新人教版高中物理必修3-1全冊導學案

新人教版高中物理必修3-1全冊導學案

1.1《電荷及其守恒定律》導學案

【學習目標】

i.知道兩種電荷及其相互作用.知道電量的概念。

2.知道摩擦起電，知道摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開。

3.知道靜電感應現象，知道靜電感應起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開。

4.知道電荷守恒定律。

5.知道什么是元電荷。

【重點難點】

利用電荷守恒定律分析解決相關.問題摩擦起電和感應起電的相關問題。

【學法指導】

認真閱讀教材，觀察實驗，體會起電的方式和實質，體會電荷守恒定律的內涵

【知識鏈接】

1、初中學過自然界有幾種電荷，兩種電荷是怎樣定義的？它們間的相互作用如何？電

荷的多少用什么表示？

2、電荷的基本性質是什么呢？

【學習過程】

一.電荷

1.電荷的種類：自然界中有種電荷

①用絲綢摩擦過的玻璃棒上所帶的電荷，叫電荷；

②用毛皮摩擦過的橡膠棒上所帶的電荷，叫電荷。

2.電荷間相互作用的規(guī)律：同種電荷相互__________,異種電荷相互__________。

二.使物體帶電的三種方法

問題一：

思考a：一般情況下物體不帶電，不帶電的物體內是否存在電荷？物質的微觀結構是怎

樣的?

思考b：什么是摩擦起電，為什么摩擦能夠使物體帶電呢？實質是什么呢？

（1）原子的核式結構及摩擦起電的微觀解釋（原子：包括原子核（質子和中子）和核

外電子。）

（2）摩擦起電的原因：不同物質的原子核束縛電子的能力不同.

實質：電子的轉移.結果：兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷.

I.摩擦起電

產生？結果？

實質：摩擦起電實質是電子從一個物體到另一個物體上。得到電子，帶

:.失去電子，帶

例1.毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因為（）

A.毛皮上的一些電子轉移到橡膠棒上了B.毛皮上的一些正電荷轉移到了橡膠棒

上了

C.橡膠棒上的一些電子轉移到了毛皮上了D.橡膠棒上的一些正電荷轉移到毛皮上

T

問題二：

思考a：接觸帶電的實質是什么呢？

思考b：兩個完全相同的帶電導體，接觸后再分開,二者所帶電量怎樣分配呢？

電中和現象及電荷均分原理：

a.兩個帶電荷的物體相互接觸后都不顯電性，這種現象叫做電中和現.象。

b.兩個相同的帶電金屬導體接觸后，電荷要重新分配，這種現象叫做電荷均分原

理。

2.接觸帶電

產生？結果？

實質：自由電子在_________________的轉移。

例2.兩個完全相同的金屬球，一個帶+6xl（y8c的電量，另一個帶一2X10（的電量。

把兩球接觸后再分開，兩球分別帶電多少？

01.1n-1蟀電題

問題三：

(1)思考a：金屬為什么能夠成為導體？

(2)【演示】

思考a：把帶正電荷的球C移近導體A,箔片有什么變化，現象說明了什么呢？然后又

移走C呢？

思考b：如果先把A和B分開，然后移開C,箔片什么變化，這種現象又說明什么呢？

思考c：在上一步的基礎上.，再讓A和B接觸，又會看到什么現象呢？這個現象說明

了什么呢？

(3)什么是靜電感應和感應起電？感應起電的實質什么呢？

3.感應起電

⑴靜電感應：當一個帶電體導體時，可以使導體帶電的現象，叫做靜電感應。

⑵感應起電：利用靜電感應使金屬導體帶電的過程。

實質：自由電子從物體的一部分轉移到另一部分。

規(guī)律：近端感應種電荷，遠端感應種電荷。

靜電感應的原因？

分析物質的微觀分子結構，分析起電的本質原因：把帶電的球C移近金屬導體A和B

時，由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導體上的自由電子被吸引過來，因此導

體A和B帶上了等量的異種電荷.感應起電也不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負電荷

分開，是電荷從物體的一部分轉移到另一部分。

得出電荷守恒定律.

例3.如圖所示，將用絕緣支柱支持的不帶電金屬導體A和B接觸，再將帶負電的導

體C移近導體A,然后把導體A、B分開，再移去C,則()

A.導體A帶負電，B帶正電Q)

B.導體A帶正電，B帶負電

C.導體A失去部分負電荷，導體C得到負電荷

D.導體A帶正電是由于導體B的部分電子轉移到A匕故A、B帶等量異種電荷

小結：使物體帶電的方式及本質

三.電荷守恒定律

1、電荷守恒定律的兩種表述：

表述一:

表述二：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數和總是保持不變。

例4.關于電荷守恒定律，下列敘述正確的是：（）

A.一個物體所帶的電量總是守恒的；

B.在與外界沒有電荷交換的情況下，一個系統(tǒng)所帶的電量總是守恒的；

C.在一定的條件下，一個系統(tǒng)內的等量的正負電荷即使同時消失，但是這并不違背電

荷守恒定律；

D.電荷守恒定律并不意,味著帶電系統(tǒng)一定和外界沒有電荷交換；

四.元電荷

閱讀課本并回答

（1）電荷的多少如何表示？它的單位是什么？

（2）什么是元電荷？一個電子就是一個元電荷嗎？

（3）無電荷的數值是多少？它的數值最早是由哪位物理學家測定的？

（4）什么是比荷？電子的比荷是多少？

1.電荷量：電荷的多少，簡稱電量。單位：,符號：

2.元電荷是一個電子或質子所帶的電.荷量，它是電荷量的最單位。

元電荷的值：e=,最早由美國物理學家測定。

注意：所有帶電體的電荷量或者等于e,或者等于e的整數倍。就是說，電荷量是不能

連續(xù)變化的物理量。

3.比荷（荷質比）：帶電體的與其的比值。

—=1.76x10"

比荷：電子的電荷量e和電子的質量咋的比值，為團，C/kg

例5.關于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（

A.物體所帶的電荷量可以為任意實數

B.物體所帶的電荷量應該是某些特定值

C.物體帶電+1.60x109（；這是因為該物體失去了1.0xl0",個電子

D.物體帶電荷量的最小值為1.6x10」9c

例6.5個元電荷的電量是,16c電量等于元電荷.

五.驗電器和靜電計

1、人們選用什么儀器來判斷物體是否帶電？它的工作原理是什么？

閱讀課本了解驗電器和靜電計的結構和功能靜電計（指針式驗電器）

2、思考:是否只有當帶電體與導體棒的上端直接接觸時，金屬箔片才開始張開?解釋看到

的現象

【訓練測試】

1.下列敘述正確的是

（）

A.摩擦起電是創(chuàng)造電荷，的過程

B.接觸起電是電荷轉移的過程

C.玻璃棒無論和什么物體摩擦都會帶正電

D.帶等量異號電荷的兩個導體接觸后，電荷會消失，這種現象叫電荷的湮沒

2.用棉布分別與丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦實驗結果如圖所示，由此對摩擦起電說

法正確的是

丙烯棉花乙烯棉布

A.兩個物體摩擦時，表面粗糙的易失去電子

B.兩個物體摩擦起電時，一定同時帶上種類及數量不同的電荷

C.兩個物體摩擦起電時，帶上電荷的種類不同但數量相等

D.同一物體與不同種類物體摩擦，該物體的帶電荷種類可能不同

3.關于元電荷，下列說法中正確的是

A.元電荷實質上是指電子和質子本身

B.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數倍

C.元電荷的值一通常取作e=1.60X1079c

D.電荷量e的數值最早是由美國科學家密立根用實驗測得的

4.如圖所示，導體4帶正電，當帶負電的導體B靠近4時，4帶的

A.正電荷增加

B.負電荷增加

C.正、負電荷均增加

D.電荷數不變

5.如圖所示，掛在絕緣細線下的小輕質通草球，由于電荷的相互作用而靠近或遠離,

所以

甲乙

A.甲圖中兩球一定帶異種電荷

B.乙圖中兩球?定帶同種電荷

C.甲圖中兩球至少有一個帶電

D.乙圖中兩球只有一個帶電

6.（2009?福建仙游現代中學高二檢測）把兩個完全相同的金屬球A和8接觸一下，再分

開一小段距離，發(fā)現兩球間互相排斥，則A、B兩球原來的帶電情況可能是

（）

A.A和8原來帶有等量異種電荷

B.A和8原來帶有同種電荷

C.4和8原來帶有不等量異種電荷

D.A和8原來只有一個帶電

【參考答案】

1.答案：B

解析：根據電荷守恒定律知只有B項正確.

2.答案：CD

解析：兩物體摩擦時得失電子取決于原子對電子的束縛力大小，A錯.由于摩擦起電的

實質是電子的得失，所以兩物體帶電種類一定不同，數量相等，B錯C對.由題中例子不

難看出同一物體與不同種類物體摩擦，帶電種類可能不同，D對.

3.答案：BCD

4.答案：D

解析：當帶負電的導體B靠近導體A時，兩導體之間無接觸，由電荷守恒定律可知，A

帶的電荷數不變，只是電荷重新在導體端面上發(fā)生了分布（電荷重新分布是由電荷之間相互

作用力產生的）.

5.答案：BC

解析：若兩物體相互排斥，必定帶同種電荷；若兩物體相互吸引，二者可能帶異種電荷,

也可能一個帶電荷，另一個不帶電荷.當只有一個物體帶電時，不帶電物體由于受到帶電物

體電荷的作用，原子內部的異種電荷趨向于靠近帶電物體，同種電荷趨于遠離帶電物體，

這一過程類似于靜電感應，因此兩物體之間的吸引力大于排斥力，宏觀上顯示的是吸引

力.綜合上述，B,C選項正確.

6.答案：BCD

【學習反思】

物體帶電的實質是什么？摩擦起電和感應起電有什么不同？

1.2《庫侖定律》導學案

【學習目標】

1、通過演示實驗，定性了解電荷之間的作壓力大小與電荷量的多少以及電荷之間距離

大小的關系

2、明確點電荷是個理想模型。知道帶電體簡化為點電荷的條件，

3、理解庫侖定律的含義及其表達式、適用條件，知道靜電力常量

4、了解庫侖扭秤實驗。

【重點難點】

對庫侖定律的理解和應用。

【學法指導】

認真閱讀教材，觀察實驗，體會電荷間相互作用力的大小與什么因素有關？體會庫侖的

實驗方法

【知識鏈接】

1、同種電荷互相異種電荷互相O

2、上一節(jié)學過起電的方式有哪些，有沒有違背電荷守恒定律？

【學習過程】

一、演示實驗--探究影響電荷間相互作用力的因素

間教材5頁：演示

通過演示實驗影響電荷間相互作用力的因素有哪些？這些因素對作用力的大小有什么

影響？

二、庫侖定律

1、庫侖定律：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的大小跟它們的—

.成正比，跟它們的成反比.作用力的方向在兩個點電荷的連線上

2、公式：

靜電力常量4=使用上述公式時.，電荷量Qi、Q2一般用"絕對值代入計算。

3、適用條件：真空中，點電荷——理想化模型

注：點電荷：帶電體就可

以看作點電荷.嚴格地說點電荷是一個理想模型，實際上是不存在的.

4、電荷間這種相互作用叫做.

辨析：從庫侖定律的公式看出，當兩個電荷間的距離趨近于零時，兩電荷間的作用力

將變?yōu)闊o限大，這種說法正確嗎？為什么？

例題：兩個完全相同的金屬小球A、B,A球帶電量為+5.0x10—仁，B球帶電量為一

7.0x10-9。兩球相距1m。問：它們之間的庫侖力有多大？若把它們接觸后放回原處，它

們之間的相互作用力為多大？

三、庫侖扭秤實驗：了解，自一閱讀教材6頁內容。

四、拓展

1、庫侖定律與萬有引力的關系：

見教材7頁例1

總結：

2、庫侖力的疊加：

如果存在兩個以上的電荷，兩個以.上點電荷對某一點電荷的作用力等于—

______________的矢量和。

例2、教材，7頁例2

【訓練測試】

1.關于點電荷的說法，正確的是（）

A.只有體積很小的帶電體才能看作點電荷

B.體積很大的帶電體一定不能看成點電荷

C.當兩個帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電

體可看作點電荷

D.一切帶電體都可以看成是點電荷

2.關于庫侖定律的公式F=kQiQ2/J,下列說法中正確的是（）

A.當真空中兩個電荷間距離r->oo時，它們間的靜電力F-0

B.當真空中兩個電荷間距離r―0時，它們間的靜電力F-oo

C.當兩個電荷間的距離r-oo時，庫侖定律的公式就不適用了

D.當兩個電荷間的距離r-0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用

了

3.真空中有兩個點電荷，它們之間的靜電力為尸，如果保持它們所帶的電量不變，將

它們之間的距離增大到原來的3倍，它們之間作用力的大小等于（）

A.FB.3FC.F/3D.F/9

4.A、B兩點電荷間的距離恒定，當其他電荷移到A、B附近時，A、B間相互作用的

庫侖力將（）

A.可能變大B.可能變小C.一定不變D.無法確定

5.真空中有兩個靜止的點電荷，它們之間的作用力為F,若它們的帶電量都增大為原

來的2倍，距離減少為原來的1/2,它們之間的相互作用力變?yōu)椋ǎ?/p>

A.F/2.B.FC.4FD.16F

【參考答案】

弟

答c

1.

答

弟AD

2.套

弟D

3.U

箝

答c

4.弟

答D

5.

【學習反思】

什么是點電荷？為什么說點電荷是理想化模型？

1.3《電場強度》導學案

【學習目標】

1.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，知道電場是客觀存在的?種特殊物質形

態(tài).

2.理解電場強度的概念及其定義式，會根據電場強度的定義式進行有關的計算，知道

電場強度是矢量，知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的.

3.能根據庫侖定律和電場強度的定義式推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行

有關的計算.

4.知道電場的疊加原理，并應用這個原理進行.簡單的計算

【重點難點】

1.電場強度公式的應用，電場線及各種電場的電場線特點，電場的疊加原理；

2.電場強度公式的得出，電場線是實際不存在的，是科學的抽象。

【學法指導】

認真閱讀教材，觀察教材插圖，體會電場強度的物理意義和定義方法；體會電場強度的

矢量性和合場強的計算方法

【知識鏈接】

庫侖定律：在真空中兩點電荷的作用力跟它們的電量乘積成正比,跟它們的距離的平方

成反比，作用力的方向在它們的連線上，這就是庫侖定律。

公式：

【學習過程】

一、電場

1、(1)電場.定義：____________________________________________________________

(2)基本性質：

(3)電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生圖示：

2、電磁場定義：____________________________________________.__________________

3、靜電場定義：_______________________________________________________________

二、電場強度

1、思考與討論：有的電荷之間相互強，有的電荷之間作用弱，用什么可以檢驗空間存

在看不見又摸不著的電場？

(1)試探電荷：

(2)源電荷:

2、電場強度

(1)定義：

(2)定義式：

(3)單位：

(4)方向：

(5)理解：

嘗試應用1

在電場中A處放點電荷+q,其受電場力為F,方向向左，則A處場強大小,

方向為:若將A處放點電荷為一2q,則該處電場強度大小為,方

向為，該電荷受電場力大小方向。

三、真空中點電荷的場強

1、由庫侖定律和場強的定義式推導

(1)大?。?/p>

(2)方向:

1、電場強度是—量，合成應遵循法則

嘗試應用2

在真空中有兩個點電荷S和親，分別位于/和8,相距20cm,s為4X1(TC,Q為一

8X10sCo則在46連線上/點的外側離4點20cm處的。點場強大小、方向如何？

2、如何理解一個半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在外部產生的電場與一個位于球

心的、電荷量相等的點電荷產生的電場相同？

五、電場線

定義：

電場線的特點:

幾種常見電場中電場線的分布及特點

(1)正、負點電荷的電場中電場線的分布

特點：

(2)等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布

特點：

(3)等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況

特點：

六、勻強電場電場線分布情況

特點一：

嘗試應用3

課本15頁第5題

【訓練測試】

1.(2009?杭州高二檢測)真空中距點電荷(電量為。)為r的4點處，放一個帶電量為q(q

《。)的點電荷，4受到的電場力大小為F,則4點的場強為

()

A.F/Q.B.Flq

C.AD.送

rr

2.(2009.貴州興義市清華實驗中學高二檢測)關于電場線的說法，正確的是

()

A.電場線，的方向，就是電荷受力的方向

B.正電荷只在電場力作用下一定沿電場線運動

C.電場線越密的地方，同一電荷所受電場力越大

D.靜電場的電場線不可能是閉合的

3.在如圖所示的4種電場中，A、8兩點電場強度相同的是

4.把質量為M的正點電荷放在電場中無初速度釋放，不計重力，則以下說法正確的是

()

A.點電荷的軌跡?定和電場線重合

B.點電荷的速度方向總是與它所在處的電場線方向一致

C.點電荷的加速度方向總是與所在處的電場線的切線方向重合

D.點.電荷將沿電場線切線方向拋出，做拋物線運動

5.以下關于電場和電場線的說法中正確的是

()

A.電場、電場線都是客觀存.在的物質，因此電場線不僅在空間相交，也能相切

B.在電場中，凡是電場線通過的點場強不為零，不畫電場線的區(qū)域內的點場強為零

C.同一檢驗電荷在電場線密集的地方所受電場力大

D.電場線是人們假想的，用以形象表示電場的強弱和方向，客觀上并不存在

6.(2009?福建仙游現代中學高二檢測)在電場中P點放一個電荷量為4X107(2的點電荷，

它受到的電場力為2X10^N,則P點的場強為N/C.把放在P點的點電荷的電荷量

減為2乂10弋，則P點的場強為N/C.把該點的點電荷移走，P點的場強又為

______N/C.

【參考答案】

1.答案：BD

2.答案：CD

3.答案：C

解析：電場強度是矢量，即有大小又有方向.

4.答案：C

解析：.本題考查了電場線、電場強度的方向及電場力的方向三者之間的關系及物體做

曲線運動的條件.僅當電場線為直線、電荷的初速度為零或者初速度方向和場強方向在一直

線上，且只受電場力時，電荷的運動軌跡才和電場線重合，A錯.點電荷的速度方向不一定

與所在處的電場線方向一致，如電場線為曲線時，B錯.由牛頓第二定律知，加速度方向與

合外力方向一致，而該點電荷在電場中受電場力方向與電場線的切線方向重合，C對.點電

荷受電場力作用，由于電場不一定是勻強電場，其合力不一定為恒力，故不一定做拋物線運

動，D錯.

5.答案：CD

解析：電場是客觀存在的，但電場線是假想的，用以形象描述電場，電場線的疏密表

示了電場強度的相對大小.

6.答案：5.0X104；5.0X104；5.0X104

―「F2XW4N4一

解析：E=~=4J]0-七=5.。義10N/C

【學習反思】

電場強度的物理意義是什么？采用了怎樣的定義方法？怎樣利用電場線反應電場強

度？畫出點電荷、等量異號點電荷、等量同種點電荷的電場線。

1.4《電勢能和電勢》導學案

【學習目標】

1.知道靜電力做功的特點，理解電勢能、電勢的概念。

2.能熟練應用電勢能、電勢的有關知識分析解決實際問題。

【重點難點】

電勢能、電勢概念的理解

【學法指導】

認真閱讀教材，觀察教材插圖，體會電場力做功的特點；體會電勢的概念

【知識鏈接】

回顧（1）重力做功的特點：重力做功與路徑無關。（2）重力勢能的變化與重力做功的

關系：重力做的功等于重力勢能的減少量。靜電力做功與電勢能的關系與此類似

【學習過程】

、靜電力做功的特點

1、分析試探電荷q在場強為E的勻強電場中沿不同路徑從A運動到B電場力做功情況。

(1)q沿直線從A到B

(2)q沿折線從A到M、再從M到B

（3）q沿任意曲線ANB至B。

2、在電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的位置和位置有關.，但與

電荷經過

的無關。

★這是根據勻強電場推出來的，但同樣適用根非勻強電場。

★若只有靜電力做功，則電勢能和動能相互轉化，總量保持不變。

二、電勢能

電荷在電場中具有的勢能叫做電勢能。

（1）、靜電力做功與電勢能的關系

電場力做正功，電勢能。

電場力做負功，電勢能。

靜電力做的功等于電勢能的減少量。WAB=EPA—EPB

嘗試應用1、：

1、右圖中MN為某電場中一條電場線，方向向右，在MN上取兩點a、b,今將一正點

電荷q從a移至ljb貝lj()

A.電場力做正功，q的電勢能增加；?——2——-----71

B.電場力做負功，q的電勢能增加；

C.電場力做正功，q的電勢能減少；

D.電場力做負功，q的電勢能減少。

2、下列說法正確的是()

A在電場中順著電場線移動電荷，電場力做功，電荷電勢能減少

B在電場中逆著電場線移動電荷，電場力做功，電荷電勢能減少

C在電場中順著電場線移動正電荷，電場力做正功，電荷電勢能減少

D在電場中逆著電場線移動負電荷，電場力做負功，電荷電勢能增加

(2)、電荷的電勢能

通常取或的電勢能為

零。

電荷在某點的電勢能等于______________________________________________

電勢能用Ep表示，單位：o

嘗試應用2：

3、對于在點電荷形成的電場中，電荷的電勢能正負的研究，分析正確的是：[]

A.在正電荷形成的電場中，正電荷的電勢能為正值；

B.在負電荷形成的電場中，負電荷的電勢能為負值；

C.在點電荷形成的電場中，正電荷的電勢能總為正值；

D.在正電荷形成的電場中,電荷的電勢能總為正值。

4、把一個電荷從電場中的A點移到無窮遠，電場力做功4.0X10-8J,把它從無窮遠處

移到電場中的B點，克服電場力做功6。義10勺，則下列分析正確的是：[]

A.電荷在電場中A點的電勢能為4.0X108J；

B.電荷在電場中B點的電勢能為6.0X10-8J；

C.電荷在B點的電勢能比在A點時的電勢能大2.0義10勺；

D.電荷在B點的電勢能比在A點時的電勢能小1.0X108J：

三、電勢

(1)電勢定義:

定義式：（式子中各量均帶有正、負號，理解其含義）

（2）電勢是標量，單位：簡稱伏，用V表示，1V=

電勢有正、負，表示該點電勢比零電勢點高還是低。通常把的電勢規(guī)

定為零。

（3）電場線指向的方向。

（4）電勢是由決定的，與試探電荷無關.

嘗試應用3：

5、課本19頁第1題。

6、有關電場中某點的電勢，下列說法中正確的是（)

A、由放在該點的電荷所具有的電勢能的多少決定

B、由放在該點的電荷的電量多少來決定

C、與放在該點的電荷的正負有關

D、是電場本身的屬性，與放入該點的電荷情況無關

【訓練測試】

1.在靜電場中下列說法正確的是（）

A.電場強度處處為零的區(qū)域內，電勢也一定處處為零

B.電場強度處處相同的區(qū)域內，電勢也一定處處相同

C.電場強度的方向總是跟等勢面垂直

D.沿著電場強度的方向，電勢總是不斷降低的

2.（2009.德州高二檢測）如圖所示，在點電荷的電場中的?條電場線上依次有A、B、C

三點，先把+q的試探電荷依次放在三點上，然后把一4的試探電荷依次放在三點上，關于

電荷的電勢能的說法正確的是

（）

?_ABC一

A.放上+q時，EpA>EpB>Epc

B.放上+4時，EpA<Epl）<Epc

C.放上一q時，EpA>EpB>Epc

D.無論放+q,還是一q,EpA<EpB<Epc

3.（2（X）9?河南寶豐-中高二檢測）如圖所示，實線是一個電場中的電場線，虛線是一個

負試探電荷在這個電場中的軌跡，若電荷是從。處運動到匕處，以下判斷正確的是（）

A.電荷從。到6加速度減小

B.b處電勢能大

C.人處電勢高

D.電荷在方處速度小

4.（2009?長沙市一中高二檢測）如圖所示，虛線表示電場的族等勢面且相鄰等勢面電

勢差相等，一個帶正電的粒子以?定的初速度進入電場后，只在電場力作用下沿實線軌跡運

動，粒子先后通過M點和N點.在這一過程中，電場力做負功，由此可判斷出

A.N點的電勢高于M點的電勢

B.粒子在N點的電勢能比在M點的電勢能大

C.粒子在M點的速率小于在N點的速率

D.粒子在M點受到的電場力比在N點受到的電場力大

5.如圖所示，虛線為某電場的等勢面，今有兩個帶電粒子（重力不計），以不同的速率,

沿不同的方向，從4點飛入電場后，沿不同的軌跡1和2運動，由軌跡可以斷定

A.兩個粒子帶電量一定不同

B.兩個粒.子的電性一定不同

C.粒子1的動能和粒子2的電勢能都是先減少后增大

D.經過8、C兩點，兩粒子的速度可能不等

6.如圖所示，在場強為E的勻強電場中有相距為L的A、B兩點,連線AB與電場線

的夾角為仇將一電荷量為4的正電荷從A點移到B點，若沿直線4B移動該電荷，電場力

做的功卬產:若沿路徑ACS移動該電荷，電場力做的功也=:若沿曲

線AOB移動該電荷，電場力做功卯3=_。_由此可知電荷在電場中移動時，電場力做功

的特點是1.

【參考答案】

1.答案：CD

解析：針對A:當靜電場中的導體處于靜電平衡時，其內部電場強度處處為零，但該導

體為等勢體，其電勢不為零，故A錯.

針對B:在勻強電場中，電場強度處處相等，但電勢沿電場線方向降低，故B錯.

針對C:電場線方向處處與等勢面垂直，即電場線上各點的切線方向與等勢面垂直，

各點電場強度方向就是電場線各點切線方向，故C正確.

針對D:電場強度方向是電勢降落最快的方向，故D正確.

2.答案：A

3.答案：BD

解析：由題圖可知。處的電場線比a處的電場線密，說明〃處的場強大于。處的場強.根

據牛頓第二定律，試探電荷在b處的加速度大于在a處的加速度，A選項錯.由題圖可知，

電荷做曲線運動，必受到不等于零的合外力，即FW0,且尸的方向應指向運動軌跡的凹向.因

為試探電荷帶負電，所以電場線指向是從疏到密.再利用“電場線方向為電勢降低最快的方

向”判斷。、6處電勢高低關系是外＞作，C選項不正確.根據試探電荷的位移與所受電場力

的夾角大于90。，可知電場力對試探電荷做負功.功是能量變化的量度，可判斷由a-b電

勢能增加，B選項正確.又因電場力做功與路徑無關，系統(tǒng)的能量守恒，電勢能增加則動能

減小，即速度減小，D選項正確.

4.答案：AB

5.答案：BCD

解析：由等勢線的形狀知，這是一個位于圓心的點電荷產生的電場，兩個粒子與點電荷

的作用情況是相反的，所以兩個粒子電性一定不同.粒子1的動能先減小后增大，粒子2

的電勢能先減小后增大.到8、C兩點時兩個粒子的速度可能相同也可能不同，無法確定.

6.答案：qE/cos。qELcosOqELcos。電場力做功的大小與路徑無關，只與始末位置

有關

解析：路徑AB、4CB、曲線4OB在電場線方向上的投影都是BC=Lcos仇因此沿這三

條路徑電荷由A運動到B,電場力做的功都是gELcos仇因此電場力做功的特點是：與路徑

無關，只與始末位置有關.

【學習反思】

電勢的物理意義是什么？采用了怎樣的定義方法？類比重力做功和靜電力做功，重力

勢能的變化和電勢能的變化。

1.5《電勢差》導學案

【學習目標】

1、理解電勢差的概念，知道電勢差與電勢零點的選擇無關。

2、掌握兩點間電勢差的表達公式，知道兩點間電勢差的正負號與這兩點的電勢高低之

間的對應關系。

3、知道在電場中移動電荷時靜電力做功與兩點間電勢差之間的關系，會應用靜電力做

功的公式進行相關的計算。

【重點難點】

靜電力做功公式中正負號的應用與正負號的物理意義

【學法指導】

認真閱讀教材，體會電勢差的特點：體會例題展示的解題方法

【知識鏈接】

除了電場強度，電勢是又一個表征電場性質的重要物理量。

電勢的定義：___________________________________________________

用公式表示為：____________________

應該先規(guī)定電場中某處的電勢為0,然后才能確定其他各點的電勢。電場中各點的電勢

可以是正值，也可以是負值。但電勢只有大小，沒有,是量。

選擇不同的位置作為電勢零點，電場中某點電勢的數值也會改變。那么有沒有不隨電勢

零點變化而變化的物理量呢？(類比高的和高度差思考)

【學習過程】

1、電勢差

(1)電勢差是電場中兩點間的電勢的差值，

即：UAB=或UBA=顯然UAB=-UBA

(2)電場中某一點的電勢，與選取的電勢零點有關；而電場中兩點間的電勢差，與選

取的電勢零點O

(3)電勢和電勢差單位都是,符號,都有正負值，但都是______量

a.電勢的正負表示該點比電勢零點的電勢高或低；

b.電勢差的正負表示電場中兩點電勢的高低。

說明：電勢差也叫電壓，在很多場合下電壓不帶正負號。

2、電勢差與電場力做功的關系

(1)推導：電荷q在電場力作用下由4點移到另一點B的過程中，電場力做的功卬前

與兩點間電勢差UAB關系：

(2)關系式：或

［思考］由什么決定？由卬八八q決定嗎？

所以電勢差反映了.

3、應用卬［8=4(7的計算時，相關物理量用正、負值代入，其結果：

WAB>。，電場力做功；WAli<0,電場力做功(也可以說成物體克服電

場力.做功)；

UAB>0,表示為(pB；力8<0，表示<PA<PB(比較9A和。B的高低)

三、典型例題分析

(提示：應用卬悌=4(7.計算時，注意各物理量用正負值代入。)

【例1】將一個電量為-2xl(r七的點電荷從電場中的N點移到M點，需克服電場力

做功1.4x108J,N、M兩點間的電勢差UNM為多少？若將該電荷從M移到N,電場力做什

么功？UMN為多少？

【例2】在電場中把2.0x1。一?的正電荷從A點移到B點，靜電力做功1.5x10-7」。再

把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功-4.0X10「7J。

(1)A、B、C三點中哪點電勢最高？哪點電勢最低？

(2)AB間，BC間，AC間的電勢差各是多大？

(3)把-1.5X10-9C的電荷從A點移到C點，靜電力做多少功？

解⑴

(2)

(3)

四、課堂小結：

1、電勢差的概念及公式：-

2、電勢差和電勢的區(qū)別：_____________________________________________________

3、電勢差與電場力做功的關系式：

4、應用W"計算時的注意事項：

【訓練測試】

1.（2009?長沙市一中高二檢測）下列公式中，既適用于點電荷產生的靜電場，也適用于

勻強電場的有

（）

①場強E=F/q②場強E=U/d③場強E=k。/，④電場力做功W=Uq

A.①③B.②③

C.②④.D.①④

2.下列說法哪些是正確的（）

A.電勢處處相等且不為零的空間中各點場強必為零

B.電勢降落速度最大的方向必為場強方向

C.電場中電勢高的點場強較大

D.電場中場強相等的兩點間電勢差一定為零

3.如下圖所示，勻強電場場強E=100V/m,A、8兩點相距10cm,A、B連線與電場

線夾角為60。，則心.之值為（）

E

B

I6（）!；

A.-10VB.10V

C.-5,VD.-5A/3V

4.（2009?河南寶豐一中高二檢測）A、8在兩個等量異種點電荷連線的中垂線匕且到連

線上中點。的距離相等，如圖所示，則（）

I

?

I

?-—

I

I

I

A.同一電荷在4,B兩點的電勢能相等

B.把正電荷從A點沿直線移動到8點，電荷的電場強度先增大后減少

C.把正電荷從A點沿直線移動到B點，電荷的電勢能先減少后增大

D.4、B連線上的任意兩點的電勢差為零

5.夏季某日，某地區(qū)距地面一定高度的空中有兩塊相距3km的足夠大的云團，受濕氣

流影響，兩塊云團正在以5m/s的相對速度靠近，不斷與空氣摩擦帶電.設兩云團之間電勢

差保持3X10"不變，已知空氣電離的電場強度（即發(fā)生放電時的電場強度）為3X106V/m,

云團間的電場可視為勻強電場，則大約經過.秒,將會發(fā)生放電現象；在這次放電

中“若從一塊云團移到另一塊云團的電荷量為500C,閃電歷時0.01s,則此過程中的平均電

流為安培.（提示：電流/=：）

6.如圖所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿電場方

向，6c和電場方向成60。角，一個電量為g=4X10一七的正電荷從a移到人電場，力做功為

^=1.2X107J,求：

（D勻強電場的電場強度E：

（2）電荷從b移到c,電場力做的功W2\

（3）a、c兩點的電勢差”

【參考答案】

1.答案：D

2.答案：AB

解析：沿場強方向電勢必然降低，在某空間中電勢處處相等且不為零，則只有場強為

零才可能，故A對，由電勢差與場強的關系可知B對C錯D錯.

3.答案：C

解析：UBA=-Ed=-100X0.1Xcos60°V=-5V.

4.答案：ABD

5.答案：40050000

解析：設經過時間t后發(fā)生放電現象，

__UF3X103-"

則由U=Ed可知，d=口而f=----?----

解之得，f=400s

由/=/可知，/==50000A

6.答案：(l)60V/m(2)1.44Xl(r7J(3)6.6V

解析：(1)Aa到b電場為做功

%=四①

由勻強電場中電場強度和電勢差的關系

“產后心②

…印11.2X107

82V/m

所以石=而=4X10-X5X10-=60%

(2)把電荷從6移到c,電場力做功

W2=qUbc=qEdbecos60°

=4X108X60X12X10-2X0.5J

=1.44X107J

(3)a與c間的電勢差

uac=Uub+Ubc=E-dub+E-JA(.-cos60°

=(60X5X10-2+60X12X10"2X0.5)V=6.6V

W\+Wo

"c也可以用U=——"求解.

acq

【學習反思】

利用電勢差的概念計算靜電力做功時.，電荷量、電勢差,、功三者的符號怎樣處理？

1.6《電勢差與場強的關系》導學案

【學習目標】

1、理解勻強電場中電勢差與電場強度的關系U=Ed,并能推導出這個關系式。

2、會用關系式U=Ed進行計算。

3、通過分析尋找物理量之間的內在聯(lián)系，培養(yǎng)分析、推理能力。

【重點難點】

場強與?電勢差關系的理解及應用

【學法指導】

認真閱讀教材，體會電勢差與電場強度的關系；理解公式的應用條件和各符號的意義

【知識鏈接】

電場中等勢面的特點：

1.在同一等勢面上各點電，勢,所以在同一等勢面上移動電荷，電場力功

2.電場線跟等勢面一定,并且由電勢的等勢面指向電勢的等勢

面。

3.等勢面越密，電場強度

【學習過程】

1、電勢差與.電場強度：在勻強電場也兩點間的電勢差等于與這兩點沿

一方向上距離的乘積.

2、電場強度與電勢差：在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點間的

與兩點沿方向距離的比值，公式E=,單位

.AB

3、如圖所示將電荷量為q的電荷由A移動到B點，AB間距離為d,場----------

強為E,AB兩點間電勢差為UAB。（1）求電場力的功。（2）推導U和E的關系

思考：如果AB兩點不在同一條電場線上，AB兩點間的電勢差和場強的關系應當怎樣

表示？

【訓練測試】

1.（2009?長沙市一中高二檢測）下列公式中，既適用于點電荷產生的靜電場，也適用于

勻強電場的有

（）

①場強E=F/q②場強E=U