物理選修3 -1

1、同步導(dǎo)學(xué)與評(píng)估同步導(dǎo)學(xué)與評(píng)估新課標(biāo)新課標(biāo)人教版人教版選修選修3-1 物物 理理目錄目錄第一單元靜電場第一單元靜電場課時(shí)課時(shí)1電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律課時(shí)課時(shí)2庫侖定律庫侖定律課時(shí)課時(shí)3 3電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度課時(shí)課時(shí)4電勢(shì)能和電勢(shì)電勢(shì)能和電勢(shì)課時(shí)課時(shí)5電勢(shì)差電勢(shì)差課時(shí)電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課時(shí)電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課時(shí)課時(shí)7靜電現(xiàn)象及其應(yīng)用靜電現(xiàn)象及其應(yīng)用課時(shí)課時(shí)8電容器的電容電容器的電容課時(shí)課時(shí)9帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)課時(shí)10靜電場靜電場小結(jié)小結(jié)第二單元恒定電流第二單元恒定電流課時(shí)課時(shí)11電源和電流電源和電流課時(shí)課時(shí)12電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)課時(shí)課時(shí)13歐姆定律歐姆定律課

2、時(shí)課時(shí)14串聯(lián)電路和并聯(lián)電路串聯(lián)電路和并聯(lián)電路課時(shí)課時(shí)15焦耳定律焦耳定律課時(shí)課時(shí)16電阻定律電阻定律課時(shí)課時(shí)17閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律課時(shí)課時(shí)18多用電表多用電表課時(shí)課時(shí)19實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課時(shí)課時(shí)20簡單的邏輯電路簡單的邏輯電路課時(shí)課時(shí)21恒定電流恒定電流小結(jié)小結(jié)第三單元磁場第三單元磁場課時(shí)課時(shí)22磁現(xiàn)象和磁場磁現(xiàn)象和磁場課時(shí)課時(shí)23磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度課時(shí)課時(shí)24幾種常見的磁場幾種常見的磁場課時(shí)課時(shí)25磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力課時(shí)課時(shí)26磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力課時(shí)課時(shí)27帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)帶

3、電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)課時(shí)28磁場磁場小結(jié)小結(jié)第一單元靜電場第一單元靜電場課時(shí)課時(shí)1電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律課前導(dǎo)航課前導(dǎo)航進(jìn)入冬季后，鄭州長期晴朗無雨，多次降溫又造成干冷進(jìn)入冬季后，鄭州長期晴朗無雨，多次降溫又造成干冷天氣，不少市民在工作、生活中經(jīng)常受到靜電的困擾記者天氣，不少市民在工作、生活中經(jīng)常受到靜電的困擾記者隨機(jī)采訪隨機(jī)采訪20個(gè)讀者、網(wǎng)友，有八成人表示今冬已不止一次感個(gè)讀者、網(wǎng)友，有八成人表示今冬已不止一次感受到靜電：臨睡前脫毛衣、開啟汽車門、抓公交車扶手受到靜電：臨睡前脫毛衣、開啟汽車門、抓公交車扶手似乎似乎“危機(jī)四伏危機(jī)四伏”有一位皮先生就有這樣的經(jīng)歷：某天他在辦

4、公室門口遇有一位皮先生就有這樣的經(jīng)歷：某天他在辦公室門口遇到一位女熟人，兩個(gè)人熱情地準(zhǔn)備握手，不料在兩手接觸的到一位女熟人，兩個(gè)人熱情地準(zhǔn)備握手，不料在兩手接觸的一瞬間，他們竟一瞬間，他們竟“來電來電”了，皮先生就聽見了，皮先生就聽見“啪啪”的一聲，的一聲，倒是沒有太明顯的疼痛感，對(duì)方反應(yīng)更為強(qiáng)烈，倒是沒有太明顯的疼痛感，對(duì)方反應(yīng)更為強(qiáng)烈，“啊啊”的一的一聲尖叫起來，引得周圍幾間辦公室的人都帶著詫異的眼神跑聲尖叫起來，引得周圍幾間辦公室的人都帶著詫異的眼神跑出來看熱鬧，讓皮先生尷尬不已出來看熱鬧，讓皮先生尷尬不已請(qǐng)你思考：請(qǐng)你思考：1手上的電是怎么產(chǎn)生的？手上的電是怎么產(chǎn)生的？2你還知道其他的

5、起電方式嗎？你還知道其他的起電方式嗎？基礎(chǔ)梳理基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析知識(shí)精析一、電荷一、電荷1兩種電荷兩種電荷自然界中存在兩種電荷，分別為正電荷和負(fù)電荷同種自然界中存在兩種電荷，分別為正電荷和負(fù)電荷同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引電荷相互排斥，異種電荷相互吸引2電荷量電荷量物體所帶電荷的多少叫做電荷量，用符號(hào)物體所帶電荷的多少叫做電荷量，用符號(hào)Q(或或q)表示表示電荷量的單位是庫侖，簡稱庫，符號(hào)為電荷量的單位是庫侖，簡稱庫，符號(hào)為C.說明：電荷有正負(fù)之分，正負(fù)電荷可分別用說明：電荷有正負(fù)之分，正負(fù)電荷可分別用“”、“”號(hào)表示，如號(hào)表示，如q13.01015 C，q21.21015 C.3元電荷元電

6、荷電子所帶電荷量的數(shù)值電子所帶電荷量的數(shù)值e1.601019 C，這個(gè)電荷量，這個(gè)電荷量叫做元電荷叫做元電荷說明：說明：(1)元電荷是最小的電荷量單位，所有帶電體的電元電荷是最小的電荷量單位，所有帶電體的電荷量等于荷量等于e或者是或者是e的整數(shù)倍，元電荷正由此而得名電荷量的整數(shù)倍，元電荷正由此而得名電荷量不能連續(xù)變化不能連續(xù)變化(2)電子和質(zhì)子帶有等量的異種電荷，電荷量數(shù)值相等，電子和質(zhì)子帶有等量的異種電荷，電荷量數(shù)值相等，都等于一個(gè)元電荷電荷量都等于一個(gè)元電荷電荷量二、原子結(jié)構(gòu)及三種起電方式二、原子結(jié)構(gòu)及三種起電方式1原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成原子核由帶正電的

7、質(zhì)子和不帶電的中子組成,核外有帶負(fù)核外有帶負(fù)電的電子原子核所帶的正電荷的數(shù)量與核外電子所帶的負(fù)電的電子原子核所帶的正電荷的數(shù)量與核外電子所帶的負(fù)電荷的數(shù)量一樣多電荷的數(shù)量一樣多,所以整個(gè)原子對(duì)外較遠(yuǎn)位置表現(xiàn)為中性所以整個(gè)原子對(duì)外較遠(yuǎn)位置表現(xiàn)為中性2三種起電方式三種起電方式(1)摩擦起電摩擦起電通過摩擦的方式實(shí)現(xiàn)電子的轉(zhuǎn)移，從而使物體帶電得通過摩擦的方式實(shí)現(xiàn)電子的轉(zhuǎn)移，從而使物體帶電得到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電(2)感應(yīng)起電感應(yīng)起電當(dāng)一個(gè)帶電體靠近不帶電的導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間相互吸當(dāng)一個(gè)帶電體靠近不帶電的導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中

8、的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使不引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使不帶電的導(dǎo)體靠近帶電體的一端與帶電體帶異號(hào)電荷，遠(yuǎn)離的帶電的導(dǎo)體靠近帶電體的一端與帶電體帶異號(hào)電荷，遠(yuǎn)離的一端與帶電體帶同號(hào)電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)利用這一端與帶電體帶同號(hào)電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)利用這種方式使物體帶電，叫做感應(yīng)起電種方式使物體帶電，叫做感應(yīng)起電(3)接觸起電接觸起電通過接觸的方式，實(shí)現(xiàn)電子的轉(zhuǎn)移，使電荷重新分布，通過接觸的方式，實(shí)現(xiàn)電子的轉(zhuǎn)移，使電荷重新分布，從而使物體帶電從而使物體帶電3三種起電方式的實(shí)質(zhì)三種起電方式的實(shí)質(zhì) 物體帶電實(shí)質(zhì)是電子的得失，即通過摩擦的方式、接觸物體帶電實(shí)質(zhì)是

9、電子的得失，即通過摩擦的方式、接觸的方式、靜電感應(yīng)的方式使電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物的方式、靜電感應(yīng)的方式使電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分體上，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分三、電荷守恒定律三、電荷守恒定律電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變移過程中，電荷的總量保持不變方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)一、摩擦起電一、摩擦起電例例1 毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因?yàn)槊づc橡膠

10、棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因?yàn)?)A毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上B毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上C橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上D橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上解析解析 摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，原來呈中性的物體若失去了電子則帶正電，得到了電體上，原來呈中性的物體若失去了電子則帶正電，得到了電子就帶負(fù)電毛皮帶正電是因?yàn)樗チ穗娮?，同時(shí)橡膠棒子就帶負(fù)電毛皮帶正電是因?yàn)樗チ穗娮樱瑫r(shí)橡膠棒得到了電

11、子而帶等量的負(fù)電正電荷的載體是原子核內(nèi)的質(zhì)得到了電子而帶等量的負(fù)電正電荷的載體是原子核內(nèi)的質(zhì)子，不能自由移動(dòng)，故只有選項(xiàng)子，不能自由移動(dòng)，故只有選項(xiàng)A正確正確答案答案 A變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1下列關(guān)于電現(xiàn)象的敘述中，正確的是下列關(guān)于電現(xiàn)象的敘述中，正確的是()A玻璃棒無論與什么物體摩擦都帶正電，橡膠棒無論玻璃棒無論與什么物體摩擦都帶正電，橡膠棒無論與什么物體摩擦都帶負(fù)電與什么物體摩擦都帶負(fù)電B摩擦可以起電，是普遍存在的現(xiàn)象，相互摩擦的兩摩擦可以起電，是普遍存在的現(xiàn)象，相互摩擦的兩個(gè)物體總是同時(shí)帶上等量的異種電荷個(gè)物體總是同時(shí)帶上等量的異種電荷C帶電現(xiàn)象的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，呈中性的物體得到帶電現(xiàn)象的

12、本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，呈中性的物體得到電子就一定帶負(fù)電，失去電子就一定帶正電電子就一定帶負(fù)電，失去電子就一定帶正電D摩擦起電的過程，是通過摩擦創(chuàng)造了等量的異種電摩擦起電的過程，是通過摩擦創(chuàng)造了等量的異種電荷的過程荷的過程解析解析 摩擦?xí)r對(duì)外層電子束縛能力強(qiáng)的物體會(huì)得到電子而摩擦?xí)r對(duì)外層電子束縛能力強(qiáng)的物體會(huì)得到電子而帶負(fù)電，束縛能力弱的物體會(huì)失去電子而帶正電，若原來的帶負(fù)電，束縛能力弱的物體會(huì)失去電子而帶正電，若原來的物體是中性的，則摩擦后兩物體會(huì)帶等量異種電荷，故選項(xiàng)物體是中性的，則摩擦后兩物體會(huì)帶等量異種電荷，故選項(xiàng)B、C正確，正確，A錯(cuò)誤；電荷是不能創(chuàng)造或消滅的錯(cuò)誤；電荷是不能創(chuàng)造或消滅的,

13、選項(xiàng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案答案 BC二、感應(yīng)起電二、感應(yīng)起電例例2 使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開圖片張開圖11表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是是2006年高考年高考北京理綜卷北京理綜卷()圖圖1-1解析解析 帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器時(shí)，在驗(yàn)電器的帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器時(shí)，在驗(yàn)電器的金屬球上感應(yīng)出的電荷和帶電球體所帶的電荷是異號(hào)的，而金屬球上感應(yīng)出的電荷和帶電球體所帶的電荷是異號(hào)的，而驗(yàn)電器的金屬箔片上感應(yīng)出的電荷和帶電球體所帶的電荷是驗(yàn)電器的金屬箔片上感應(yīng)出的電荷和帶電球體

14、所帶的電荷是同號(hào)電荷同號(hào)電荷答案答案 B點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 本題考查靜電感應(yīng)知識(shí)，解答時(shí)應(yīng)明確靜電感應(yīng)不本題考查靜電感應(yīng)知識(shí)，解答時(shí)應(yīng)明確靜電感應(yīng)不是產(chǎn)生了電荷，而是電荷的轉(zhuǎn)移，是電荷從導(dǎo)體的一部分轉(zhuǎn)是產(chǎn)生了電荷，而是電荷的轉(zhuǎn)移，是電荷從導(dǎo)體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，電荷的總量不變移到另一部分，電荷的總量不變變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2如圖如圖1-2所示，當(dāng)帶正電的球所示，當(dāng)帶正電的球C移近移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí)，枕形導(dǎo)體上不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí)，枕形導(dǎo)體上的電荷移動(dòng)情況是的電荷移動(dòng)情況是() 圖圖1-2 A.枕形金屬導(dǎo)體上的正電荷向枕形金屬導(dǎo)體上的正電荷向B端移動(dòng)，負(fù)電荷不移動(dòng)端移動(dòng)，負(fù)電荷不移動(dòng)B.枕形金屬

15、導(dǎo)體上的電子向枕形金屬導(dǎo)體上的電子向A端移動(dòng)，正電荷不移動(dòng)端移動(dòng)，正電荷不移動(dòng)C.枕形金屬導(dǎo)體上的正負(fù)電荷同時(shí)分別向枕形金屬導(dǎo)體上的正負(fù)電荷同時(shí)分別向B端和端和A端移動(dòng)端移動(dòng)D.枕形金屬導(dǎo)體上的正負(fù)電荷同時(shí)分別向枕形金屬導(dǎo)體上的正負(fù)電荷同時(shí)分別向A端和端和B端移動(dòng)端移動(dòng)解析解析 由于靜電感應(yīng)，由于靜電感應(yīng)，A端帶負(fù)電，端帶負(fù)電，B端帶正電，所以電端帶正電，所以電子向子向A端移動(dòng)，正電荷是金屬中的正離子，不能自由移動(dòng)，端移動(dòng)，正電荷是金屬中的正離子，不能自由移動(dòng)，故選項(xiàng)故選項(xiàng)B正確正確答案答案 B三、接觸起電三、接觸起電例例3 有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、

16、B，分別帶，分別帶有電荷量有電荷量QA6.4109 C、QB3.2109 C現(xiàn)讓兩個(gè)現(xiàn)讓兩個(gè)絕緣金屬小球接觸，則在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移絕緣金屬小球接觸，則在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移了多少個(gè)電子？了多少個(gè)電子？解析解析 當(dāng)兩小球接觸時(shí)，帶電荷量少的負(fù)電荷先被中和，當(dāng)兩小球接觸時(shí)，帶電荷量少的負(fù)電荷先被中和，剩余的正電荷再重新分配，由于兩小球完全相同，剩余的正剩余的正電荷再重新分配，由于兩小球完全相同，剩余的正電荷必定平均分配，接觸后兩小球所帶的電荷量為：電荷必定平均分配，接觸后兩小球所帶的電荷量為：在接觸過程中，電子由在接觸過程中，電子由B球轉(zhuǎn)移到球轉(zhuǎn)移到A球，不僅將自身的電球，

17、不僅將自身的電荷中和，還繼續(xù)轉(zhuǎn)移到使荷中和，還繼續(xù)轉(zhuǎn)移到使B球帶球帶QB的正電荷量，這樣，共轉(zhuǎn)的正電荷量，這樣，共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為：移的電子電荷量為：答案答案 電子由電子由B球轉(zhuǎn)移到球轉(zhuǎn)移到A球，不僅將自身負(fù)電荷中和，球，不僅將自身負(fù)電荷中和，還繼續(xù)轉(zhuǎn)移到使還繼續(xù)轉(zhuǎn)移到使A、B兩球均帶兩球均帶1.6109 C的正電荷量的正電荷量3.01010個(gè)個(gè)點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 兩帶電小球相互接觸后電荷中和均分的過程，是電兩帶電小球相互接觸后電荷中和均分的過程，是電子轉(zhuǎn)移的過程子轉(zhuǎn)移的過程變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3金屬球金屬球A帶帶5q的正電荷，另一完全相同的金屬球的正電荷，另一完全相同的金屬球B帶帶q的負(fù)電荷將兩金屬球接

18、觸后再分開，則的負(fù)電荷將兩金屬球接觸后再分開，則B球帶的電荷量為球帶的電荷量為()AqBqC2qD4q解析解析 由于兩小球完全相同，故接觸后先中和再平分剩余由于兩小球完全相同，故接觸后先中和再平分剩余電荷，電荷，qAqB2q，故選項(xiàng)，故選項(xiàng)C正確正確答案答案 C四、電荷守恒定律四、電荷守恒定律例例4 已知已知介子、介子、介子都是由一個(gè)夸克介子都是由一個(gè)夸克(夸克夸克u或夸克或夸克d)和一個(gè)反夸克和一個(gè)反夸克(反夸克或反夸克反夸克或反夸克)組成的，它們帶的電荷量組成的，它們帶的電荷量如下表所示，表中如下表所示，表中e為元電荷為元電荷.下列說法中正確的是下列說法中正確的是2005年高考年高考全國理

19、綜卷全國理綜卷()A由由u和和 組成組成B由由d和和 組成組成C由由u和和 組成組成 D由由d和和 組成組成ud帶電荷量帶電荷量eeude23e3e23e3答案答案 AD點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 電荷守恒定律是自然界普遍遵循的規(guī)律之一，電荷守恒定律是自然界普遍遵循的規(guī)律之一，在宏觀和微觀世界都成立在宏觀和微觀世界都成立變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練4 4目前普遍認(rèn)為，質(zhì)子和中子都是由被稱為目前普遍認(rèn)為，質(zhì)子和中子都是由被稱為u夸克和夸克和d夸克夸克的兩類夸克組成的兩類夸克組成u夸克帶電荷量為夸克帶電荷量為e，d夸克帶電荷量為夸克帶電荷量為e，e為基元電荷下列論斷可能正確的是為基元電荷下列論斷可能正確的是()A質(zhì)子由質(zhì)子由1

20、個(gè)個(gè)u夸克和夸克和1個(gè)個(gè)d夸克組成，中子由夸克組成，中子由1個(gè)個(gè)u夸克夸克和和2個(gè)個(gè)d夸克組成夸克組成B質(zhì)子由質(zhì)子由2個(gè)個(gè)u夸克和夸克和1個(gè)個(gè)d夸克組成，中子由夸克組成，中子由1個(gè)個(gè)u夸克夸克和和2個(gè)個(gè)d夸克組成夸克組成C質(zhì)子由質(zhì)子由1個(gè)個(gè)u夸克和夸克和2個(gè)個(gè)d夸克組成，中子由夸克組成，中子由2個(gè)個(gè)u夸克夸克和和1個(gè)個(gè)d夸克組成夸克組成D質(zhì)子由質(zhì)子由2個(gè)個(gè)u夸克和夸克和1個(gè)個(gè)d夸克組成，中子由夸克組成，中子由1個(gè)個(gè)u夸克夸克和和1個(gè)個(gè)d夸克組成夸克組成答案答案 B互動(dòng)平臺(tái)互動(dòng)平臺(tái)細(xì)心同學(xué)與粗心同學(xué)關(guān)于細(xì)心同學(xué)與粗心同學(xué)關(guān)于“嚴(yán)禁用塑料桶運(yùn)汽油嚴(yán)禁用塑料桶運(yùn)汽油”標(biāo)語標(biāo)語的對(duì)話的對(duì)話細(xì)心：今天我

21、路過一處加油站，看到一條醒目的標(biāo)語：細(xì)心：今天我路過一處加油站，看到一條醒目的標(biāo)語：“嚴(yán)禁用塑料桶運(yùn)汽油！嚴(yán)禁用塑料桶運(yùn)汽油！”你知道這是為什么嗎？你知道這是為什么嗎？粗心：哦！我還真不太清楚，也許是加油站老板和賣塑粗心：哦！我還真不太清楚，也許是加油站老板和賣塑料桶的有過節(jié)吧，哈哈料桶的有過節(jié)吧，哈哈細(xì)心：看你想到哪里去了，這里面是有科學(xué)道理的細(xì)心：看你想到哪里去了，這里面是有科學(xué)道理的粗心：愿聽高見粗心：愿聽高見細(xì)心：汽油是易燃物質(zhì)，當(dāng)用塑料桶裝運(yùn)汽油時(shí)，由于細(xì)心：汽油是易燃物質(zhì)，當(dāng)用塑料桶裝運(yùn)汽油時(shí)，由于在運(yùn)輸過程中，汽油不斷與桶壁摩擦，使塑料桶帶電又因在運(yùn)輸過程中，汽油不斷與桶壁摩擦，

22、使塑料桶帶電又因塑料是絕緣物質(zhì)，桶上的電荷不易傳遞與轉(zhuǎn)移，從而使桶上塑料是絕緣物質(zhì)，桶上的電荷不易傳遞與轉(zhuǎn)移，從而使桶上的電荷越積越多當(dāng)桶上的電荷積累到一定程度，就會(huì)發(fā)生的電荷越積越多當(dāng)桶上的電荷積累到一定程度，就會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象，放電產(chǎn)生的火花會(huì)引燃汽油，造成火災(zāi)或燒傷事放電現(xiàn)象，放電產(chǎn)生的火花會(huì)引燃汽油，造成火災(zāi)或燒傷事故所以，加油站有此標(biāo)語故所以，加油站有此標(biāo)語粗心：原來是這么回事，我明白了粗心：原來是這么回事，我明白了課時(shí)課時(shí)2庫庫 侖侖 定定 律律課前導(dǎo)航課前導(dǎo)航1755年，富蘭克林在進(jìn)行絕緣金屬桶實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到中年，富蘭克林在進(jìn)行絕緣金屬桶實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到中空金屬桶帶電時(shí)電荷只分布于桶

23、的外表面而金屬桶內(nèi)表面不空金屬桶帶電時(shí)電荷只分布于桶的外表面而金屬桶內(nèi)表面不帶電的事實(shí)，為解釋這一現(xiàn)象，他給英國的普利斯特列寫了帶電的事實(shí)，為解釋這一現(xiàn)象，他給英國的普利斯特列寫了一封信普利斯特列收到信后，又重做這一實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了富一封信普利斯特列收到信后，又重做這一實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了富蘭克林的發(fā)現(xiàn)，同時(shí)他聯(lián)想到牛頓在證明萬有引力定律時(shí)的蘭克林的發(fā)現(xiàn)，同時(shí)他聯(lián)想到牛頓在證明萬有引力定律時(shí)的一個(gè)結(jié)論：如果引力服從平方反比定律，那么均勻球殼體對(duì)一個(gè)結(jié)論：如果引力服從平方反比定律，那么均勻球殼體對(duì)球殼內(nèi)物體應(yīng)無引力作用于是普利斯特列猜測(cè)電荷間的相球殼內(nèi)物體應(yīng)無引力作用于是普利斯特列猜測(cè)電荷間的相互作用力也是

24、遵從平方反比定律的互作用力也是遵從平方反比定律的請(qǐng)你思考：請(qǐng)你思考：電荷間的相互作用力究竟跟什么有關(guān)？電荷間的相互作用力究竟跟什么有關(guān)？基礎(chǔ)梳理基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析知識(shí)精析一、點(diǎn)電荷一、點(diǎn)電荷1點(diǎn)電荷是只有電荷量而沒有大小、形狀的理想化模點(diǎn)電荷是只有電荷量而沒有大小、形狀的理想化模型，與力學(xué)中學(xué)過的質(zhì)點(diǎn)的概念類似，實(shí)際中并不存在型，與力學(xué)中學(xué)過的質(zhì)點(diǎn)的概念類似，實(shí)際中并不存在2并不是帶電體的體積足夠小就可以看成點(diǎn)電荷一并不是帶電體的體積足夠小就可以看成點(diǎn)電荷一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷決定于它與相關(guān)帶電體之間距離的個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷決定于它與相關(guān)帶電體之間距離的遠(yuǎn)近，與自身的大小無關(guān)如一個(gè)半徑為遠(yuǎn)

25、近，與自身的大小無關(guān)如一個(gè)半徑為10 cm的帶電圓盤，的帶電圓盤，如果考慮它和如果考慮它和10 m處的某個(gè)電子的作用力，就完全可以把它處的某個(gè)電子的作用力，就完全可以把它看做點(diǎn)電荷；而如果這個(gè)電子離帶電圓盤只有看做點(diǎn)電荷；而如果這個(gè)電子離帶電圓盤只有1 mm，那么這，那么這一帶電圓盤又相當(dāng)于一個(gè)無限大的帶電平面，當(dāng)然不能看做一帶電圓盤又相當(dāng)于一個(gè)無限大的帶電平面，當(dāng)然不能看做點(diǎn)電荷點(diǎn)點(diǎn)電荷點(diǎn)二、庫侖定律二、庫侖定律1內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離

26、的二次方成反比；作用力的方向在它們的連線上這一規(guī)律稱為庫侖定比；作用力的方向在它們的連線上這一規(guī)律稱為庫侖定律律3庫侖定律的適用條件庫侖定律的適用條件(1)真空中真空中(空氣中也近似成立空氣中也近似成立)(2)點(diǎn)電荷：即帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響點(diǎn)電荷：即帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)可以忽略不計(jì)4說明說明(1)庫侖力是一種庫侖力是一種“性質(zhì)力性質(zhì)力”：庫侖力也叫靜電力，它是：庫侖力也叫靜電力，它是電荷之間的一種相互作用力，是一種電荷之間的一種相互作用力，是一種“性質(zhì)力性質(zhì)力”，與重力、，與重力、彈力、摩擦力一樣具有自己的特性電荷間相互作用的庫侖彈力、摩擦力一樣具有

27、自己的特性電荷間相互作用的庫侖力也同樣遵循牛頓第三定律力也同樣遵循牛頓第三定律(2)當(dāng)多個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在時(shí)，任意兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用當(dāng)多個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在時(shí)，任意兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用仍遵守庫侖定律，任一點(diǎn)電荷所受的庫侖力可利用平行四邊仍遵守庫侖定律，任一點(diǎn)電荷所受的庫侖力可利用平行四邊形定則求出合力形定則求出合力(3)在應(yīng)用庫侖定律時(shí)，在應(yīng)用庫侖定律時(shí)，q1、q2可只代入絕對(duì)值算出庫侖可只代入絕對(duì)值算出庫侖力的大小，再由同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來判力的大小，再由同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來判斷方向斷方向方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)1 1關(guān)于庫侖力的計(jì)算關(guān)于庫侖力的計(jì)算解析解析 質(zhì)子所帶的電荷量

28、為質(zhì)子所帶的電荷量為e，所以它是由，所以它是由2個(gè)上夸克和個(gè)上夸克和1個(gè)下夸克組成的按題意可知，三個(gè)夸克必位于等邊三角個(gè)下夸克組成的按題意可知，三個(gè)夸克必位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處，這時(shí)上夸克與上夸克之間的靜電力應(yīng)為：形的三個(gè)頂點(diǎn)處，這時(shí)上夸克與上夸克之間的靜電力應(yīng)為：答案答案 Fuu45.5 NFud22.8 N點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 本題以本題以“質(zhì)子、中子由兩種夸克組成質(zhì)子、中子由兩種夸克組成”為命題背景為命題背景來考查兩電荷間靜電力的計(jì)算，這預(yù)示著靜電力大小的計(jì)算來考查兩電荷間靜電力的計(jì)算，這預(yù)示著靜電力大小的計(jì)算已涉及到了前沿粒子，也昭示著庫侖定律為高考考查的重點(diǎn)已涉及到了前沿粒子，也昭示著庫侖定

29、律為高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)用庫侖定律作定量計(jì)算時(shí)，注意內(nèi)容應(yīng)用庫侖定律作定量計(jì)算時(shí)，注意q1、q2可只代入絕可只代入絕對(duì)值算出靜電力的大小，力的方向再根據(jù)電荷的正負(fù)判斷是對(duì)值算出靜電力的大小，力的方向再根據(jù)電荷的正負(fù)判斷是相互排斥還是相互吸引相互排斥還是相互吸引變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1 1兩個(gè)完全相同的小金屬球，它們所帶電荷量之比為兩個(gè)完全相同的小金屬球，它們所帶電荷量之比為5 1，它們?cè)谙嗑嘁欢ň嚯x它們?cè)谙嗑嘁欢ň嚯x(帶電小球皆可視為點(diǎn)電荷帶電小球皆可視為點(diǎn)電荷)時(shí)相互作用時(shí)相互作用力為力為F1，如果讓它們接觸后再放回原處，此時(shí)相互作用力變，如果讓它們接觸后再放回原處，此時(shí)相互作用力變?yōu)闉镕2，則，

30、則F1 F2可能為可能為()A5 2B5 4C5 6D5 9解析解析 本題中兩個(gè)小球是一樣的，但所帶電荷的正負(fù)情況本題中兩個(gè)小球是一樣的，但所帶電荷的正負(fù)情況未知，應(yīng)分兩種情況討論未知，應(yīng)分兩種情況討論帶同種電荷時(shí)：帶同種電荷時(shí)：答案答案 BD點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 計(jì)算時(shí)計(jì)算時(shí)Q1和和Q2可用電荷量的絕對(duì)值代入，求出力可用電荷量的絕對(duì)值代入，求出力的大小，再根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來判的大小，再根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來判斷力的方向也可將電荷量的正負(fù)號(hào)代入計(jì)算，結(jié)果為負(fù)值，斷力的方向也可將電荷量的正負(fù)號(hào)代入計(jì)算，結(jié)果為負(fù)值，為引力；結(jié)果為正值，為斥力為引力；結(jié)果為正值，為斥力如

31、果是討論三個(gè)或三個(gè)以上如果是討論三個(gè)或三個(gè)以上點(diǎn)電荷之間的作用力時(shí)，應(yīng)該根據(jù)點(diǎn)電荷之間的作用力時(shí)，應(yīng)該根據(jù)力的疊加原理來進(jìn)行矢量運(yùn)算如力的疊加原理來進(jìn)行矢量運(yùn)算如圖圖21 所示，要討論所示，要討論Q3受到受到Q1、Q2的靜電力，就應(yīng)該先求出的靜電力，就應(yīng)該先求出Q1對(duì)對(duì)Q3的的作用力作用力F13，再求出，再求出Q2對(duì)對(duì)Q3的作用力的作用力圖圖21F23，然后進(jìn)行力的合成求出，然后進(jìn)行力的合成求出Q3受到的庫侖力，同理可計(jì)算受到的庫侖力，同理可計(jì)算Q1、Q2受到的靜電力受到的靜電力2 2帶電體的平衡問題帶電體的平衡問題例例2 2 如圖如圖22甲所示，在真空中同一條直線上的甲所示，在真空中同一條直

32、線上的A、B兩兩點(diǎn)固定有電荷量分別為點(diǎn)固定有電荷量分別為4Q和和Q的點(diǎn)電荷的點(diǎn)電荷圖圖22甲甲(1)將另一個(gè)點(diǎn)電荷將另一個(gè)點(diǎn)電荷C放在該直線上的哪個(gè)位置，可以使放在該直線上的哪個(gè)位置，可以使它在電場力作用下保持靜止？它在電場力作用下保持靜止？(2)若要求這三個(gè)點(diǎn)電荷都只在電場力作用下保持靜止，若要求這三個(gè)點(diǎn)電荷都只在電場力作用下保持靜止，那么引入的這個(gè)點(diǎn)電荷那么引入的這個(gè)點(diǎn)電荷C應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷？電荷量是應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷？電荷量是多大？多大？解析解析(2)C處的點(diǎn)電荷在電場力作用下平衡了，只要處的點(diǎn)電荷在電場力作用下平衡了，只要A、B兩個(gè)兩個(gè)點(diǎn)電荷中的一個(gè)處于平衡，另一個(gè)必然也平衡選點(diǎn)

33、電荷中的一個(gè)處于平衡，另一個(gè)必然也平衡選B為研究為研究對(duì)象，對(duì)象，A和和C對(duì)其的庫侖力相等，距離又相等，所以對(duì)其的庫侖力相等，距離又相等，所以QCQA4Q，而且，而且C必須是正電荷必須是正電荷點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 三個(gè)點(diǎn)電荷組成的電荷系三個(gè)點(diǎn)電荷組成的電荷系(三個(gè)電荷均不固定三個(gè)電荷均不固定)處于處于平衡時(shí)的特點(diǎn)：平衡時(shí)的特點(diǎn)：三個(gè)點(diǎn)電荷的電性關(guān)系：同性在兩邊，異性在中間三個(gè)點(diǎn)電荷的電性關(guān)系：同性在兩邊，異性在中間如圖如圖22乙所示，甲、丙兩個(gè)點(diǎn)電荷的電性必定相同，乙點(diǎn)電荷的電乙所示，甲、丙兩個(gè)點(diǎn)電荷的電性必定相同，乙點(diǎn)電荷的電性一定與甲、丙的電性相反，只有這樣，才能使任意一個(gè)點(diǎn)電荷受到性一定與甲、丙的電

34、性相反，只有這樣，才能使任意一個(gè)點(diǎn)電荷受到其他兩個(gè)電荷的庫侖力的方向相反，才有可能處于平衡狀態(tài)其他兩個(gè)電荷的庫侖力的方向相反，才有可能處于平衡狀態(tài). 圖圖22乙乙中間異性電荷的電荷量最小中間異性電荷的電荷量最小變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2 2在真空中有兩個(gè)相距在真空中有兩個(gè)相距l(xiāng)的正點(diǎn)電荷的正點(diǎn)電荷A、B，所帶電荷量分，所帶電荷量分別為別為4q、q.(1)若若A、B固定，現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷固定，現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，使其在，使其在A、B的庫侖力作用下而平衡，的庫侖力作用下而平衡，C應(yīng)放在何處，所帶電荷量如何？應(yīng)放在何處，所帶電荷量如何？(2)若若A、B不固定時(shí)，不固定時(shí)，C應(yīng)處于什么位置、帶電荷量應(yīng)為應(yīng)

35、處于什么位置、帶電荷量應(yīng)為多少時(shí)，可使三個(gè)點(diǎn)電荷由于相互間的庫侖力作用而均靜止？多少時(shí)，可使三個(gè)點(diǎn)電荷由于相互間的庫侖力作用而均靜止？解析解析 (1)由于由于A、B帶同種電荷，因此電荷帶同種電荷，因此電荷C只能放在只能放在A、B連線中間某位置設(shè)帶電荷量為連線中間某位置設(shè)帶電荷量為q，且距離電荷，且距離電荷A的距離為的距離為x，由力的平衡和庫侖定律，得：，由力的平衡和庫侖定律，得：(2)由于三個(gè)點(diǎn)電荷均需平衡，所以引入的電荷由于三個(gè)點(diǎn)電荷均需平衡，所以引入的電荷C不可能不可能是正電荷，必為負(fù)電荷且須放在兩個(gè)電荷之間的連線上設(shè)是正電荷，必為負(fù)電荷且須放在兩個(gè)電荷之間的連線上設(shè)電荷電荷C的電荷量為的

36、電荷量為q，距離電荷，距離電荷A的距離為的距離為x，先由，先由C的平衡的平衡條件，得：條件，得：點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 綜合解析過程可得出如下結(jié)論綜合解析過程可得出如下結(jié)論A、B兩電荷固定時(shí)，兩電荷固定時(shí)，C電荷的電性、電荷量任意但電荷的電性、電荷量任意但A、B同性時(shí)，同性時(shí)，C在在A、B之間；之間；A、B異性時(shí)，異性時(shí)，C在在A、B連線連線延長線上靠近電荷量少的電荷外側(cè)，延長線上靠近電荷量少的電荷外側(cè)，C的位置由其平衡條件的位置由其平衡條件求得求得A、B兩電荷不固定時(shí)，兩電荷不固定時(shí)，C電荷的電性、電荷量確電荷的電性、電荷量確定定A、B同性時(shí)，同性時(shí)，C與它們電性相反，且在與它們電性相反，且在A、B連線上

37、中點(diǎn)連線上中點(diǎn)與電荷量少的電荷之間；與電荷量少的電荷之間；A、B異性時(shí)，異性時(shí)，C與與A、B中電荷量少中電荷量少的電性相反，且在的電性相反，且在A、B連線延長線上靠近電荷量少的外連線延長線上靠近電荷量少的外側(cè)求解時(shí)先由側(cè)求解時(shí)先由C的平衡求它距的平衡求它距A(或或B)的距離，再由的距離，再由A(或或B)的平衡求的平衡求C的電荷量此時(shí)有如下兩個(gè)特點(diǎn)：的電荷量此時(shí)有如下兩個(gè)特點(diǎn)：a.相鄰帶電體帶相鄰帶電體帶異種電荷；異種電荷；b.兩電荷量較少者相距較近兩電荷量較少者相距較近3 3庫侖定律中的動(dòng)力學(xué)問題庫侖定律中的動(dòng)力學(xué)問題例例3如圖如圖23所示，在光滑絕緣的水平面上有兩個(gè)帶所示，在光滑絕緣的水平面

38、上有兩個(gè)帶電小球電小球A和和B(可視為點(diǎn)電荷可視為點(diǎn)電荷)，它們的質(zhì)量分別為，它們的質(zhì)量分別為2 g和和1 g，它們的電荷量大小相等，均為它們的電荷量大小相等，均為1107 C，A球帶正電，球帶正電，B球球帶負(fù)電現(xiàn)有水平恒力帶負(fù)電現(xiàn)有水平恒力F作用于作用于A球，使球，使A、B一起向右運(yùn)動(dòng)，一起向右運(yùn)動(dòng)，且保持距離且保持距離d0.1 m不變，試問不變，試問F多大？多大？解析解析 因?yàn)樾∏蛞驗(yàn)樾∏駻、B一起向右一起向右運(yùn)動(dòng)且保持距離不變，所以兩小球運(yùn)動(dòng)且保持距離不變，所以兩小球具有相同的加速度具有相同的加速度. 對(duì)小球?qū)π∏駻、B組組成的整體應(yīng)用牛頓第二定律，有：成的整體應(yīng)用牛頓第二定律，有： 圖

39、圖23答案答案 2.710- -2 N變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3 3如圖如圖24所示，在光滑絕緣水平面上，固定著質(zhì)量相等所示，在光滑絕緣水平面上，固定著質(zhì)量相等的三個(gè)帶電小球的三個(gè)帶電小球a、b、c，三球在一條直線上取向右為正方，三球在一條直線上取向右為正方向，若釋放向，若釋放a球，球，a球的初始加速度為球的初始加速度為1 m/s2；若釋放；若釋放c球，球，c球的初始加速度為球的初始加速度為3 m/s2.則釋則釋放放b球時(shí)，球時(shí)，b球的初始加速度為多少？球的初始加速度為多少？解析解析 解法一設(shè)解法一設(shè)b對(duì)對(duì)a、b對(duì)對(duì)c、 c對(duì)對(duì) 圖圖24a的作用力的大小分別為的作用力的大小分別為F1、F2、F3，則：

40、，則：對(duì)對(duì)a：F1F3maa 對(duì)對(duì)c：F3F2mac對(duì)對(duì)b：F1F2mab聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：ab2 m/s2.解法二解法二a、b、c作為一個(gè)整體，由其所受的合外力為作為一個(gè)整體，由其所受的合外力為0，有：有：maamabmac0解得：解得：ab2 m/s2.答案答案 2 m/s2互動(dòng)平臺(tái)互動(dòng)平臺(tái)育才老師和細(xì)心同學(xué)關(guān)于庫侖定律的對(duì)話育才老師和細(xì)心同學(xué)關(guān)于庫侖定律的對(duì)話育才：問得好，要回答這個(gè)問題，應(yīng)想想庫侖定律的適育才：問得好，要回答這個(gè)問題，應(yīng)想想庫侖定律的適用條件：只適用于點(diǎn)電荷間的互相作用事實(shí)上，當(dāng)任何帶用條件：只適用于點(diǎn)電荷間的互相作用事實(shí)上，當(dāng)任何帶電體間的距離電體間的距離r0時(shí)，它

41、們都不能看成點(diǎn)電荷，庫侖定律還時(shí)，它們都不能看成點(diǎn)電荷，庫侖定律還能夠成立嗎？能夠成立嗎？細(xì)心：明白了，謝謝老師其實(shí)任何公式都是有其成立細(xì)心：明白了，謝謝老師其實(shí)任何公式都是有其成立的條件的，不是嗎？的條件的，不是嗎？育才：孺子可教也！育才：孺子可教也！課時(shí)課時(shí)3電電 場場 強(qiáng)強(qiáng) 度度課前導(dǎo)航課前導(dǎo)航物體不需要與地球接觸，也受到重力作用，這種作用是物體不需要與地球接觸，也受到重力作用，這種作用是通過重力場傳遞的；帶電的物體沒有與其他電荷接觸，也會(huì)通過重力場傳遞的；帶電的物體沒有與其他電荷接觸，也會(huì)產(chǎn)生靜電作用力，這種靜電作用力是如何發(fā)生的呢？產(chǎn)生靜電作用力，這種靜電作用力是如何發(fā)生的呢？19世

42、紀(jì)世紀(jì)30年代，英國實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家法拉第提出電荷之間的相互作用年代，英國實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家法拉第提出電荷之間的相互作用是通過電場來實(shí)現(xiàn)的，后來理論物理學(xué)家麥克斯韋將其發(fā)展是通過電場來實(shí)現(xiàn)的，后來理論物理學(xué)家麥克斯韋將其發(fā)展成為定量的數(shù)學(xué)化體系法拉第場的概念，對(duì)傳統(tǒng)的科學(xué)觀成為定量的數(shù)學(xué)化體系法拉第場的概念，對(duì)傳統(tǒng)的科學(xué)觀念是一個(gè)重大突破，德國著名物理學(xué)家勞厄把法拉第譽(yù)為念是一個(gè)重大突破，德國著名物理學(xué)家勞厄把法拉第譽(yù)為“正確理解電磁現(xiàn)象的帶路人正確理解電磁現(xiàn)象的帶路人”請(qǐng)你思考：請(qǐng)你思考：1你知道哪里有電場嗎？你知道哪里有電場嗎？2電場具有哪些性質(zhì)呢？電場具有哪些性質(zhì)呢？基礎(chǔ)梳理基礎(chǔ)梳理知識(shí)精析知識(shí)精

43、析一、電場一、電場電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質(zhì)電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質(zhì)電場發(fā)電場發(fā)生的，電荷的周圍都存在電場生的，電荷的周圍都存在電場電場是客觀存在的物質(zhì)，其基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電電場是客觀存在的物質(zhì)，其基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有電場力的作用荷有電場力的作用二、電場強(qiáng)度二、電場強(qiáng)度反映電場的力的性質(zhì)的物理量反映電場的力的性質(zhì)的物理量1定義：在電場中某位置放一試探電荷定義：在電場中某位置放一試探電荷q，電荷在該點(diǎn)，電荷在該點(diǎn)所受電場力所受電場力F與其電荷量與其電荷量q的比值稱為電場中該點(diǎn)的電場強(qiáng)的比值稱為電場中該點(diǎn)的電場強(qiáng)度度(1)方向性方向性電場強(qiáng)度是矢量電場強(qiáng)度是

44、矢量,規(guī)定正電荷受力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方規(guī)定正電荷受力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向向,如電荷為負(fù)如電荷為負(fù),則該點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)槠涫芰Ψ较虻姆捶较騽t該點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)槠涫芰Ψ较虻姆捶较?2)唯一性和固定性唯一性和固定性電場中某一點(diǎn)處的電場強(qiáng)度電場中某一點(diǎn)處的電場強(qiáng)度E是唯一的，是唯一的，E的大小和方向的大小和方向與放入該點(diǎn)的試探電荷與放入該點(diǎn)的試探電荷q無關(guān)，它決定于產(chǎn)生電場的源電荷無關(guān)，它決定于產(chǎn)生電場的源電荷及其空間位置，電場中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著的電場強(qiáng)度與是否放入及其空間位置，電場中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著的電場強(qiáng)度與是否放入試探電荷無關(guān)試探電荷無關(guān)(3)疊加性疊加性在同一空間里，如果有幾個(gè)靜止電荷同時(shí)產(chǎn)生電場，那

45、在同一空間里，如果有幾個(gè)靜止電荷同時(shí)產(chǎn)生電場，那么空間某點(diǎn)的場強(qiáng)是各場源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的么空間某點(diǎn)的場強(qiáng)是各場源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和電場強(qiáng)度的矢量和2點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷Q在真空中產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為：在真空中產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為： 其中，其中，Q是產(chǎn)生電場的場源電荷所帶的電荷量，是產(chǎn)生電場的場源電荷所帶的電荷量，r是所研是所研究點(diǎn)到場源電荷的距離究點(diǎn)到場源電荷的距離三、電場強(qiáng)度三、電場強(qiáng)度E和電場力和電場力F的對(duì)比的對(duì)比四、電場線四、電場線1定義：在電場中畫出的一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電定義：在電場中畫出的一系列從正電荷出發(fā)到

46、負(fù)電荷終止的曲線荷終止的曲線(或直線或直線)，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)電場方向相同，這些曲線點(diǎn)電場方向相同，這些曲線(或直線或直線)就叫電場線就叫電場線電場是客觀存在的，而電場線是為了形象地描述電場場電場是客觀存在的，而電場線是為了形象地描述電場場強(qiáng)大小和方向而人為引入強(qiáng)大小和方向而人為引入(畫出畫出)的一簇假想曲線的一簇假想曲線2基本性質(zhì)基本性質(zhì)電場線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向，即電場線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向，即電場方向電場方向電場線的疏密反映電場強(qiáng)度的大小電場線的疏密反映電場強(qiáng)度的大小(疏弱密強(qiáng)疏弱密強(qiáng))靜電場中電場線始于

47、正電荷或無窮遠(yuǎn)，止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷，它不是閉合曲線，通常也不是帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡電荷，它不是閉合曲線，通常也不是帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡任意兩條電場線不相交也不相切任意兩條電場線不相交也不相切五、勻強(qiáng)電場五、勻強(qiáng)電場1定義：電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小相等，方向相同定義：電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小相等，方向相同的電場就叫勻強(qiáng)電場的電場就叫勻強(qiáng)電場2勻強(qiáng)電場的電場線：一組疏密程度相同勻強(qiáng)電場的電場線：一組疏密程度相同(等間距等間距)的平的平行直線例如，兩個(gè)等大、正對(duì)且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金行直線例如，兩個(gè)等大、正對(duì)且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場中，除邊緣

48、附近外，就是勻強(qiáng)電場屬板間的電場中，除邊緣附近外，就是勻強(qiáng)電場方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)一、關(guān)于場強(qiáng)的計(jì)算一、關(guān)于場強(qiáng)的計(jì)算例例1 如圖如圖31甲所示，甲所示，A為帶正電為帶正電Q的金屬板，沿金屬板的金屬板，沿金屬板的垂直平分線，在距板的垂直平分線，在距板r處放一質(zhì)量為處放一質(zhì)量為m、帶電荷量為、帶電荷量為q的小的小球，小球受水平向右的電場力偏轉(zhuǎn)球，小球受水平向右的電場力偏轉(zhuǎn)角而靜止小球用絕緣角而靜止小球用絕緣細(xì)線懸掛于細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，試求小球所在處的電場強(qiáng)度點(diǎn)，試求小球所在處的電場強(qiáng)度圖圖31甲甲圖圖31乙乙變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1如圖如圖32所示，中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為所示，中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為e 的上夸克

49、和的上夸克和兩個(gè)電荷量為兩個(gè)電荷量為e 的下夸克，的下夸克，3個(gè)夸克都分布在半徑為個(gè)夸克都分布在半徑為r的同的同一圓周上，且間距相等，則一圓周上，且間距相等，則3個(gè)夸克在其圓心處產(chǎn)生的電場個(gè)夸克在其圓心處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為強(qiáng)度大小為()圖圖32答案答案 A二、電場力的計(jì)算二、電場力的計(jì)算例例2 如圖如圖33甲所示，把一個(gè)電荷量甲所示，把一個(gè)電荷量q1106 C的的點(diǎn)電荷，依次放在帶正電的點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷，依次放在帶正電的點(diǎn)電荷Q周圍的周圍的A、B兩處，它受兩處，它受到的電場力大小依次是到的電場力大小依次是FA5103 N，F(xiàn)B3103 N.圖圖33甲甲(1)分別畫出電荷分別畫出電荷q在在A、B兩

50、處的受力方向兩處的受力方向(2)求出求出A、B兩處的電場強(qiáng)度兩處的電場強(qiáng)度(3)如在如在A、B兩處依次放上另一電荷量兩處依次放上另一電荷量q1105 C的的電荷，其受到的電場力分別為多大？電荷，其受到的電場力分別為多大？解析解析 (1)電荷電荷q在在A、B兩處的受力方向分別沿著它們與點(diǎn)兩處的受力方向分別沿著它們與點(diǎn)電荷電荷Q的連線并指向點(diǎn)電荷的連線并指向點(diǎn)電荷Q，如圖，如圖33乙中乙中FA、FB所示所示圖圖33乙乙(3)當(dāng)在當(dāng)在A、B兩點(diǎn)放上電荷兩點(diǎn)放上電荷q時(shí)，其受到的電場力分別為：時(shí)，其受到的電場力分別為：FAqEA5103105 N5102 NFBqEB3103105 N3102 N其方

51、向與場強(qiáng)方向相同其方向與場強(qiáng)方向相同答案答案 (1)如圖如圖33乙中乙中FA、FB所示所示(2)EA5103 N/C、EB3103 N/C，方向分別如圖，方向分別如圖33乙中乙中EA、EB所示所示(3)FA5102 N、FB3102 N點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 通過本題可進(jìn)一步認(rèn)識(shí)電場強(qiáng)度與電場力的不通過本題可進(jìn)一步認(rèn)識(shí)電場強(qiáng)度與電場力的不同場強(qiáng)是由電場本身決定的，與場中所放置的電荷無同場強(qiáng)是由電場本身決定的，與場中所放置的電荷無關(guān)知道了電場中某一處的場強(qiáng)后，則可求出任何電荷在該關(guān)知道了電場中某一處的場強(qiáng)后，則可求出任何電荷在該處所受的電場力處所受的電場力變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2在點(diǎn)電荷在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中的產(chǎn)生

52、的電場中的P點(diǎn)放入一個(gè)電荷量點(diǎn)放入一個(gè)電荷量q12.0108 C的正點(diǎn)電荷，的正點(diǎn)電荷，q1所受的電場力大小為所受的電場力大小為6.0104 N，方向水平向右方向水平向右 (1)P點(diǎn)的電場強(qiáng)度是多大？方向如何？點(diǎn)的電場強(qiáng)度是多大？方向如何？(2)如果把如果把q1從從P點(diǎn)拿走，在點(diǎn)拿走，在P點(diǎn)改放一個(gè)電荷量點(diǎn)改放一個(gè)電荷量q24.0108 C的正點(diǎn)電荷，則的正點(diǎn)電荷，則q2所受的電場力多大？方向如何？所受的電場力多大？方向如何？P點(diǎn)的電場強(qiáng)度又是多大？方向如何？點(diǎn)的電場強(qiáng)度又是多大？方向如何？(3)如果把如果把q2也從也從P點(diǎn)拿走，在點(diǎn)拿走，在P點(diǎn)改放一個(gè)電荷量點(diǎn)改放一個(gè)電荷量q34.0108

53、C的負(fù)點(diǎn)電荷，則的負(fù)點(diǎn)電荷，則q3所受的電場力多大？方向如何？所受的電場力多大？方向如何？P點(diǎn)的電場強(qiáng)度又是多大？方向如何？點(diǎn)的電場強(qiáng)度又是多大？方向如何？(4)如果把如果把q3也從也從P點(diǎn)拿走，在點(diǎn)拿走，在P點(diǎn)不放任何電荷量，那么點(diǎn)不放任何電荷量，那么P點(diǎn)的電場強(qiáng)度又是多大？方向如何？點(diǎn)的電場強(qiáng)度又是多大？方向如何？(5)如果如果P點(diǎn)距離點(diǎn)電荷點(diǎn)距離點(diǎn)電荷Q的距離為的距離為30 cm，則，則Q的電荷量的電荷量為多少？為多少？(已知靜電力常量已知靜電力常量k9.0109 Nm2/C2)答案答案 (1)3104 N/C方向水平向右方向水平向右(2)1.2103 N方向水平向右方向水平向右3104

54、 N/C方向水平向右方向水平向右(3)1.2103 N方向水平向左方向水平向左3104 N/C方向水平向右方向水平向右(4)3104 N/C方向水平向右方向水平向右(5)3107 C三、關(guān)于電場線的問題三、關(guān)于電場線的問題例例3 如圖如圖34所示，所示，A、B是某點(diǎn)電荷電場中的一條電場是某點(diǎn)電荷電場中的一條電場線在電場線上線在電場線上P處自由釋放一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷時(shí)，它沿直線處自由釋放一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷時(shí)，它沿直線向向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)此現(xiàn)象，下列判斷正確的是點(diǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)此現(xiàn)象，下列判斷正確的是(不計(jì)電荷重力不計(jì)電荷重力)()圖圖3 4A電荷向電荷向B做勻速運(yùn)動(dòng)做勻速運(yùn)動(dòng)B電荷向電荷向B做加速度越來越小的運(yùn)動(dòng)做加

55、速度越來越小的運(yùn)動(dòng)C電荷向電荷向B做加速度越來越大的運(yùn)動(dòng)做加速度越來越大的運(yùn)動(dòng)D電荷向電荷向B做加速運(yùn)動(dòng)，加速度的變化情況不能確定做加速運(yùn)動(dòng)，加速度的變化情況不能確定解析解析 由于負(fù)電荷從由于負(fù)電荷從P點(diǎn)靜止釋放，它沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)靜止釋放，它沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，點(diǎn)，說明負(fù)電荷受力方向自說明負(fù)電荷受力方向自P指向指向B，則場強(qiáng)方向自，則場強(qiáng)方向自A指向指向B，由，由于正電荷、負(fù)電荷、異種電荷，平行且?guī)М惙N電荷的金屬板于正電荷、負(fù)電荷、異種電荷，平行且?guī)М惙N電荷的金屬板等都能產(chǎn)生一段直線電場線，所以只能確定負(fù)電荷的受力方等都能產(chǎn)生一段直線電場線，所以只能確定負(fù)電荷的受力方向向左向向左(自自P指向指向

56、A)，不能確定受力變化情況，也就不能確定，不能確定受力變化情況，也就不能確定加速度情況，故選項(xiàng)加速度情況，故選項(xiàng)D正確正確答案答案 D點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 根據(jù)負(fù)電荷受力方向與場強(qiáng)方向相反和幾種典型電根據(jù)負(fù)電荷受力方向與場強(qiáng)方向相反和幾種典型電場線的特點(diǎn)場線的特點(diǎn)變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3帶負(fù)電的粒子在某電場中僅受電場力作用，能分別完成帶負(fù)電的粒子在某電場中僅受電場力作用，能分別完成以下兩種運(yùn)動(dòng)：在電場線上運(yùn)動(dòng)；在等勢(shì)面上做勻速圓以下兩種運(yùn)動(dòng)：在電場線上運(yùn)動(dòng)；在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)該電場可能由周運(yùn)動(dòng)該電場可能由2008年高考年高考天津理綜卷天津理綜卷()A一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷形成一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷形成B一個(gè)帶負(fù)電

57、的點(diǎn)電荷形成一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成C兩個(gè)分立的帶等量負(fù)電的點(diǎn)電荷形成兩個(gè)分立的帶等量負(fù)電的點(diǎn)電荷形成D一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷與帶正電的無限大平板形成一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷與帶正電的無限大平板形成 解析解析 在僅受電場力作用下完成在電場線上的運(yùn)動(dòng)，只要在僅受電場力作用下完成在電場線上的運(yùn)動(dòng)，只要電場線是直線的就可能實(shí)現(xiàn)；在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場線是直線的就可能實(shí)現(xiàn)；在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，就需要帶負(fù)電的粒子在電場中所受的電場力提供向心力，根就需要帶負(fù)電的粒子在電場中所受的電場力提供向心力，根據(jù)題目中給出的據(jù)題目中給出的4個(gè)電場，同時(shí)符合兩個(gè)條件的是選項(xiàng)個(gè)電場，同時(shí)符合兩個(gè)條件的是選項(xiàng)A. 答案答案

58、A點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng) 熟悉幾種模型的電場線是解答本題的關(guān)鍵，本題從熟悉幾種模型的電場線是解答本題的關(guān)鍵，本題從電場線的概念出發(fā)，通過力和運(yùn)動(dòng)考查考生的理解問題和分電場線的概念出發(fā)，通過力和運(yùn)動(dòng)考查考生的理解問題和分析問題的能力析問題的能力互動(dòng)平臺(tái)互動(dòng)平臺(tái)育才老師與細(xì)心同學(xué)關(guān)于電場疊加的對(duì)話育才老師與細(xì)心同學(xué)關(guān)于電場疊加的對(duì)話細(xì)心：力是矢量，電場強(qiáng)度也是矢量細(xì)心：力是矢量，電場強(qiáng)度也是矢量育才：矢量的合成都遵循平行四邊形定則育才：矢量的合成都遵循平行四邊形定則細(xì)心：合力可以大于、小于或等于一個(gè)分力，那么根據(jù)細(xì)心：合力可以大于、小于或等于一個(gè)分力，那么根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加原理可知，合電場強(qiáng)度也同樣可以大于、小

59、電場強(qiáng)度的疊加原理可知，合電場強(qiáng)度也同樣可以大于、小于或等于單獨(dú)的任意一個(gè)電場強(qiáng)度于或等于單獨(dú)的任意一個(gè)電場強(qiáng)度育才：是的，我們完全可以從合力和分力關(guān)系得出以上育才：是的，我們完全可以從合力和分力關(guān)系得出以上合電場強(qiáng)度與分電場強(qiáng)度的關(guān)系合電場強(qiáng)度與分電場強(qiáng)度的關(guān)系粗心同學(xué)和細(xì)心同學(xué)關(guān)于電場線的對(duì)話粗心同學(xué)和細(xì)心同學(xué)關(guān)于電場線的對(duì)話粗心：如在空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，如圖粗心：如在空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，如圖35所示，那么在所示，那么在P點(diǎn)兩電荷產(chǎn)生的兩條電場線就會(huì)相交，那么在點(diǎn)兩電荷產(chǎn)生的兩條電場線就會(huì)相交，那么在P點(diǎn)的電場強(qiáng)點(diǎn)的電場強(qiáng)度就有兩個(gè)方向度就有兩個(gè)方向圖圖35細(xì)心：電場強(qiáng)度是矢量還是標(biāo)量？細(xì)心：

60、電場強(qiáng)度是矢量還是標(biāo)量？粗心：是矢量粗心：是矢量細(xì)心：既然電場強(qiáng)度是矢量，那么細(xì)心：既然電場強(qiáng)度是矢量，那么P點(diǎn)的電場強(qiáng)度就是點(diǎn)的電場強(qiáng)度就是這兩個(gè)電荷在這兩個(gè)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和,那也只有一個(gè)方那也只有一個(gè)方向，而電場線反映的是合電場強(qiáng)度的分布向，而電場線反映的是合電場強(qiáng)度的分布,當(dāng)然畫出通過當(dāng)然畫出通過P點(diǎn)點(diǎn)的電場線只有一條的電場線只有一條,也就是在也就是在P點(diǎn)不會(huì)有電場線相交的情況點(diǎn)不會(huì)有電場線相交的情況課時(shí)課時(shí)4電勢(shì)能和電勢(shì)電勢(shì)能和電勢(shì)課前導(dǎo)航課前導(dǎo)航高山聳立，峭壁嶙峋，攀巖者若要登上陡峭的山峰，不高山聳立，峭壁嶙峋，攀巖者若要登上陡峭的山峰，不僅需