B带电粒子在a、b两点的受力方向 C带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D带电粒子在a、b两点的动能何处较大 针对训练1.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，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.粒子的速度不断减小例2.一个带正电荷的质点P放在两个等量负电荷A、B的电场中，P恰好在AB连线的垂直平分线的C点处，现将P在C点由静止释放如图所示，设P只受电场力作用，则（ ）AP由C向AB连线中点运动过程中，加速度可能越来越小而速度越来越大BP由C向AB连线中点运动过程中，加速度可能先变大后变小，最后为零，而速度一直变大CP运动到与C关于AB的对称点C静止DP不会静止，而是在C与C间来回振动针对训练2.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 AOB匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是（ ）