第一篇：電場教案 必修二
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靜電場****** 第一課時 電荷
庫侖定律
一、教學(xué)目標(biāo)
1．在物理知識方面的要求：（1）掌握兩種電荷；
（2）定性了解兩種電荷間的作用規(guī)律；（3）掌握庫侖定律的內(nèi)容及其應(yīng)用。
2．通過觀察演示實驗，概括出兩種電荷間的作用規(guī)律。培養(yǎng)學(xué)生觀察、概括能力。
3．滲透物理學(xué)方法的教育，運用理想化模型方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——點電荷，研究真空中靜止點電荷間互相作用力問題——庫侖定律。
二、重點、難點分析
1．重點是使學(xué)生掌握真空中點電荷間作用力大小的計算及方向的判定——庫侖定律。
2．真空中點電荷間作用力為一對相互作用力，遵從牛頓第三定律，是難點。
三、教具
1．演示兩種電荷間相互作用
有機玻璃棒、絲綢、碎紙片、毛皮、橡膠棒（2支）2．定性演示相關(guān)物理量間關(guān)系
鋁箔包好的草球、表面光滑潔凈的絕緣導(dǎo)體、絕緣性好的絲線、絕緣性好的支架、鐵架臺。
四、主要教學(xué)過程 1．新課引入
人類從很早就認識了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象，例如我國在戰(zhàn)國末期就發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦有吸引鐵的現(xiàn)象。在東漢初年就有帶電的琥珀吸引輕小物體的文字記載，但是人***高二物理組***
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靜電場****** 類對電磁現(xiàn)象的系統(tǒng)研究卻是在歐洲文藝復(fù)興之后才逐漸開展起來的，到十九世紀(jì)才建立了完整的電磁理論。
電磁學(xué)及其應(yīng)用對人類的影響十分巨大，在電磁學(xué)研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電能生產(chǎn)和利用，是歷史上的一次技術(shù)革命，是人類改造世界能力的飛躍，打開了電氣化時代的大門。
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通、通訊、國防、科學(xué)研究和日常生活都離不開電。在當(dāng)前出現(xiàn)的新技術(shù)中，起帶頭作用的是在電磁學(xué)研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來的微電子技術(shù)和電子計算機。它們被廣泛應(yīng)用于各種新技術(shù)領(lǐng)域，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了深刻的變化。為了正確地利用電，就必須懂得電的知識。在初中我們學(xué)過一些電的知識，現(xiàn)在再進一步較深入地學(xué)習(xí)。
2．教學(xué)過程設(shè)計
（1）研究兩種電荷及電荷間的相互作用
實驗一：用橡膠棒與毛皮摩擦后，放于碎紙片附近觀察橡膠棒吸引碎紙片情況。
提問一：為什么橡膠棒會吸引碎紙片？
答：橡膠棒與絲綢摩擦后就帶電了，帶電物體會吸引輕小物體。
提問二：注意觀察帶電橡膠棒吸引碎紙片情況，會發(fā)現(xiàn)被橡膠棒吸起的紙片中，較大的紙片先落下來，這是為什么？
答：帶電體在空氣中不斷放電，使它帶電量不斷減少，因而吸引輕小物體的力也相應(yīng)減小，所以較大紙片先落下來。
教師總結(jié)：在初中的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)知道，自然界存在兩種電荷，叫做正電荷與負電荷。用毛皮摩擦橡膠棒，用絲綢摩擦有機玻璃棒后，橡膠棒帶負電，毛皮帶正電，有機玻璃棒帶正電，絲綢帶負電。物體帶電后，能吸引輕小物體，而且?guī)щ娫蕉?，吸引力就越大，電荷的多少叫電量，電量的單位是庫侖。電子帶有最小的負電荷，質(zhì)子帶有最小的正電荷，它們電量的絕對值相等，一個電子電量e=1.6×10-19C。任何帶電物體所帶電量要么等于電子（或質(zhì)子）電量，要么是它們的整數(shù)倍，因此，把1.6×10－19C稱為基元電荷。
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提問三：若將橡膠棒摩擦過的毛皮靠近碎紙片，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 答：毛皮帶上正電，也會吸引輕小物體。教師用實驗驗證學(xué)生的判斷。
實驗二：用云臺支起一根橡膠棒，如圖1所示，再將它與另一根橡膠棒并在一起，用毛皮摩擦它們的一端，使之帶上同種電荷，再觀察兩端相互作用的情況，發(fā)現(xiàn)它們相斥，而且它們的距離越小斥力越大，過一會兒，它們間的作用力會明顯減弱。
提問四：被毛皮摩擦過的橡膠棒的兩端為什么會相斥？斥力的大小與什么因素有關(guān)？
答：因為它們帶上了同種電荷，而電荷間作用的規(guī)律是同種電荷相斥，異種電荷相吸，斥力的大小與電荷間的距離有關(guān)，距離越小，斥力越大，反之，距離越大，斥力越??；斥力的大小還與電量有關(guān)，電量越大，斥力越大。由于放電的原因，棒上的電量不斷減小，而斥力也隨時間的增大而明顯減小。
提問五：若將與橡膠棒摩擦過的毛皮與支起的橡膠棒帶電的一端靠近，或用絲綢摩擦過的有機玻璃棒與支起的橡膠棒帶電的一端靠近，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
答：會吸引，異種電荷相吸。教師用實驗驗證學(xué)生的判斷。
提問六：若將與有機玻璃棒摩擦過的絲綢與支起的橡膠棒帶電的一端靠近，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
答：會相斥，同種電荷相斥。教師用實驗驗證學(xué)生的判斷。
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實驗三：如圖2，先把表面光滑潔凈的絕緣導(dǎo)體放在A處，然后把鋁箔包好的草球系在絲線下，分別用絲綢摩擦過的玻璃棒給導(dǎo)體和草球帶上正電，把草球先后掛在P1、P2、P3的位置，帶電小球受到A的作用力的大小可以通過絲線對豎直方向的偏角大小顯示出來。觀察實驗發(fā)現(xiàn)帶電小球在P1、P2、P3各點受到的A的作用力依次減??；再增大絲線下端帶電小球的電量，觀察實驗發(fā)現(xiàn)，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。
提問七：電荷間作用力大小跟什么有關(guān)？
答：與電荷間距離及電量多少有關(guān)，電荷的作用力隨著距離的增大而減小，隨著電量的增大而增大。
教師總結(jié)：電荷之間存在著相互作用力，力的大小與電量的大小、電荷間距離的大小有關(guān)，電量越大，距離越近，作用力就越大；反之電量越小，距離越遠，作用力就越小。作用力的方向，可用同種電荷相斥，異種電荷相吸的規(guī)律確定。
（2）庫侖定律
我國東漢時期就發(fā)現(xiàn)了電荷，并已定性掌握了電荷間的相互作用的規(guī)律。而進一步將電荷間作用的規(guī)律具體化、數(shù)量化的工作，則是兩千年之后的法國物理學(xué)家?guī)靵?，他用精確實驗研究了靜止的點電荷間的相互作用力，于1785年發(fā)現(xiàn)了后來用他的名字命名的庫侖定律。
正像牛頓在研究物體運動時引入質(zhì)點一樣，庫侖在研究電荷間的作用時引入了點電荷，無疑這是人類思維方法的一大進步。
什么是點電荷？簡而言之，帶電的質(zhì)點就是點電荷。點電荷的電量、位置可以準(zhǔn)確地確定下來。正像質(zhì)點是理想的模型一樣，點電荷也是理想化模型。真正的點電荷是不存在的，但是，如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，以致帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時，這樣的帶電體就可以看成點電荷。均勻帶電球體或均勻帶電球殼也可看成一個處于該球球心，帶電量與該球相同的點電荷。
庫侖實驗的結(jié)果是：在真空中兩個電荷間作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間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***高二物理組***
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靜電場****** 定律。若兩個點電荷q1，q2靜止于真空中，距離為r，如圖3所示，則q1受到q2的作用力F12為
式中F12、q1、q2、r諸量單位都已確定，分別為牛（N）、庫（C）、q2受到q1的作用力F21與F12互為作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，統(tǒng)稱靜電力，又叫庫侖力。
若點電荷不是靜止的，而是存在相對運動，那么它們之間的作用力除了仍存在靜電力之外，還存在相互作用的磁場力。關(guān)于磁場力的知識，今后將會學(xué)到。
（3）庫侖定律的應(yīng)用
例1 兩個點電荷q1=1C、q2=1C相距r=1m，且靜止于真空中，求它們間的相互作用力。
這時F在數(shù)值上與k相等，這就是k的物理意義：k在數(shù)值上等于兩個1C的點電荷在真空中相距1m時的相互作用力。
例2 真空中有A、B兩個點電荷，相距10厘米，B的帶電量是A的5倍。如果A電荷受到的靜電力是10－4N，那么B電荷受到的靜電力應(yīng)是下列答案中的哪一個？ [ ] A．5×10-4N B．0.2×10-4N C．10－4N D．0.1×10-4N 例3 兩個完全相同的均勻帶電小球，分別帶電量q1=2C正電荷，q2=4C負電荷，在真空中相距為r且靜止，相互作用的靜電力為F。
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靜電場******（1）今將q1、q2、r都加倍，相互作用力如何變？（2）只改變兩電荷電性，相互作用力如何變？（3）只將r增大4倍，相互作用力如何變？
（4）將兩個小球接觸一下后，仍放回原處，相互作用力如何變？（5）接上題，為使接觸后，靜電力大小不變應(yīng)如何放置兩球？ 答（1）作用力不變。（2）作用力不變。
（3）作用力變?yōu)镕/25，方向不變。
（4）作用力大小變?yōu)镕/8，方向由原來的吸引變?yōu)橥瞥猓ń佑|后電量先中和，后多余電量等分）。
例4 兩個正電荷q1與q2電量都是3C，靜止于真空中，相距r=2m。
（1）在它們的連線AB的中點O放入正電荷Q，求Q受的靜電力。（2）在O點放入負電荷Q，求Q受的靜電力。
（3）在連線上A點的左側(cè)C點放上負點電荷q3，q3=1C且AC=1m，求q3所受靜電力。
解 當(dāng)一個點電荷受到幾個點電荷的靜電力作用時，可用力的獨立性原理求解，即用庫侖定律計算每一個電荷的作用力，就像其他電荷不存在一樣，再求各力的矢量和。
（1）（2）題電荷Q受力為零。
（3）q3受引力F31與引力F32，方向均向右，合力為：
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3．課堂小結(jié)
（1）電荷間相互作用規(guī)律：同性相斥，異性相吸，大小用庫侖定
（2）電荷間作用力為一對相互作用力，遵循牛頓第三定律。
（3）庫侖定律適用條件：真空中靜止點電荷間的相互作用力（均勻帶電球體間、均勻帶電球殼間也可）。
五、課后記
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靜電場****** 第2.3課時 電場 電場強度(兩課時)
一、教學(xué)目標(biāo) 1．了解電場的概念。2．理解電場強度的概念。3．掌握電場強度的計算方法。
二、重點、難點分析
1．重點是使學(xué)生理解電場強度的概念及掌握電場強度的計算方法。2．電場強度是描述電場性質(zhì)的物理量之一，這是難點。初學(xué)者容易把電場強度跟電場力混同起來。
三、主要教學(xué)過程 1．復(fù)習(xí)庫侖定律
在真空中兩個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。
2．新課引入
任何力的作用都離不開物質(zhì)，腳踢球，腳對球的力直接作用在球上；狗拉雪橇，狗對雪橇的拉力是通過繩子作用的；地球?qū)Φ乇砀浇镔|(zhì)的作用力是通過重力場——物質(zhì)，作用的；地球與月亮間有萬有引力作用力也是因有萬有引力場——物質(zhì)；兩電荷間相互作用時不直接接觸，它們之間的相互作用也是通過別的物質(zhì)作用的，這就是電場。
3．教學(xué)過程設(shè)計（1）電場
a．電荷周圍存在一種特殊物質(zhì)
提問：既然場是物質(zhì)，為什么我們看不到呢？
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靜電場****** 為轉(zhuǎn)移的客觀存在。
例如可見光波長由7000 ～4000，但還有很多波長的光線我們看不到，但不等于它們不存在。不能以人類感官為標(biāo)準(zhǔn)判定存在與否。場客觀存在的證明是它有力、能的特性。例如重力場對有質(zhì)量的物體有力的作用，且可對物體做功，說明其能量。電場對放入其中的電荷Q也有力的作用，可對Q做功，說明其有能量。
b．電場的基本性質(zhì)：電場對放入其中的電荷有力的作用，此力稱電場力。c．靜電場：靜止電荷的電場。
場有能和力的特性，我們先看電場中力的性質(zhì)，它是本章的重要內(nèi)容，先以點電荷為例。
如圖1所示，在+Q電場中A點分別放入電荷q1、q2、q3則它們分別受電場力為：
看看上式，我們可發(fā)現(xiàn)場電荷Q對不同的檢驗電荷q有不同的電場力，但只要A點位置不變，F(xiàn)與q的比值就不變。
從上面分析看出：Q固定則電場的空間分布固定，對于場中某固定
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反映的是電場的強弱，稱場強。（2）電場強度
a．定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫該點的電場強度，簡稱場強。
b．定義式：
F——電場力國際單位：牛（N）q——電量國際單位：庫（C）
E——電場強度國際單位：牛/庫（N/C）C．物理意義：
電場中某點的電場強度數(shù)值上等于單位正電荷在那里所受的電場力。d．電場強度是矢量，規(guī)定場強方向為正電荷在該點所受電場力方向。電場中同一點，＋q、-q受力方向不同，場強只能有一個方向，規(guī)定以+q的受力方向為正。
例 在圖2中標(biāo)出A、B、C、D四點的電場強度的方向。
正點電荷電場中某點電場強度方向沿連線背離+Q；負點電荷電場中某點電場強度方向沿連線指向-Q。
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靜電場****** e．單位：牛/庫N/C
（3）一個點電荷電場的場強
b．方向：正電荷在該點受電場力方向（以后還會遇到各點場強大小，方向均相同的勻強電場）
（4）兩個點電荷產(chǎn)生的電場的疊加原理
如圖3所示，在正點電荷Q1與負點電荷Q2產(chǎn)生的電場中有一點A，求A點的電場強度EA，由電場強度的定義可知，EA在數(shù)值上為+1C點電荷在A點所受的電場力。今在A點放q=+C，q將同時受到Q1和Q2的作用，每個作用力都能單獨用庫侖定律求出，就像另一個電荷不存在一樣，而q受的合力為各分力的矢量和，又因q是1C正電荷，所以它受的電場力在數(shù)值上等于場強，也就是說A點的合場強為Q1與Q2單獨在A點產(chǎn)生的場強的矢量和，這就是電場強度的疊加原理。
用電場強度的疊加原理可以求得任意多個點電荷產(chǎn)生的電場強度，任何一個帶電體不管其電荷分布多么復(fù)雜，都可以視為由許多點電荷組成，因而可以用場強疊加原理求出它的場強?？梢钥闯?，真空中任意多個點電荷產(chǎn)生的電場強度，僅由場電荷、電場中的位置兩個因素決定，而與檢驗電荷無關(guān)。
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（6）電場強度小結(jié)
a．電場中某點場強大小和方向，均與該點放不放檢驗電荷、放那種電荷、放多大檢驗電荷無關(guān)，是電場自身的性質(zhì)，與外界因素?zé)o關(guān)。對確定的電場來說，在某點放單位正電荷時，它受電場力的大小和方向是確定的。
（7）例題
例1 場電荷Q=2×10－4C，是正點電荷；檢驗電荷q=2×10－5C，是負電荷，它們相距r=2m而靜止且都在真空中，如圖4所示。求：
（1）q受的電場力。（2）q所在的B點的場強EB。
（3）只將q換為q＇=4×10－5C的正點電荷，再求q＇受力及B點的場強。（4）將受力電荷拿去后再求B點場強。
在A與B的連線上，且指向A。
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=4.5×105N/C方向由A指向B。
（4）因E與q無關(guān)，自然q=0也不會影響E的大小與方向，所以拿走q后場強不變。
例2 如圖5（a）所示，點電荷q與9q靜止于真空中，相距r，它們均為正電荷，求：
（1）連線中點A的場強EA；（2）求場強為0的點位置。
解（1）在A點放q＇=1C，它受力情況如圖5（c）所示，F(xiàn)為q對q＇的作用力，9F為9q對q＇的作用力，而合力為8F方向指向q，所以
（2）先分析E=0的點可能的位置范圍，因在該點放+1C時，它受力為零，所以q與9q對+1C作用力一定等大反向，因而兩力共線，由此可以斷定E=0的點在q與9q的連線上，當(dāng)+1C放于q以左及9q以右的連線上時，它受的兩個力都同向，因而不可能抵消，所以E=0的點一定在兩點電荷中間的連線上。
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靜電場****** 令E=0的點O距q為x，如圖（b）所示，＋1C電荷在O點受力為零，所以有
（2）E=0的點在q與9q之間，距q為r/4。
四、課后記
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靜電場****** 第4.5課時 靜電場·電場 電場強度（2課時）
一、教學(xué)目標(biāo)
1．在物理知識方面的要求：
（1）通過對電場概念的學(xué)習(xí)，使學(xué)生明確場的特點，描寫場的方法，并能在頭腦中建立起場的模型和圖象。
（2）理解場電荷、檢驗電荷的概念，理解和掌握電場強度的概念。（3）掌握點電荷的電場強度公式。
（4）理解和掌握電場的疊加原理，會計算簡單的點電荷組產(chǎn)生的電場。2．在物理研究方法上要求：
（1）樹立“場”在空間上有分布的觀念，并培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。（2）通過“檢驗電荷”的概念，使學(xué)生明確物理測量的有效性的觀念。（3）對點電荷場強公式的分析，使學(xué)生明確理想模型建立的條件。
二、重點、難點分析
1．“場”是物理學(xué)中的重要概念，“場”的概念比較抽象，在中學(xué)物理中，本章又是初次較深入地研究“場”，所以“場”概念的引入，“場”觀念的建立，既是本節(jié)的重點也是本節(jié)的難點。
2．電場強度的概念、場的疊加原理也是本節(jié)的重點。
三、教學(xué)過程設(shè)計
（一）復(fù)習(xí)提問
兩個點電荷電量分別為+4Q、-Q，固定在相距為L的兩點，在何處放一個什么樣的第三點電荷可使第三點電荷保持靜止？
在兩點電連線延長線上，-Q的一側(cè)距-Qx=L處（復(fù)習(xí)庫侖定律）。
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靜電場****** 與第三個電荷電量無關(guān)（為建立場強與檢驗電荷無關(guān)，及由力的合成向場的疊加過渡做鋪墊）。
（二）引入新課
兩個電荷間存在著相互作用力，上一節(jié)我們定量地研究了兩個點電荷之間的相互作用力的規(guī)律——庫侖定律。
提出問題：在力學(xué)中，我們所學(xué)過的彈力、摩擦力均是接觸力，只有相互接觸的兩個物體之間才有可能產(chǎn)生彈力、摩擦力。兩個電荷之間并不接觸，它們之間的相互作用力是如何實現(xiàn)的呢？
（三）主要教學(xué)過程設(shè)計
1．在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上總結(jié)出：兩個電荷之間的相互作用力是通過電場實現(xiàn)的。任何一個電荷在其周圍空間產(chǎn)生電場，另一個電荷處在它產(chǎn)生的電場中，另一個電荷受到電場對它的作用力——稱為電場力。
（如同學(xué)提出重力、引力，順便提出重力場、引力場的概念，如無人提出暫不引入重力場、引力場。）
電荷在其周圍空間產(chǎn)生電場，靜止的電荷產(chǎn)生的電場是靜電場。電場對處在場中的其他電荷有力的作用。
2．對任何事物的認識和理解，都要從它與其他事物的相互關(guān)系（相互作用）入手，從中找出它的基本性質(zhì)，對電場的認識也應(yīng)如此。為了認識電場，找到描寫電場性質(zhì)的物理量，我們先引入兩個基本概念：場電荷和檢驗電荷。
場電荷：產(chǎn)生電場的電荷。
提出問題：什么樣的電荷能產(chǎn)生電場？什么樣的電荷不能產(chǎn)生電場？！為什么還要提出場電荷呢？
在總結(jié)同學(xué)的回答時，強調(diào)指出這與以前在力學(xué)、熱學(xué)中研究問題時一樣，是研究對象的選取的問題。
檢驗電荷：放在我們所研究的電場中，用來檢驗該電場的性質(zhì)的電荷。檢驗電荷必須具備的條件：（1）點電荷；（2）電量足夠小，使得當(dāng)將檢驗電荷引入電場中時不改變場電荷的分布。
提出問題：為什么檢驗電荷必須具備以上兩個條件？
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靜電場****** 先總結(jié)必須滿足第二個條件的原因，強調(diào)對于任何物理測量，只有當(dāng)測量工具（儀器）的引入不改變被測對象的性質(zhì)時，或?qū)Ρ粶y對象的影響小到可以忽略不計時，這種測量才有意義，否則這種測量是無意義的。
對于必須滿足第一個條件的原因，留在以后解決。3．引入電場強度的概念
（1）將同一個檢驗電荷q，分別放在電場中的不同點，它所受的電場力的大小和方向一般說來是不同的。
提問：這一實驗結(jié)果，說明了什么問題？
總結(jié)同學(xué)回答的情況，強調(diào)：同一電場中不同點的性質(zhì)是不同的，研究電場必須一點一點地研究，即電場在空間有分布。同時回答檢驗電荷必須是點電荷的原因。
（2）集中研究電場中的某一點P。
將電量為q1的檢驗電荷放在P點，測得它所受的電場力大小為F1；將電量為q2的檢驗電荷放在P點，測得它所受的電場力大小為F2；??將電量為qn的檢驗電荷放在P點，測得它所受的電場力的大小為Fn。
實驗發(fā)現(xiàn)：在電場中的同一點，檢驗電荷的電量q發(fā)生變化，它所受的電場力的大小F也隨之變化（成正比的變化），而電場力的大小F與檢驗電荷電量q的比值不變，即
這個比值不隨檢驗電荷電量變化，說明它與檢驗電荷無關(guān)，它只與電場中這點（P）有關(guān)，它只由電場中這一點決定，所以這個比值可以用來描寫電場中該點的性質(zhì)，將它叫做電場中該點的電場強度的大小。
4．電場強度的定義
電場強度（簡稱場強）是描寫電場有關(guān)力的性質(zhì)的物理量，它是矢量。檢驗電荷在電場中某點所受電場力的大小F與檢驗電荷的電量q的比值F/q，叫做電場中該點的電場強度的大小，即
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靜電場****** 在國際單位制中，電場強度的單位是牛/庫。
5．請同學(xué)根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義，推導(dǎo)場電荷為點電荷的電場強度的表達式。
（1）先求距場電荷Q為r的一定點P的場強大小和方向。
（2）再將r看成是變量（P點為動點），可得出點電荷Q的電場中任意一點的電場強度的表達式。
大小和方向與檢驗電荷無關(guān)，完全由場電荷Q和該點的設(shè)置所決定。（4）正的點電荷與負的點電荷在空間各點產(chǎn)生的電場強度的方向（為以后引入電場線做準(zhǔn)備）。
6．研究點電荷所產(chǎn)生的電場強度，從力的疊加（力的合成）引出場的疊加。（1）兩個等值異號的點電荷+Q、-Q，相距為L，求連線中點的場強；連線延長線距-Qx點處的場強；連成的垂直平分線上距中點為x處點的場強；當(dāng)x L時，后兩點的場強。
（2）在正方形（邊長為a）的四個頂點處各固定一電量為+Q的點電荷，在過四邊形對角線中心O垂直于平面的軸線上距O點x處的場強。
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靜電場****** 對頂?shù)膬蓚€點電荷在該點產(chǎn)生的場，在垂直于x軸上的分量相互抵消。
（3）半徑為r的均勻帶電圓環(huán)，電量為q，在其軸線上距環(huán)心O距離為x的一點的場強方向沿軸線，其指向由電荷種類確定。
小結(jié)：有了點電荷的場強公式和場的疊加原理，原則上可求任意電荷分布的電場各點的電場強度。強調(diào)點電荷的場強公式的重要性。
思考題：
1．場強E是描寫電場有關(guān)力的性質(zhì)的物理量。為什么不直接用檢驗電荷所受的電場力F來描寫，而要引入電場強度這個物理量？
目的：進一步鞏固場強的概念，明確場強E與電場力F的聯(lián)系與區(qū)別。
0）的場強？結(jié)果如何？為什么？
目的：進一步使學(xué)生明確，點電荷（理想模型）建立的條件。
〔如時間富裕，在課堂上討論，如時間不夠，請學(xué)生在下面思考、討論，下節(jié)課再做總結(jié)〕
（四）課堂小結(jié)
1．電場的性質(zhì)：電荷在其周圍空間產(chǎn)生電場，電場對處在場中的其他電荷有力的作用。
2．“場”的特點：在空間有分布，同一電場中的不同點，電場強度的大小和方向不同。
3．電場強度的定義
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靜電場****** 4．點電荷的場強公式 5．疊加原理
（五）布置作業(yè)
四、課后記
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靜電場****** 第六課時 靜電場·電場線
一、教學(xué)目標(biāo)
1．在物理知識方面的要求：
（1）掌握用電場線表示電場強度的方法；（2）掌握常見電場的電場線畫法；（3）掌握勻強電場。
2．通過觀察演示實驗，概括出經(jīng)典電場的電場線特點，培養(yǎng)學(xué)生的觀察概括能力。
二、教具
感應(yīng)起電機一個、驗電羽兩個，兩塊帶有驗電羽的絕緣鋁板。
三、主要教學(xué)過程
（一）復(fù)習(xí)提問
1．電場強度的定義及其物理意義是什么？ 2．電場強度的決定因素是什么？
4．簡述電場強度的疊加原理。
（二）引入新課
電場看不見，摸不著，想個什么樣的方法來形象地描述它呢？
在初中，同學(xué)們學(xué)過磁場，磁場也看不見摸不著；當(dāng)時用什么方法來形象地描述它呢？用磁感線。
磁感線是真實存在的呢？不存在，是假想的。用它來形象、直觀地描述磁場強弱和方向。
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靜電場****** 磁感線在條形磁體外部由N極指向S極，內(nèi)部由S極指向N極，是閉合曲線，且外部稀疏內(nèi)部稠密。磁感線有走向，磁感線上某點切線方向為該點磁場方向，也是該點所放小磁針的N極指向，即N極受力方向。磁感線不相交（如圖1所示）。
形象直觀地描述磁場用磁感線，形象直觀地描述電場呢？
（三）教學(xué)過程設(shè)計 1．電場線概念引入
英國物理學(xué)家法拉第首先引入了電場強度的圖象，他在電場中畫了一些線，使這些線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致，并使線的疏密表示場強的大小。這些線稱為電場線。
2．幾種常見電場的電場線勻強電場（1）點電荷電場的電場線
如圖2（a）所示，在A點放正電荷Q，研究該電場的電場線。為此在Q的周圍B點放上+1C的點電荷q，它受到的電場力方向在A與B連線上，并且由A指向B，再在A與B連線上取任一點C，放+1C點電荷q，它受的電場力方向仍在連線上，方向由A向C，由于電場線在B與C的切線共線，所以射線AC為一條電場線。同理，由A點出發(fā)的所有射線都可以是電場線，但考慮到對電場線的另一要求，它的疏密應(yīng)表示E的大小，再考慮到空間對稱，所以每對相鄰電場線間的夾角應(yīng)該相同，所以電場線應(yīng)是圖2（b）所示的樣子。
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靜電場******
對負電荷Q的電場線，只需將正點電荷Q的電場線反向即可。如圖2（C）所示。
（2）等量異號點電荷的電場線
如圖3（a）所示，在A點與B點分別放上點電荷+Q與-Q，并研究它們的電場線的形狀。
首先研究直線AB上的情況，在A與B之間的連線的任一點放上+1C的點電荷q，q受到兩個電荷同時作用，而合力方向在A與B的連線上，由此可知，線段AB是一條電場線，方向由A指向B，再將q放于B點右側(cè)直線上的任一點，發(fā)現(xiàn)q受的合力方向也在AB連線上，并指向B，所以終止于B點的這條射線也是一條電場線，方向指向B。再將q放于A點左側(cè)直線上的任一點，發(fā)現(xiàn)q受的合力方向也在AB直線上，方向由A向外，所以從A點出發(fā)的，方向背向A點的這條射線也是一條電場線。A與B連線上的電場線情況如圖3（a）所示。再研究線段AB的垂直平分線OO＇上的情況。為此在其上任一點放上+1C的點電荷q，它受到的兩個點電荷的作用力等大，而合力都垂直O(jiān)O＇，如圖3（b）所示。所以通過OO＇的所有電場線都應(yīng)與OO＇垂直。
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靜電場****** 再在直線OO＇的兩側(cè)取D與D＇，使它們對OO＇直線成軸對稱。將+1C的點電荷q放于D點，它所受的合力指向斜上方；將q放于D＇點，它受的合力指向斜下方?？梢钥闯?，從A點出發(fā)，經(jīng)過D、D＇回到B的一條曲線是一條電場線，如圖3（C）所示。同理，在直線AB的上邊與下邊可以畫出許多這樣的電場線，但考慮到電場線的疏密應(yīng)對應(yīng)場強的弱強的要求，電場線只能畫成圖3（d）所示的形狀。
最后應(yīng)指出，電場線并不只存在于紙面上，而是分布于整個立體空間。要想研究空間某一點的場強情況，只需將紙平面以AB線為軸轉(zhuǎn)動到該點即可。
（3）等量同號點電荷電場的電場線
用上述的方法也可以得到等量同號點電荷的電場線，如圖4所示。分析方法略去。
（4）均勻帶電的無限大平面電場的電場線
圖5（a）所示為均勻帶正電的無限大平面，在平面上任一點A放+1C點電荷q，它所受電場力方向如何？由于空間對稱，可以肯定q受力的方向一定垂直平面a向上，所以垂直平面a的所有向上的、向下的直線，都可能是電場線，但考慮到電場線的疏密應(yīng)該表示場強的強弱，又考慮到空間對稱，因而電場線各處的疏密相同，所以電場線只能畫成圖5（b）的形狀，即電場線是疏密均勻的平行線。對于無限大均勻帶負電的平面，電場線形狀圖5（C）所示。電場線仍是疏密均勻的平行線，只是指向平面。
這說明在無限大均勻帶電平面的兩側(cè)場強大小、方向相同。這種電場稱為勻強電場。
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靜電場******（5）帶有等量異號電荷的無限大平行金屬板的電場的電場線
如圖6（a）所示，帶有等量異號電荷的兩個無限大平面平行放置，由于對稱，每個平面上電荷的分布是均勻的。
由場的疊加原理可知，每個帶電平面都在它的周圍獨立地產(chǎn)生電場，而總的電場應(yīng)為兩個分電場的矢量和。圖6（b）畫出了每個帶電平面的電場線，實線代表正電荷的電場線，虛線代表負電荷的電場線。由于它們都是勻強電場，各分場場強大小處處相等，只是方向有差別。在兩板之間兩場方向相同，疊加后場強增大；在兩板外側(cè)，兩場方向相反，互相抵消，場強為0，整個電場電場線的形狀如圖6（c）所示。
3．電場線的演示（1）點電荷電場線的演示
如圖7（a）所示將驗電羽與感應(yīng)起電機的一個放電桿接通，搖動電機，驗電羽上絲線會按場強方向排列，因而顯示出電場線?？梢钥闯觯妶鼍€形狀與圖2（b）相似。
（2）演示等量異號點電荷電場線
放好兩個驗電羽，如圖7（b）所示，再用導(dǎo)線將它們分別與起電機的兩個導(dǎo)電桿相連，搖動電機，絲線排列在電場方向上，形成類似圖3（d）的形狀。
（3）演示等量同號點電荷電場線
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靜電場****** 如圖7（b）所示，再用導(dǎo)線將同一個導(dǎo)電桿與兩個驗電羽相連，搖動起電機，絲線排成形成類似圖4的形狀。
（4）演示帶有等量異性電荷平行金屬板的電場線
如圖7（c）所示用導(dǎo)線將兩板分別與起電機的兩個放電桿連接，并搖動起電機，絲線就排列在電場線方向上。可以觀察到，在兩板的中央部分，電場線是平行的，其余邊緣部分電場線不平行，如圖8所示。這是因為平行金屬板并非無限大所致，且非正對面上的絲線不動，原因是外側(cè)E=0。
4．總結(jié)電場線的性質(zhì)
（1）電場線是假想的，不是真實的。
（2）電場線起于正電荷止于負電荷，電場線不閉合。
對于單個點電荷，正電荷假想無窮遠處有負電荷，電場線終止于那里；負電荷同理。
（3）電場線的疏密表示電場的強弱。（4）電場線不能相交。
因為在電場中的任一點處只有一個電場強度，方向唯一，如相交則該處出現(xiàn)兩個場強方向，所以不能相交。
（5）電場線不能相切。
原因：電場線疏密表示強弱，如相切則在切點電場線密度無窮大，這種情況不可能，所以不會相切。
（四）作業(yè)
分別畫出正點電荷，負點電荷，等量異性電荷，等量同性電荷，無限大均勻帶電平面，帶有等量異性電荷的無限大平行平面的電場線。
四、課后記
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第七課時 電勢能 電勢差
一、教學(xué)目標(biāo)
1．通過與重力勢能對比，使學(xué)生掌握電勢能這一概念。2．掌握電勢差概念。
3．復(fù)習(xí)鞏固用比值定義物理量的條件。4．復(fù)習(xí)加深能量轉(zhuǎn)化和功之間的關(guān)系。
二、重點、難點分析
1．重點是明確電場力的功和電勢能的變化之間的關(guān)系及建立電勢差的概念。
電荷的分布及兩個點的位置決定，而與W、q無關(guān)。
三、主要教學(xué)過程
（一）引入新課
前面我們從電荷在電場中受到力的作用出發(fā)，研究了電場的性質(zhì)。我們引入電場強度矢量E描述電場強弱，用矢量E描述電場力的性質(zhì)。規(guī)定單位正電荷在某點所受電場力的方向為該點場強方向，大小為場強大小。這樣表示出電場力的性質(zhì)。
電場對放入其中的電荷有力的作用，此力可以做功，所以電場也有能的性質(zhì)。下面我們從能量角度研究電場性質(zhì)。
復(fù)習(xí)： 1．功的量度
W=Fscosθ力和物體在力的方向上位移的乘積。（θ為F與s的夾角）2．重力功
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靜電場******（1）重力功只與物體的起末位置有關(guān)而與路徑無關(guān)。如圖1所示，物體沿不同路徑經(jīng)由A到B，重力功僅與AB兩點豎直方向高度差有關(guān)，與所走路徑無關(guān)。W=mgh
（2）重力功與重力勢能的關(guān)系
重力對物體做功，物體重力勢能減小，物體克服重力做功，物體重力勢能增加。重力做多少功，重力勢能就減少多少。重力功等于重力勢能增量的負值，即：WG=-△Ep（3）重力勢能是相對的，有零勢能面。（人為選定）
（4）物體在某處的重力勢能（可正可負），數(shù)值上等于把物體從該點移到零勢能面處時，重力所做的功，如前圖1中，如設(shè)EpA=0，則EpB=-mgh，如設(shè)EpB=0，則EpA=mgh。
（5）重力勢能應(yīng)歸物體與地球所共有。一般我們只提物體不說地球，但不等于歸物體自己所有，原因是如沒有地球則談不上物體受重力，所以也談不上重力勢能。
以上為重力功的特點及它與重力勢能的關(guān)系。
在熱學(xué)中，我們學(xué)過分子間有分子力，r＜r0時為斥力，r＞r0時為引力，分子力間可做功，且與路徑無關(guān)，因此有分子勢能。
分子做正功分子勢能減小，分子做負功分子勢能增大。下邊我們首先來看看電場力做功的特點。
（二）教學(xué)過程設(shè)計 1．電場力做功的特點
上節(jié)課我們了解了幾種典型電場，今天我們就用勻強電場來研究電場力功的特點。
在場強為E的勻強場中，令電荷q沿任意一條曲線由A移至B（如圖2），可將AB分成若干小段AA1、A1A2??，若小段的數(shù)目足夠多，每一小段都足夠短，則可用折射AB1、A1B1、A1B2、A2B2??代替曲線，電荷在AB1、A1B2??段上移動時，電場力的功為Eq·AB1、Eq·A1B2??，電荷在B1A1、B2A2??段上移動時，電場力***高二物理組***
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靜電場****** 不做功，所以電荷由A移至B的過程中電場力做功W=Eq·（AB1＋A1B2＋?）=Eq·AB＇即W為電場力與AB在電場力方向上投影的乘積，與路徑無關(guān)。
由上可知：電場力做功與路徑無關(guān)，僅與電荷運動的起末位置有關(guān)。此結(jié)論不僅適用于勻強電場而且適用于任何電場。（在中學(xué)階段不必學(xué)習(xí)其證明方法）
例如：
如圖3所示，在場電荷+Q的電場中檢驗電荷q由A移至B，電場力做的功為W。以O(shè)A為半徑畫弧交OB于C，則q由A沿弧到C到B電場力做功為W1，q由C到B電場力做功為W2，則有：W=W1＝W2。
原因是q由A到C，電場力做功為零，WACB=WAC+WCB=W1=W2＝W 小結(jié)：（1）重力做功與路徑無關(guān)，所以物體具有由位置決定的重力勢能。（2）分子力做功與路徑無關(guān)，所以分子間有由相對位置決定的分子能。類似地電場力做功也與路徑，無關(guān)僅與電荷起末位置有關(guān)，所以電荷在電場中也具有與位置有關(guān)的勢能——電勢能。
2．電勢能E 電荷在電場中具有的與電荷位置有關(guān)的能，叫電勢能。
提問：電場力功與電勢能有什么關(guān)系？提示重力功與重力勢能的關(guān)系。在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上總結(jié)：
（1）電場力對電荷做正功，電勢能減少；電場力對電荷做負功，電勢能增加。電場力功等于電勢能增量負值，即W電=-△E。
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靜電場******（2）電勢能也是相對的，零勢能點是人為選定的。點電荷一般取無窮遠為零勢能處。
提問：電荷在電場中的電勢能由誰決定？
討論：如圖4所示，＋Q電場中檢驗電荷q由A移到B再到無窮遠，如果是+q電場力做正功，電勢能減少，到無窮遠時電勢能變?yōu)榱悖?q在A點時所具有的電勢能大于零；如果是-q電場力做負功，電勢能增加，到無窮遠時電勢能變?yōu)榱悖?q在A點時所具有的電勢能小于零。如果圖4中+Q變?yōu)?Q，檢驗電荷q由A移到B再到無窮遠，如果是+q電場力做負功，電勢能增加，到無窮遠時電勢能變?yōu)榱?，所?q在A點時所具有的電勢能小于零；如果是-q電場力做正功，電勢能減少，到無窮遠時電勢能變?yōu)榱悖?q在A點時所具有的電勢能大于零。
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上總結(jié)：
（3）電荷在電場中的電勢能由電荷正負和電場共同決定。
點電荷電場中電勢能正負：如場電荷與檢驗電荷同號，則電勢能E大于零；如場電荷與檢驗電荷反號，則電勢能E小于零（前提：規(guī)定無窮遠為零勢能處）。
（4）電勢能是屬檢驗電荷與電場所共有的。（5）電勢能是標(biāo)量，只有大小無方向。
總結(jié)：從功能關(guān)系看，電荷在電場中某點的電勢能數(shù)值應(yīng)為把電荷從零勢能處移到場中某點時電場力所做功的負值。
3．電勢差
提問：相同的電荷q在電場中都由A點出發(fā)，分別通過圖5所示的路徑Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ到達B點，哪個電荷電勢能改變量小？
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上總結(jié)：
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靜電場****** 根據(jù)電場力的功與路徑無關(guān)，而電場力的功數(shù)值上等于電勢能的改變量，所以三者的電勢能改變量相同。
讓學(xué)生總結(jié)出：電荷在電場中移動時其電勢能的改變量由起始點與終點的位置決定。
提問：把1C的電荷由A移到B，若電場力做了2J的功，若把2C的電荷由A移到B，電場力做了多少功？
經(jīng)討論明確2C的電荷在移動過程中的每一點處受到的電場力都是1C電荷受力的2倍，所以電場力對它做的功應(yīng)是4J，即電場力的功還與移動電荷的電量q有關(guān)，即電勢能的改變量△E與電量q及移動的起末位置有關(guān)。
提問：△E與q有什么關(guān)系？
由上例很容易得出△E與q成正比關(guān)系。更明確指出：場和場內(nèi)兩點位置確定以后，將電荷q由一點移至另一點，雖然q改變時，△E也
內(nèi)兩點位置決定，與檢驗電荷q、檢驗電荷q在場內(nèi)兩點間電勢能差之值無關(guān)。
問：國際單位制中U的單位是什么？ 答：焦耳/庫侖又稱伏特，簡稱伏。
問：電場中兩點間電勢差與零電勢點選取有關(guān)嗎？
取無關(guān)。
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（三）讓學(xué)生總結(jié)本節(jié)重要內(nèi)容
提問：電場力的功、電勢能的改變量、電勢差三者中哪些與移動的電量有關(guān)？哪些與移動的電量無關(guān)？
答：電場力的功、電勢能的改變量與移動的電量有關(guān)，電勢差與移動的電量無關(guān)。
（四）例題
如圖6所示，O點固定，絕緣輕細桿l，A端粘有一帶正電荷的小球，電量為q，質(zhì)量為m，將小球拉成水平后自由釋放，求在最低點時絕緣桿給小球的力。
解 如圖7，在B點對小球進行受力分析，在B點由T與mg合力充當(dāng)向心力，球由A運動到B過程由動能定理得：
在B點：
由①②得：
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故 桿對小球拉力3mg＋2eq。
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靜電場****** 第八課時 電勢差 等勢面
一、教學(xué)目標(biāo)
1．在物理知識方面要求：（1）了解什么是電勢。
（2）掌握電勢差、等勢面的概念，在頭腦中建立不同場等勢面圖景。2．滲透物理學(xué)方法的教育，運用理想化方法抽象出等勢面的空間模型。
二、難點、重點分析
1．難點是使學(xué)生掌握電勢的概念，這一概念雖要求不高，卻不好理解。2．重點是掌握電勢差、等勢面。
三、主要教學(xué)過程
（一）引入新課
前面我們曾經(jīng)學(xué)習(xí)過用來描述電場力學(xué)性質(zhì)的一個物理量——場強（E）。下面一起來回憶一下有關(guān)內(nèi)容：（1）電場的基本性質(zhì)；（2）場強是怎么定義的，方向如何？電場除了具有力的性質(zhì)外，還具有能的性質(zhì)，用什么物理量來描述這一性質(zhì)——電勢（U）。
（二）教學(xué)過程設(shè)計 1．電勢U 放在電場中的電荷具有電勢能，電勢能與重力勢能相似具有相對性。一般來說如果將一個檢驗電荷放在點電荷電場中，在無窮遠處檢驗電荷具有的電勢能為零。電場為做正功電勢能減少，克服電場力做功，電勢能增加。
***高二物理組***
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靜電場******
如圖1所示，將一電量為q的正檢驗電荷放在正點電荷的電場中，B點為無窮遠處。此時q具有的電勢能為零，將q由B點移至A點，需克服電場力做功，電勢能增加，如果克服電場力做功為E，B點電勢能為零，所以A點電勢能為E，電勢能與電量比為E/q。換用2q的檢驗電荷，同理可知需克服電場力做功2E，在A點具有電勢能為2E，電勢能與電量比為2E/2q=E/q，換用nq檢驗電荷，從B點到A點需克服電場力做功nE，在A點具有的電勢能為nE，電勢能與電量的比值為nE/nq=E/q。由此可見對于電場中的某一點來說，不同檢驗電荷具有的電勢能不同但電勢能與電量的比值相同，與檢驗電荷無關(guān)。如果將負檢驗電荷q從B點移至A點，電場力做正功，電勢能減少，B點電勢能為零，所以A點電勢能為-E，但電勢能與電量之比為-E/-q=
說，在電場中的同一點，不同的檢驗電荷可以具有不同的電勢能，但電勢能與電量的比值與檢驗電荷無關(guān)，由場唯一決定，我們就把這一比值稱為場中這一點的電勢。如果用U表示電勢，用E表示電荷q的電勢能，那么U=E/q（E、q、U均可正可負，計算時帶符號運算）。此式只是電勢的定義式，而不是決定式場中某點電勢由場唯一決定。場定了，場中某點電勢就唯一確定了，與放不放檢驗電荷，放什么樣的檢驗電荷無關(guān)。
（1）電勢是相對的，是相對于零勢面來說的，一般選大地或無限遠為零勢面。
（2）沿著電場線方向電勢降低。如圖2所示：將正檢驗電荷q從無窮遠分別移至A，B，C，?各點電場力所做負功為EA，EB，EC，?且EA＞EB＞EC均為正值，EA/q＞EB/q＞EC/q＞?。即UA＞UB＞UC＞?＞0沿著電場線方向電勢降低，同理可證負電荷電場也如此。
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（3）正電荷電場中各點電勢均為正；負電荷電場中各點電勢均為負。關(guān)于正電荷的由（2）可知：
關(guān)于負電荷由圖3可知：將正檢驗電荷q從無窮遠移至A點，電場力做正功，電勢能減少無窮遠處電勢能為零，在A點電勢能為負，電勢能與電量之比為負，即電勢為負。
（4）電勢是標(biāo)量，只有大小沒有方向。
雖是標(biāo)量但有正負，正的代表比零電勢高，負的代表比零電勢低，而不代表方向。
（5）電勢的單位：伏特（V）2．電勢差
電場確定后，場中各點電勢就唯一確定了，一般來說不同的點具有不同的電勢，兩點間電勢的差值，稱為這兩點間的電勢差，也叫電壓。例：A點電勢UA，B點電勢UB，A、B兩點間的電勢差UAB=UA-UB，如UA=10V，UB=-5V，UAB=UA-UB=10V-（-5V）=15V，BA兩點間電勢差為UBA=UB-UA=（-5V）-10V=-15V，UBA=-UAB。知道了電場中兩點的電勢，由E=qU即可算出電荷在這兩點的電勢能，從而算出從一點到另一點電勢能的增量，設(shè)UA＞UB，則正電荷在A點，電勢能為UAq，在B點電勢能為UBq，q從A點移到B點電勢能減少了qUA-qUB。而電勢能的減少等于電場力做的正功，所以正電荷從A點移到B點時電場力做的正功W=qUA-qUB=q（UA-UB）=qUAB，如果把正電荷q從B點移到A點，電勢能增加了qUA-qUB，而電勢能的增加等于電場力做的負功，所以正電荷從B點移到A點電場力做的負功大小為qUA-qUB=q（UA-UB）=qUAB。與此類似，將負電荷-q從A移到B，或從B移到A，電場力做功的大小仍是qUAB，所以，在電場中AB兩點間移動電荷時，電場力做的功W等于電量q和這兩點間的電勢差U的乘積，即W=qU，式中q用C做單位，U用V做單位，W用J做單位，利用這個公式時，qU都取絕對值，算出的功W也為絕對值。
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靜電場****** 說明：（1）電勢能是相對的，而電勢能的變化是絕對的，△E=qAB或△E=qUBA，僅由q與兩點間電勢差決定。
（2）電場力做正功，電勢能減少，末態(tài)減初態(tài)，增量為負。電場力做負功，電勢能增加，末態(tài)減初態(tài)，增量△E為正。
例題：設(shè)電場中AB兩點電勢差U=2.0×102V，帶電粒子的電量q=1.2×10－8C，把q從A點移到B點，電場力做了多少功？是正功還是負功？設(shè)UA＜UB。
W＝qU=1.2×10-8×2.0×102J =2.4×10-6J 因為UA＜UB，q為正電荷，故q在B點的電勢能大于A點電勢能，即從A點移到B點電勢能增加，即電功力做負功。
3．等勢面
一般說來，電場中各點的電勢不同，但電場中也有許多點的電勢相等。我們把電場中電勢相等的點構(gòu)成的面叫等勢面。
（1）在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷，電場力不做功，因為等勢面上各點電勢相等，電荷在同一等勢面上各點具有相同的電勢能，所以在同一等勢面上移動電荷電勢能不變，即電場力不做功。
（2）等勢面一定跟電場線垂直，即跟場強的方向垂直。假如不是這樣，場強就有一個沿著等勢面的分量，這樣在等勢面上移動電荷時電場力就要做功。但這是不可能的，因為在等勢面上各點電勢相等，沿著等勢面移動電荷時電場力是不做功的。所以場強一定跟等勢面垂直。
（3）前面已經(jīng)指出，沿著電場線方向電勢越來越低?？梢?，電場線不但距等勢面垂直，而且是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。
（4）幾種典型場的等勢面。
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靜電場******
（5）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個等勢體，它的表面是一個等勢面。因為導(dǎo)體在靜電平衡狀態(tài)時內(nèi)部場強處處為零，在導(dǎo)體的任意兩點間移動電荷時電場力所做的功為零，因此導(dǎo)體內(nèi)部各點電勢相等。
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靜電場****** 第九課時
電勢差與電場強度的關(guān)系
一、教學(xué)目標(biāo)
1．定性掌握電勢差與場強的關(guān)系。2．定量掌握勻強場中電勢差與場強的關(guān)系。
二、重點、難點分析
1．場強方向——電勢降低最快的方向。
2．U=E·d——d為沿場強方向兩點所在等勢面間距離。
三、主要教學(xué)過程
場強是跟電場對電荷的作用力相聯(lián)系的，電勢差是跟電場力移動電荷做功相聯(lián)系的。那么場強與電勢差有什么關(guān)系呢？我們以勻強場為例來研究。前面講過，沿著電場線方向，也就是沿著場強的方向，電勢越來越低，從圖中可以看出沿AB、AD、AC方向，電勢都在降低，但沿AB方向距離最短，即降低得最快，而AB方向即為場強方向，可見場強的方向是指向電勢降低最快的方向。
1．場強方向是指向電勢降低最快的方向。
我們再來研究場強和電勢差的數(shù)量關(guān)系。設(shè)AB間距離為d，電勢差為U1，場強為E。把正電荷q從A點移到B時，電場力qE所做的功為W=qEd。利用電勢差和功的關(guān)系，這個功又可求得為W=qU，比較這兩個式子，可得W=qEd=Uq，即U=Eq。這就是說，在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢場等于場強和這兩點間距離的乘積。如果不是沿場強方向的呢？例如AD兩點間電勢差仍為U，設(shè)AD間距離s，與AB夾角α，將正電荷從A移動到D，受電場力方向水平向右，與位移夾角α，故電場力做功為W=Eqs cosα，s cosα=d，所以W=Eqs cosα=Eqd。利用電勢差和功的關(guān)系，W=qU，比較這兩個式子可得U=Escosα=Ed。d為AB兩點間距離，也是AB所在等勢面間距離或者可以說是AD兩點間距離s在場強方向的投影。
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靜電場****** 2．U=Ed。U為兩點間電壓，E為場強，d為兩點間距離在場強方向的投影。3．由U=Ed，得E=U/d，可得場強的另一個單位：V/m。
所以場強的兩個單位伏/米，牛/庫是相等的。注：此公式只適用于勻強場。
例 勻強電場E=200N/C，UAC=5V，AB間距離多少？ UAC＝Ed
例 勻強電場電場線與AC平行，把10－8C的負電荷從A移至B的電場力，做功6×10－8J，AB長6cm，求：（1）場強方向；（2）設(shè)B處電勢為1V，則A處電勢為多少？（3）場強為多少？電子在A點電勢能為多少？
解（1）將負電荷從A移至B，電場力做正功，所以所受電場力方向沿A至C，又因為是負電荷，場強方向與負電荷受力方向相反，所以場強方向應(yīng)為C至A方向。
（2）由W=qU ***高二物理組***
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靜電場****** U=W/q=6×10－8J/10－8C=6V 即AB兩點間電勢差為6V。
沿電場線方向電勢降低，B點電勢高于A點電勢。U=UB-UA，UB=1V，UA=UB-U，UA=1V-6V=-5V，即A點的電勢-5V。
（3）由B向AC做垂線交于D，D與B在同一等勢面上。
（4）電子在A點的電勢能E=qU=（-e）×（-5V）=5eV（注：計算電勢能時要帶號運算。）
例 一個10－5C的電荷從電場外移到電場內(nèi)一點A，外力克服電場力做功0.006J，則A點電勢為多少？如果此電荷從電場外移到電場內(nèi)另一點B時，電場力做功是0.002J，則AB兩點間電勢差UAB為多少？如果有另一個電量是0.2C的負電荷從A移到B，則電場力做正功還是負功，大小是多少？
解（1）正電荷在場外時電勢能、電勢均為零，從場外移至A點電場力做負功，所以電勢能增加，即在A點正電荷具有的電勢能為正，A點的電勢也為正，又因為W=qUA∞，所以UA∞＝W/q＝0.006J/10-5C＝6×102V，U∞＝0，UA∞＝UA-U∞，UA＝6×102V（2）W＝qUAB，UAB＝W/q＝0.002J/10-5C＝2×102V。
（3）將10－5C的正電荷從A移至B時電場力做正功，如果將負電荷從A移到B，負電荷所受電場力方向與正電荷所受電場力方向相反，電場力對正電荷做正功，對負電荷做功為負，大小為W=qUAB=0.2C×2×102V=40J
例 如圖所示，平行板電容器與電池相連，當(dāng)二極板間距離減小后，則二板間的電壓U和電場強度E，電容器電容C及電量Q與原來相比 [ ]。
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靜電場****** A．U不變，E不變，C不變，Q不變 B．U不變，E變小，C變小，Q變小 C．U不變，E變大，C變大，Q變大 D．U不變，E不變，C變大，Q變小
解 因為平行板電容器始終與電源相聯(lián)，所以兩板間電壓不變。根
Q=CU，U不變，C增大，所以所帶電量增大。正確答案為C。如果將此題換一下，換成給電容器充電后，使其與電源分開，再將
三.小結(jié)練習(xí).課后練習(xí)1.2.3題 四.課后記
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靜電場******
第十.十一課時
帶電粒子在電場中的運動(兩課時)
一、教學(xué)目標(biāo)
1．了解帶電粒子在電場中的運動——只受電場力，帶電粒子做勻變速運動。2．重點掌握初速度與場強方向垂直的帶電粒子在電場中的運動——類平拋運動。
3．滲透物理學(xué)方法的教育：運用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不計粒子重力。
二、重點分析
初速度與場強方向垂直的帶電粒子在電場中運動，沿電場方向（或反向）做初速度為零的勻加速直線運動，垂直于電場方向為勻速直線運動。
三、主要教學(xué)過程
1．帶電粒子在磁場中的運動情況
①若帶電粒子在電場中所受合力為零時，即∑F=0時，粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
例 帶電粒子在電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，該粒子帶正電還是負電？
分析 帶電粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)，∑F=0，mg=Eq，因為所受重力豎直向下，所以所受電場力必為豎直向上。又因為場強方向豎直向下，所以帶電體帶負電。②若∑F≠0且與初速度方向在同一直線上，帶電粒子將做加速或減速直線運動。（變速直線運動）
打入正電荷，將做勻加速直線運動。打入負電荷，將做勻減速直線運動。
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③若∑F≠0，且與初速度方向有夾角（不等于0°，180°），帶電粒子將做曲線運動。
mg＞Eq，合外力豎直向下v0與∑F夾角不等于0°或180°，帶電粒子做勻變速曲線運動。在第三種情況中重點分析類平拋運動。
2．若不計重力，初速度v0⊥E，帶電粒子將在電場中做類平拋運動。復(fù)習(xí)：物體在只受重力的作用下，被水平拋出，在水平方向上不受力，將做勻速直線運動，在豎直方向上只受重力，做初速度為零的自由落體運動。物體的實際運動為這兩種運動的合運動。
與此相似，不計mg，v0⊥E時，帶電粒子在磁場中將做類平拋運動。板間距為d，板長為l，初速度v0，板間電壓為U，帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為+q。
①粒子在與電場方向垂直的方向上做勻速直線運動，x=v0t；在沿電
若粒子能穿過電場，而不打在極板上，側(cè)移量為多少呢？
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②
③
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靜電場******
注：以上結(jié)論均適用于帶電粒子能從電場中穿出的情況。如果帶電粒子沒有從電場中穿出，此時v0t不再等于板長l，應(yīng)根據(jù)情況進行分析。
3．設(shè)粒子帶正電，以v0進入電壓為U1的電場，將做勻加速直線運動，穿過電場時速度增大，動能增大，所以該電場稱為加速電場。
進入電壓為U2的電場后，粒子將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)電場稱為偏轉(zhuǎn)電場。例1
質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0進入電場后沿直線運動到上極板。（1）物體做的是什么運動？（2）電場力做功多少？（3）帶電體的電性？
分析 物體做直線運動，∑F應(yīng)與v0在同一直線上。對物體進行受力分析，若忽略mg，則物體只受Eq，方向不可能與v0在同一直線上，所以不能忽略mg。同理電場力Eq應(yīng)等于mg，否則合外力也不可能與v0在同一直線上。所以物體所受合力為零，應(yīng)做勻速直線運動。
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靜電場****** 電場力功等于重力功，Eq·d=mgd。
電場力與重力方向相反，應(yīng)豎直向上。又因為電場強度方向向下，所以物體應(yīng)帶負電。
例2 如圖，一平行板電容器板長l=4cm，板間距離為d=3cm，傾斜放置，使板面與水平方向夾角α=37°，若兩板間所加電壓U=100V，一帶電量q=3×10-10C的負電荷以v0=0.5m/s的速度自A板左邊緣水平進入電場，在電場中沿水平方向運動，并恰好從B板右邊緣水平飛出，則帶電粒子從電場中飛出時的速度為多少？帶電粒子質(zhì)量為多少？
解
分析 帶電粒子能沿直線運動，所受合力與運動方向在同一直線上，由此可知重力不可忽略，受力如圖所示。
電場力在豎直方向的分力與重力等值反向。帶電粒子所受合力與電場力在水平方向的分力相同。
＝6×10-7N mg=Eq·cosα
=8×10－8kg 根據(jù)動能定理
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靜電場****** 例 一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從距地面高h處以一定的初速度水平拋出。在距拋出點水平距離為l處，有一根管口比小球直徑略大的
管子上方的整個區(qū)域里加一個場強方向水平向左的勻強電場。如圖：
求：（1）小球的初速度v；（2）電場強度E的大小；（3）小球落地時的動能。
解 小球在豎直方向做自由落體運動，水平方向在電場力作用下應(yīng)做減速運動。到達管口上方時，水平速度應(yīng)為零。
小球運動至管口的時間由豎直方向的運動決定：
E末＝mgh
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靜電場****** 第十二課時
電容器平行板電容器
一、教學(xué)目標(biāo)
1．掌握平行板電容器的電容； 2．掌握影響平行板電容器電容的因素； 3．認識一些常用電容器；
4．結(jié)合勻強電場有關(guān)知識，研究平行板電容器極板間電場及電場源關(guān)系。
二、重點、難點分析
1．平行板電容器的電容和影響電容的因素是教學(xué)中的重點。
2．學(xué)生不常接觸電容器，缺少實際知識，在接受本節(jié)課講授內(nèi)容時有一定困難，如何幫助學(xué)生在理解基礎(chǔ)上分析解決問題是教學(xué)中的難點。
三、教具
靜電計，帶絕緣支架的導(dǎo)體圓板（兩個），起電機，電介質(zhì)板（泡沫塑料板），示教用各種電容器。驗電器（一個），驗電球。
四、主要教學(xué)過程
（一）引入新課
由上節(jié)課問題，靠近帶電物體A的導(dǎo)體（B接地）上帶有感應(yīng)電荷。整個裝置具有儲存電荷的功能。我們稱這種裝置為電容器。
（二）教學(xué)過程設(shè)計
1．電容器
（1）構(gòu)成：任何兩個彼此絕緣、相互靠近的導(dǎo)體可組成一個電容器，貯藏電量和能量。兩個導(dǎo)體稱為電容的兩極。
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靜電場****** 欲使電容器儲存電荷，首先應(yīng)對電容充電，充電后還能放電。（2）充放電
①充電：使電容器兩極帶異號電荷的過程。實驗1
利用起電機對相對放置的平行金屬板構(gòu)成的電容器充電。
把金屬板與起電機斷開，用驗電球C與A板接觸后再與驗電器金屬球D接觸，金屬箔逐漸張開。可知A板上帶有電荷。然后，放掉C上多余電荷，讓C與B接觸后再與D接觸，可見原來張開的金屬箔逐漸閉合，可知A、B帶異號電荷。分析：起電機兩極帶電荷后，電勢在帶正電荷一極較高，負電荷一極較低，與電容器兩極接觸時，由于起電機兩極與電容器兩極不等勢，將發(fā)生電荷定向移動，引起電荷重新分布，直至起電機兩極與電容器兩極達到靜電平衡狀態(tài)為止。這時電容器兩極與起電機兩極分別等勢，從而電容器兩極間電勢差等于起電機兩極電勢差。同樣，也可用電源（電池）對電容器充電，與正極相連的電容器極板帶正電荷，與負極相連帶負電荷。
②放電：使電容器兩極失去所帶電荷。
可用導(dǎo)線直接連接電容器兩極，讓兩極板上正負電荷發(fā)生中和。實驗2
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第二篇：電場教案
電場和電場強度教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo):(1)通過本節(jié)課的復(fù)習(xí),進一步加深對電場概念的理解,使學(xué)生明確場的特點,描寫場的方法,并能在頭腦中建立起場的模型和圖象。
(2)加深理解場電荷、檢驗電荷的概念,深刻理解和掌握電場強度的概念。
(3)能夠運用點電荷的電場強度公式進行簡單運算。
(4)進一步理解和掌握電場的疊加原理, 算簡單的點電荷組產(chǎn)生的電場
2.能力目標(biāo): 能夠運用所學(xué)概念、公式進行簡單運算,形成一定的解題能力。
二、教學(xué)重點、難點
1.進一步深刻理解電場和電場強度的概念是本節(jié)課的重點。
2.熟練應(yīng)用電場強度的概念、場的疊加原理解決有關(guān)問題是本節(jié)的難點。
三、教學(xué)過程:(一)復(fù)習(xí)1.什么是電場?電場最基本的特性是什么? 2.用什么物理量來描述電場的強弱?是怎樣定義的?是矢量還是標(biāo)量? 3.電場強度的方向是怎樣規(guī)定的?計算公式你知道有幾個?應(yīng)用時需要注意什么? 4.什么是電場的疊加原理? 引導(dǎo)學(xué)生回答: 1.電場的概念:(1)電場是存在于電荷周圍空間里的一種特殊物質(zhì)。
只要有電荷存在,電荷周圍就存在著電場。
。(2)電場的基本性質(zhì):電場對放在其中的電荷有力的作用。
(這種力叫電場力)2.電場強度:(1)用電場強度來描述。定義:物理學(xué)中把放入電場中某一點的檢驗電荷受到的電場力與它的電量的比值叫做這一點的電場強度。簡稱場強。
(2)定義式:(適用于任何電場)(3)E的方向: E和力F一樣,也是矢量。我們規(guī)定電場中某點的場強方向與正電荷在該點所受電場力的方向相同,那么負電荷所受電場力的方向與電場強度方向相反。4)E的單位:在國際單位制中E的單位: 牛/庫(N/C)(5)E的物理意義: ①描述某點電場的強弱和方向,是描述電場力的性質(zhì)的物理量,是矢量。
②某點的場強E的大小和方向取決于電場,與檢驗電荷的正負、電量及受到的電場力F無關(guān)。
③ 只能用來量度電場強弱,而不能決定電場強弱。
④ 為定義式,適用于一切電場
3.點電荷電場的場強: a、表達式:(此式為決定式,只適用于真空中點電荷的電場)b、方向:若Q為正電荷,E的方向背離Q,若Q為負電荷,E的方向指向Q。
c、幾個點電荷同時存在的空間的電場疊加(場的疊加原理)如果一個電場由n個點電荷共同激發(fā)時,那么電場中任一點的總場強將等于n個點電荷在該點各自產(chǎn)生場強的矢量和。
(應(yīng)用平行四邊形法則)
4、電場力F:(1)概念:電場力是電荷在電場中受到電場的作用力。
(2)關(guān)系:電荷在電場中某點所受到的電場力F由電荷所帶電量q與電場在該點的電場強度E兩因素決定。即: ①大小:F=qE(電場力的決定式,F和q、E都有關(guān))②方向:正電荷受電場力方向與E相同,負電荷受電場力方向與E相反。
5、電場強度E和電場力F是兩個不同概念
注意點:
1、對象不同
2、決定因素不同
3、方向不一定相同
4、單位不同
(二)進行新課2.例題精講
【例1】帶電小球A、C相距30cm,均帶正電.當(dāng)一個帶有負電的小球B放在A、C間連線的直線上,且B、C相距20cm時,可使C恰受電場力平衡.A、B、C均可看成點電荷.①A、B所帶電量應(yīng)滿足什么關(guān)系? ②如果要求A、B、C三球所受電場力同時平衡,它們的電量應(yīng)滿足什么關(guān)系? 學(xué)生讀題、思考,找學(xué)生說出解決方法.通過對此題的分析和求解,可以加深對場強概念和場強疊加的理解.學(xué)生一般從受力平衡的角度進行分析,利用庫侖定律求解.在學(xué)生解題的基礎(chǔ)上做以下分析.分析與解: ①C處于平衡狀態(tài),實際上是要求C處在A、B形成的電場中的電場強度為零的地方.既然C所在處的合場強為零,那么,C所帶電量的正或負、電量的多或少均對其平衡無影②再以A或B帶電小球為研究對象,利用上面的方法分析和解決.答案:①qA∶qB=9∶4,②qA∶qB∶qC=9∶4∶36.【例2】如圖所示,半經(jīng)為r的硬橡膠圓環(huán)上帶有均勻分布的正電荷,其單位長度上的帶電量為q,現(xiàn)截去環(huán)上一小段AB,AB長為(<<),則剩余部分在圓環(huán)中心處O點產(chǎn)生的場強多大?方向如何? 通過本題的求解,使學(xué)生加強對電場場強疊加的應(yīng)用能力和加深對疊加的理解.分析與解: 解法之一,利用圓環(huán)的對稱性,可以得出這樣的結(jié)果,即圓環(huán)上的任意一小段在圓心處所產(chǎn)生的電場場強,都與相對應(yīng)的一小段產(chǎn)生的場強大小相等,方向相反,相互疊加后為零.由于AB段被截掉,所以,本來與AB相對稱的那一小段所產(chǎn)生的場強就成為了整個圓環(huán)產(chǎn)生的電場的合場強。因題目中有條件 << ,所以這一小段可以當(dāng)成點電荷,利用點電荷的場強公式可求出答案.解法之二,將AB段看成是一小段帶正電和一小段帶負電的圓環(huán)疊放,這樣仍與題目的條件相符.而帶正電的小段將圓環(huán)補齊,整個帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的電場的場強為零;帶負電的一小段在圓心處產(chǎn)生的場強可利用點電荷的場強公式求出,這就是題目所要求的答案.答案: ,方向指向AB 練習(xí):如圖所示,等邊三角形ABC的邊長為a,在它的頂點B、C上各有電量為Q(>0)的點電荷.試求三角形中心處場強E的大小和方向.學(xué)生自己練習(xí)求解,以鞏固概念.通過此題的求解,進一步鞏固對場強矢量性的認識和場強疊加理解.3.課堂練習(xí)
(1)下列說法中正確的是
A.只要有電荷存在,電荷周圍就一定存在著電場。B.電場是一種物質(zhì),它與其他物質(zhì)一樣,是不依賴于我們的感覺而客觀存在的。
C.電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的。
D.電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用。
(2)下列說法中正確的是
A.電場強度反映了電場的力的性質(zhì),因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比。
B.場中某點的場強等于 ,但與檢驗電荷的受力及帶電量無關(guān)。
C.場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向。
D.公式 和 對于任何靜電場都是適用的(3)下列說法中正確的是
A.場強的定義式 中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是放入電場中的電荷的電量。
B.場強的定義式 中,F是放入電場中的電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場的電荷的電量。
C.在庫侖定律的表達式 中, 是點電荷Q2產(chǎn)生的電場在Q1處的場強的大小。
D.無論定義式
中的q值如何變化,在電場中的同一點,F與q的比值始終不變。
(4)討論電場力與電場強度的區(qū)別。
物理量
比較內(nèi)容 電場力 電場強度
區(qū) 別 物理意義 電荷在電場中所受的力 反映電場的力的屬性
決定因素 由電荷和電場共同決定 僅由電場自身決定
大小 F=qE E=F/q 方向 正電荷受力與E同向
負電荷受力與E同向 規(guī)定E的方向為正電荷在該點的受力方向 單位 N N/C或V/m 聯(lián)系 F=qE(普遍適用)(三)小結(jié)與反饋練習(xí):(1)不能說成E正比于F,或E正比于1/q。
(2)檢驗電荷q在周圍是否產(chǎn)生電場?該電場對電源電荷Q有無作用?若有,作用力大小為多大?該點的場強又為多大?(3)在求電場強度時,不但要計算E的大小,還需強調(diào)E的方向。四)作業(yè)布置: 1.為了確定電場中P點的電場強度大小,用細絲線懸掛一個帶負電荷的小球去探測。當(dāng)球在P點靜止后,測出懸線與豎直方向夾角為37°。已知P點場強方向在水平方向上,小球重力為4.0×10-3N。所帶電量為0.01C,取Sin37°=0.6,則P點的電場強度大小是多少? 2.真空中,A、B兩點上分別放置異種點電荷Q1、Q2,已知兩點電荷間引力為1N,Q1=1×10-5C,Q2=-1×10-6C。移開Q1,則Q2在A處產(chǎn)生的場強大小是___________N/C,方向是___________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場強大小是____________N/C,方向是___________ 3.在x軸上有兩個點電荷,一個帶正電Q1,一個帶負電-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分別表示兩個電荷所產(chǎn)生的場強的大小,則在X軸上 [ ] A.E1=E2之點只有一處,該處合場強為0 B.E1=E2之點共有兩處:一處合場強為0,另一處合場強為2E2 C.E1=E2之點共有三處:其中兩處合場強為0,另一處合場強為2E2 D.E1=E2之點共有三處:其中一處合場強為0,另兩處合場強為2E2 說明:學(xué)習(xí)本節(jié)課需要注意的問題 1.場強是表示電場強弱的物理量,因而在引入電場強度的概念時,應(yīng)該使學(xué)生了解什么是電場的強弱,同一個電荷在電場中的不同點受到的電場力的大小是不同的,所受電場力大的點,電場強。
2.應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解為什么可以用比值F/q來表示電場強度,知道這個比值與電荷q無關(guān),是反映電場性質(zhì)的物理量。
比值定義一個新的物理量是物理學(xué)中常用的方法,應(yīng)結(jié)合學(xué)生前面學(xué)過的類似的定義方法,讓學(xué)生領(lǐng)會電場強度的定義
第三篇：必修二教案
講義1：空間幾何體
一、教學(xué)要求：通過實物模型，觀察大量的空間圖形，認識柱體、錐體、臺體、球體及簡單組合體的結(jié)構(gòu)特征，并能運用這些特征描述現(xiàn)實生活中簡單物體的結(jié)構(gòu).二、教學(xué)重點：讓學(xué)生感受大量空間實物及模型，概括出柱體、錐體、臺體、球體的結(jié)構(gòu)特征.三、教學(xué)難點：柱、錐、臺、球的結(jié)構(gòu)特征的概括.四、教學(xué)過程：
（一）、新課導(dǎo)入：
1.導(dǎo)入：進入高中，在必修②的第一、二章中，將繼續(xù)深入研究一些空間幾何圖形，即學(xué)習(xí)立體幾何，注意學(xué)習(xí)方法：直觀感知、操作確認、思維辯證、度量計算.（二）、講授新課：
1.教學(xué)棱柱、棱錐的結(jié)構(gòu)特征：
①、討論：給一個長方體模型，經(jīng)過上、下兩個底面用刀垂直切，得到的幾何體有哪些公共特征？把這些幾何體用水平力推斜后，仍然有哪些公共特征？
②、定義：有兩個面互相平行，其余各面都是四邊形，且每相鄰兩個四邊形的公共邊都互相平行，由這些面所圍成的幾何體叫棱柱.→ 列舉生活中的棱柱實例（三棱鏡、方磚、六角螺帽）.結(jié)合圖形認識：底面、側(cè)面、側(cè)棱、頂點、高、對角面、對角線.③、分類：以底面多邊形的邊數(shù)作為分類的標(biāo)準(zhǔn)分為三棱柱、四棱柱、五棱柱等.表示：棱柱ABCDE-A’B’C’D’E’ ④、討論：埃及金字塔具有什么幾何特征？
⑤、定義：有一個面是多邊形，其余各面都是有一個公共頂點的三角形，由這些面所圍成的幾何體叫棱錐.結(jié)合圖形認識：底面、側(cè)面、側(cè)棱、頂點、高.→ 討論：棱錐如何分類及表示？ ⑥、討論：棱柱、棱錐分別具有一些什么幾何性質(zhì)？有什么共同的性質(zhì)？
★棱柱：兩底面是對應(yīng)邊平行的全等多邊形；側(cè)面、對角面都是平行四邊形；側(cè)棱平行且相等；平行于底面的截面是與底面全等的多邊形
★棱錐：側(cè)面、對角面都是三角形；平行于底面的截面與底面相似，其相似比等于頂點到截面距離與高的比的平方.2.教學(xué)圓柱、圓錐的結(jié)構(gòu)特征： ① 討論：圓柱、圓錐如何形成？
② 定義：以矩形的一邊所在的直線為軸旋轉(zhuǎn),其余三邊旋轉(zhuǎn)所成的曲面所圍成的幾何體叫圓柱；以直角三角形的一條直角邊為旋轉(zhuǎn)軸,其余兩邊旋轉(zhuǎn)所成的曲面所圍成的幾何體叫圓錐.→結(jié)合圖形認識：底面、軸、側(cè)面、母線、高.→ 表示方法 ③ 討論：棱柱與圓柱、棱柱與棱錐的共同特征？ → 柱體、錐體.④ 觀察書P2若干圖形，找出相應(yīng)幾何體；
三、鞏固練習(xí)：
1.已知圓錐的軸截面等腰三角形的腰長為 5cm，面積為12cm,求圓錐的底面半徑.2.已知圓柱的底面半徑為3cm，軸截面面積為24cm,求圓柱的母線長.3.正四棱錐的底面積為46Cm2,側(cè)面等腰三角形面積為6Cm2,求正四棱錐側(cè)棱.（四）、教學(xué)棱臺與圓臺的結(jié)構(gòu)特征：
① 討論：用一個平行于底面的平面去截柱體和錐體，所得幾何體有何特征？ ② 定義：用一個平行于棱錐底面的平面去截棱錐，截面和底面之間的部分叫做棱臺；用一個平行于圓錐底面的平面去截圓錐，截面和底面之間的部分叫做圓臺.結(jié)合圖形認識：上下底面、側(cè)面、側(cè)棱（母線）、頂點、高.討論：棱臺的分類及表示？ 圓臺的表示？圓臺可如何旋轉(zhuǎn)而得？ ③ 討論：棱臺、圓臺分別具有一些什么幾何性質(zhì)？
★ 棱臺：兩底面所在平面互相平行；兩底面是對應(yīng)邊互相平行的相似多邊形；側(cè)面是梯形；側(cè)棱的延長線相交于一點.★ 圓臺：兩底面是兩個半徑不同的圓；軸截面是等腰梯形；任意兩條母線的延長線交于一點；母線長都相等.④ 討論：棱、圓與柱、錐、臺的組合得到6個幾何體.棱臺與棱柱、棱錐有什么關(guān)系？圓臺與圓柱、圓錐有什么關(guān)系？（以臺體的上底面變化為線索）2．教學(xué)球體的結(jié)構(gòu)特征：
① 定義：以半圓的直徑所在直線為旋轉(zhuǎn)軸，半圓面旋轉(zhuǎn)一周形成的幾何體，叫球體.結(jié)合圖形認識：球心、半徑、直徑.→ 球的表示.② 討論：球有一些什么幾何性質(zhì)？
③ 討論：球與圓柱、圓錐、圓臺有何關(guān)系？（旋轉(zhuǎn)體）棱臺與棱柱、棱錐有什么共性？（多面體）
3.教學(xué)簡單組合體的結(jié)構(gòu)特征：
① 討論：礦泉水塑料瓶由哪些幾何體構(gòu)成？燈管呢？
② 定義：由柱、錐、臺、球等幾何結(jié)構(gòu)特征組合的幾何體叫簡單組合體.4.練習(xí)：圓錐底面半徑為１cm，高為2cm，其中有一個內(nèi)接正方體，求這個內(nèi)接正方體的棱長.（補充平行線分線段成比例定理）
（五）、鞏固練習(xí)：
1.已知長方體的長、寬、高之比為4∶3∶12，對角線長為26cm, 則長、寬、高分別為多少？ 2.棱臺的上、下底面積分別是25和81，高為4，求截得這棱臺的原棱錐的高 3.若棱長均相等的三棱錐叫正四面體，求棱長為a的正四面體的高.★例題：用一個平行于圓錐底面的平面去截這個圓錐，截得的圓臺的上、下底面的半徑的比是1：4，截去的圓錐的母線長為3厘米，求此圓臺的母線之長?！窠猓嚎疾槠浣孛鎴D，利用平行線的成比例，可得所求為9厘米。
★ 例題2：已知三棱臺ABC—A′B′C′ 的上、下兩底均為正三角形，邊長分別為3和6，平行于底面的截面將側(cè)棱分為1：2兩部分，求截面的面積。（4倍的根號3）
★ 圓臺的上、下度面半徑分別為6和12，平行于底面的截面分高為2：1兩部分，求截面的面積。（100π）
▲ 解決臺體的平行于底面的截面問題，還臺為錐是行之有效的一種方法。
第四篇：《電場》教案4
《電場》教案
【教材分析】教材從電荷在電場中受力入手，引入了電場強度的概念，明確它是表示電場強弱的物理量。本節(jié)課主要由電場強度、點電荷的電場和電場強度的疊加、勻強電場三部分內(nèi)容組成。原本都是很抽象的知識，通過與重力場做類比，引入試探電荷的方法，化抽象為具體，引領(lǐng)學(xué)生的認知?！窘虒W(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能
1．粗略了解物理學(xué)史上對電荷間相互作用力的認識過程。
2．知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。
3．理解電場強度的概念及其定義，會根據(jù)電場強度的定義進行有關(guān)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。
4．能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義推導(dǎo)點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關(guān)的計算。
5．知道場強的疊加原理，并能應(yīng)用這一原理進行簡單的計算。
6.利用電場線描述電場，知道勻強電場的特點。
二、過程與方法 地球重力場
1．經(jīng)歷“探究描述電場強弱的物理量”的過程，獲得探究活動的體驗。
2．領(lǐng)略通過試探電荷在電場中所受靜電力的方法來研究電場，體會理想模型、比值法、類比法等物理學(xué)研究方法的應(yīng)用。
三、情感態(tài)度與價值觀
1．體驗探究物理規(guī)律的艱辛與喜悅。2．學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度。
【教學(xué)重點】
1．探究描述電場強弱的物理量——場強。
2．理解電場、電場強度的概念，并會根據(jù)電場強度的定義進行有關(guān)的計算。3.幾種特殊電場及其電場線的畫法。
【教學(xué)難點】充分理解場強的物理意義、學(xué)會分析矢量場強的大小和方向。【教學(xué)用具】多媒體課件、電場線模擬演示儀
【教學(xué)設(shè)計】
一、復(fù)習(xí)提問、新課導(dǎo)入教師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了庫侖定律，也就是表示兩個點電荷之間靜電力大小的公式，請同學(xué)來回答。學(xué)生回答：教師：我們不免會產(chǎn)生這樣的疑問：投影右圖。問題1：真空中兩個電荷相隔一定的距離，卻能夠發(fā)生相互作用，它們之間難道就沒有物質(zhì)嗎？學(xué)生思考。教師：假如沒有物質(zhì)，那么電荷的能量從何而來？假如存在物質(zhì)，這種物質(zhì)肯定有它的特殊性，因為我們看不見摸不著它。其實真的存在這樣的物質(zhì)，它叫做場。比如重力場。物體和地球之間的相互作用，是通過這種場發(fā)生的，這里的場可以叫做重力場。而電荷與電荷之間的相互作用，是通過電場發(fā)生的。
二、新課教學(xué)
（一）電場
教師：首先提出電場這種物質(zhì)的科學(xué)家是英國的物理學(xué)家、化學(xué)家——法拉第。他對事物的本質(zhì)有著非常敏銳的洞察力，在電學(xué)上有著突出的貢獻。向?qū)W生簡要介紹法拉第的求學(xué)經(jīng)歷。讓電場與重力場做類比即可理解電荷之間的力是如何發(fā)生的了。
教師啟發(fā)引導(dǎo)：場都是“物質(zhì)”──它和分子、原子組成的實物一樣，雖然我們看不見、摸不著，但它們都具有能量、質(zhì)量和動量，物體受到的萬有引力是靠重力場來完成的，電視機、收音機信號的發(fā)射與接受是靠電磁場來實現(xiàn)的。
教師板書：電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)，場與實物是物質(zhì)存在的兩種形式。教師：通過庫侖定律的學(xué)習(xí)，我們可以聯(lián)想到：電場具有怎樣的特性呢？學(xué)生回答：對放入其中的電荷有電場力的作用。
教師：這種力的作用與電場的強弱有關(guān)嗎？引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究。學(xué)生思考
（二）電場強度
教師：下面我們來探討三個問題。①相同的小球在不同的位置所受作用力不一樣，其本質(zhì)原因是什么呢？
學(xué)生回答：電場強弱不同。
②那么如何來描述電場的強弱呢？
教師啟發(fā)：像速度、密度等尋找一個物理量來表示。③如何來研究電場？學(xué)生思考。教師引導(dǎo)：電場的本領(lǐng)是對場中的其他電荷具有作用力，這也是電場的最明顯、最基本的特征之一。因此在研究電場的性質(zhì)時，我們可以從靜電力入手。對于像電場這樣，看不見，摸不到，但又客觀存在的物質(zhì)，可以根據(jù)它表現(xiàn)出來的性質(zhì)來研究它，這是物理學(xué)中常用的研究方法。
教師：怎樣讓它表現(xiàn)出來呢？學(xué)生回答：在電場中放入電荷。
教師：對放入的電荷有要求嗎？比如電量的大小。學(xué)生回答：帶電量非常小的點電荷。教師：下面請同學(xué)們仔細觀察模擬實驗的動畫演示，并描述你看到的現(xiàn)象說明了什么。多媒體動畫模擬：①不同位置偏角不同②增加試探電荷帶電量偏角均增加學(xué)生回答：不同位置受力不同；同一位置試探電荷帶電量增加，受力增大。
第五篇：電場教案1
電場
專題一 庫侖定律 電場和電場線
一、庫侖定律的文字表述、公式、適用條件？
1、文字表述，真空中兩個點電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上.
2、適用條件：真空（干燥空氣）中，點電荷.
QQ3、公式：F?k122,求解靜電力F時，利用公式將Q1、Q2代絕對值，求得大小，方r向依據(jù)同斥異引判定.
二、電場：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用力的一種特殊物質(zhì)形態(tài)，稱為電場.
1、電場的基本性質(zhì)：它對放入其中的電荷有力的作用，這種電場對電荷的靜電力稱為電場力.同時，電場還能使放入其中的電荷具有能.
2、電場強度：放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強.
3、定義式：E=F/q.
這是利用比值定義法定義電場強度的.比值定義法，是物理學(xué)中定義物理量常采用的方法.如：ρ＝m/V,v=s/t,a=
v1?v0等等. t4、適用范圍：任何電場
?大小:E?F/q矢量性：矢量?
向?方向:正電荷所受電場力的方單位：伏每米，符號V/m,1N/C=1 V/m,
5、E表示電場本身的屬性，不由F、q決定，即E跟電場中某點有無試探電荷和試探電荷的電荷量的多少，電性如何、所受電場力均無關(guān).但可用E=F/q計算E.
Q6、點電荷場強：E?k2
r7、電場的疊加原理：如果有幾個點電荷同時存在，它們的電場就互相疊加，形成合電場.這時某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和.
三、電場線
1、英國物理學(xué)家法拉第首先引入了電場強度的圖象，他在電場中畫了一些線，使這些線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致，并使線的疏密表示場強的大小。這些線稱為電場線。
（1）電場線是假想的，不是真實的。
（2）電場線起于正電荷止于負電荷，電場線不閉合。
對于單個點電荷，正電荷假想無窮遠處有負電荷，電場線終止于那里；負電荷同理。（3）電場線的疏密表示電場的強弱。（4）電場線不能相交。
2、常見電場線的分布
（2）等量異號點電荷的電場線
（3）等量同號點電荷電場的電場線
練習(xí)
－－1.場源點電荷Q=104C，試探點電荷q=－105C,它們相距r=1m而靜止，且都處于空氣中，如圖
求：（1）q受的電場力.(2)q所在B點的場強EB=？
－(3)只將q換為q′=2×105C的電荷，求q′所受力及B點的場強.(4)將試探電荷拿去后，再求B點的場強.
2.如圖，點電荷q與4q靜止于空氣中，相距r,它們都是正電荷，求：（1）它們連線中點A的場強.(2)求場強為零的點的位置.
2、兩個點電荷電量分別為+4Q、-Q，固定在相距為L的兩點，在何處放一個什么樣的第三點電荷可使第三點電荷保持靜止？
3.在電場中某點放一檢驗電荷，其電量為q，檢驗電荷受到的電場力為F，則該點電場強度為E=F／q，那么下列說法正確的是()A．若移去檢驗電荷g，該點的電場強度就變?yōu)榱?/p>
B．若在該點放一個電量為2q的檢驗電荷，該點的場強就變?yōu)镋／2 C．若在該點放一個電量為－2q的檢驗電荷，則該點場強大小仍為E，但電場強度的方向變?yōu)樵瓉硐喾吹姆较? D．若在該點放一個電量為－
q的檢驗電荷，則該點的場強大小仍為E，電場強度的方向2也還是原來的場強方向
4．下列說法中，正確的是()A．在一個以點電荷為中心，r為半徑的球面上，各處的電場強度都相同 B．E=kQ僅適用于點電荷形成的電場 2r C．電場強度的方向就是放入電場中的電荷受到的電場力的方向
D．當(dāng)初速度為零時，放入電場中的電荷在電場力作用下的運動軌跡一定是直線
5．P為點電荷(+q1)電場中的一個點，在P點放一點電荷(+q2)，＋q1對＋q2的作用力為F，則()A．P點場強為E=F／q1, 方向是q2在P點所受電場力的方向
B．將P點的電荷改為q2／2，則P點場強也相應(yīng)地變?yōu)樵瓉淼?／2 C．若P點的電荷改為－q2, 則P點場強大小不變，方向與原來方向相反 D．若取走P點的點電荷，則P點場強相應(yīng)地變?yōu)榱? E．以上說法均不對
6．關(guān)于電場線，下列說法正確的是()A．電場線是客觀存在的
B．電場線與電荷運動的軌跡是一致的
C．電場線上某點的切線方向與電荷在該點的受力方向可以不相同 D．沿電場線方向，場強一定越來越大
7．如圖14—6甲為靜電場的一部分電場線的分布, 下列說法正確的是()
A．這個電場可能是負點電荷的電場 B．這個電場可能是勻強電場
C．點電荷q在A點時受到的電場力比在B點時受到的電場力大
D．負電荷在B點時受到的電場力的方向沿B點切線方向即沿乙圖中的Ba方向
8．相距為L的A、B兩點分別固定等量異種電荷Q，在AB連線中點處電場強度為()A．零 B．kQ／L，且指向－Q 2 C．2kQ／L, 且指向－Q 2 D．8kQ／L, 且指向－Q 9．關(guān)于電場強度和電場力說法正確的是()A．電場強度和電場力都反映電場本身的一種物理性質(zhì)
B．電場強度反映電場本身的一種物理性質(zhì)，其大小由放入電場中電荷所受電場力決定 C．電場中某一點電場強度反映電場本身性質(zhì)，其大小與放入電場中的電荷無關(guān) D．電荷在電場中某點所受電場力與電場強度、電荷量均有關(guān) 10．下列關(guān)于電場強度兩個表達式E=F／q，E=
KQ，正確的是()r2A．E=F／q是場強定義式，F(xiàn)是放人電場中電荷受到的力，q是產(chǎn)生電場的電荷量 B．E=F／q是場強定義式，F(xiàn)是放入電場中電荷所受電場力，q是放入電場中電荷電量 C．E=KQ／r是真空中點電荷場強計算式，Q是產(chǎn)生電場的電荷電量 D．E=F／q適用于任何電場；E=KQ／r僅適用于點電荷電場
-10-611．將一點電荷q=－10C放在電場中P點．電荷受到電場力大小為lON, 方向向東,把該電荷撤去后，P點場強為()A．零 B．10N／C, 方向向東 C．10N／C，方向向西
-16 D．10N／C，方向向西 12．如圖14—7所示，正電荷q在電場力作用下由P向Q做加速運動, 而且加速度越來越大，那么可以斷定, 它所在電場是圖中哪一個?()
13．關(guān)于電場線，下列說法正確的是()A．靠近正點電荷, 電場線越密, 電場強度越大, 靠近負點電荷，電場線越密，電場強越小
B．電場線的切線方向是點電荷只在電場力作用下的加速度方向 C．電場線是點電荷在電場中只受電場力作用時運動的軌跡 D．電場中任何兩條電場線都不相交
14．如圖14—8，帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在這條直線上有a、b兩點用Ea、Eb．表示a、b兩處的場強大小，則()A．a(chǎn)、b兩點場強方向相同
B．電場線從a指向b, 所以Ea>Eb C．電場線是直線，所以Ea=Eb D．不知a、b附近的電場線分布，Ea，Eb的大小都不能確定
15．在x軸上有兩個點電荷，一個帶正電Q1，一個帶負電－Q2，Q1=2Q2, E1和E2分別表示兩個電荷所產(chǎn)生的場強大小，則x軸上()A．E1=E2之點有一處，該處合場強為零
B．E1=E2之點共有兩處，一處合場強為零，另一處合場強為2E2 C．E1=E2之點共有三處, 其中兩處合場強為零, 另一處合場強為2E2 D．E1=E2之點共有三處，其中一處合場強為零，另兩處合場強為2E3
專題二 電場能的性質(zhì)
1.電勢差
(1)定義：在移動電荷的過程中，電場對電荷所做的功與電荷電量的比值，叫這兩點間的電勢差.(2)定義式：UAB?WAB.q(3)①A、B兩點間的電勢差可以是正值或負值，大小等于單位正電荷從A移到B時電場力所做的功.②電勢差的單位——伏（V），如果1 C的正電荷在電場中由一點移動到另一點，電場力所做的功為1 J，這兩點間的電勢差是1 V.③電勢差的絕對值也叫電壓.④不論電場如何分布，電場力是恒力還是變力，都可用W=qU來計算電功.2.電勢 電勢：電場中某點的電勢等于單位正電荷由該點移到參考點（零電勢點）時電場力所做的功.
電勢差與零電勢點的選取無關(guān)，但電勢是相對零電勢點而言的，與零電勢點的選取有關(guān).3.電勢能
電場力做正功，電荷的電勢能減少； 電場力做負功，電荷的電勢能增加.電勢能公式
－［例題］在如圖所示的電場中，把點電荷q=+2×1011C，由A點移到B點，電場力做－功WAB=4×1011J.A、B兩點間的電勢差UBA等于多少？B、A兩點間的電勢差UBA等于多少？
－2.將帶電量為6×10C的負電荷從電場中的A點移到B點，克服電場力做了3×105J
－的功，再從B移到C，電場力做了1.2×105J的功，則
（1）A、C間的電勢差UAC.
（2）電荷從A移到B，再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少？
練習(xí)
1.下列關(guān)于電荷在電場中移動時，其電勢能變化的說法中，正確的是 A.正電荷沿電場線方向移動，其電勢能增加 B.正電荷逆電場線方向移動，其電勢能增加 C.負電荷沿電場線方向移動，其電勢能減少 D.負電荷逆電場線方向移動，其電勢能減少
2.如圖，帶電粒子在電場中由A點移到B點，可判知 A.粒子帶負電
B.粒子的電勢能不斷減少 C.粒子的動能不斷減少
D.粒子在B點的加速度大于在A點的加速度
3.下列說法中哪些是正確的
A.沿電場線的指向，場強一定越來越小 B.沿電場線的指向，電勢一定越來越低 C.沿電場線方向移動電荷，電勢能逐漸減小
D.在電場力作用下，正電荷一定從電勢高處向電勢低處移動 4.對于電場中A、B兩點，下列說法正確的是
Ａ.電勢差的定義式UAB?WAB/q，說明兩點間的電勢差UAB與電場力做功WAB成正比，與移動電荷的電量ｑ成反比
Ｂ.A、B兩點間的電勢差等于將正電荷從A點移到B點電場力所做的功
Ｃ.將1 Ｃ電荷從A點移到B點，電場力做1 Ｊ的功，這兩點間的電勢差為１Ｖ
Ｄ.電荷由A點移到B點的過程，除受電場力外，還受其他力的作用，電荷電勢能的變化就不再等于電場力所做的功
5.關(guān)于電勢與電勢能的說法，正確的是 Ａ.電荷在電勢越高的地方，電勢能也越大
Ｂ.電荷在電勢越高的地方，它的電量越大，所具有的電勢能也越大
－6Ｃ.在正點電荷電場中的任一點處，正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能 Ｄ.在負點電荷電場中的任意點，正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能
6.a、b為電場中的兩點，且a點電勢高于b點，則可知 A.把負電荷從a點移到b點電場力做負功，電勢能增加 B.把正電荷從a點移到b點電場力做正功，電勢能減少 C.無論移動的是正電荷還是負電荷，電荷的電勢能都要減少 D.無論是否有電荷移動，a點電勢能總是大于b點的電勢能
圖15—5—3 7.如圖14—5—3所示，電場中有A、B兩點，則下列說法中正確的是 A.電勢?Ａ＞?Ｂ，場強EＡ＞ＥＢ B.電勢?Ａ＞?Ｂ，場強ＥＡ＜ＥＢ
C.將+q電荷從A點移到B點電場力做了正功
D.將-q電荷分別放在A、B兩點時具有的電勢能εＡ＞εＢ 8.關(guān)于電勢的概念，下列說法正確的是()A．電場中某點的電勢等于單位正電荷所具有的電勢能 B．電場中某點的電勢等于該點與零電勢點間的電勢差
C．電場中某點對標(biāo)準(zhǔn)位置的電勢等于把靜止的單位正電荷從標(biāo)準(zhǔn)位置勻速移至該點外力做的功
D．電場中某點的電勢等于放在該點的檢驗電荷的電勢能與其電量之比 9．如圖14一17所示，電場中有A、B兩點，則下列說法中正確的是（）A．電勢UA>UB，場強EA>EB B．電勢UA>UB，場強EA C．將+q從A點移到B點電場力做了正功 D．將－g電荷分別放在A、B兩點時具有的電勢能?A??B －910.一個帶正電的質(zhì)點，電量ｑ＝2.0×10Ｃ，在靜電場中由ａ點移到ｂ－5－點，在這過程中，除電場力外，其他力做的功為6.0×10Ｊ，質(zhì)點的動能增加了8.0×105 Ｊ，則ａ、ｂ兩點間的電勢差為 4444A.3×10 V B.1×10 V C.4×10 V D.7×10 V 1.BD 2.AC 1.B 2.C 3.CD 4.AB 5.AB 6.BC －5－4447.3,1.8×10 8.（1）1.2×10 J，1.2×10 Ｖ（2）1.2×10 Ｖ． 專題三 等勢面 場強與電勢差的關(guān)系 一、面：電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面. 特點1：在同一等勢面上移動電荷電場力不做功. 特點2：電場線跟等勢面垂直，且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面. 特點3：任兩個等勢面都不相交. 二、與電勢差的關(guān)系 E?U注：①只適用于勻強電場 d②d：沿場強方向的距離 ［例題］如圖，在勻強電場中的M、N兩點距離為2 cm，兩點間的電勢差為5 V,M、N連線與場強方向成60°角，則此電場的電場強度多大？ 練習(xí)1．關(guān)于等勢面的說法正確的是（） A．電荷在等勢面上移動時不受電場力作用，所以電場力不做功 B．等勢面上各點的場強大小相等 C．等勢面一定跟電場線垂直 D．兩個等勢面永不相交 2．如圖14—20所示，三個等勢面上有a、b、c、d四點, 若將一正電荷由c經(jīng)a移到d, 電場力做正功W1, 若由c經(jīng)b移到d，電場力做正功W2，則()A．W1>W2，Ul>U2 B．W1 4關(guān)于等勢面，正確的是()A．等勢面上各點電勢一定為0 B．等勢面上任意兩點間電勢差一定為零 C．在同一等勢面上，無論沿任何路徑移動電荷．電場力都不做功 D．兩個不同的等勢面上任意兩點間的電勢差為一定值 5．如圖14—16所示，對兩個電量均為+q的點電荷連線中點0和中垂線上某點P正確的是()A．?0??P,E0?EP B．?O??P,EO?EP C．將正電荷從0移到P，電場力做正功 D．將正電荷從0移到P，電場力做負功 6．如圖14—17所示，B、C、D三點都在以點電荷+Q為圓心，半徑為r的圓弧上．將一檢驗電荷從A點分別移到B、C、D各點時，電場力做的功是()A．WAB>WAC B．WAD>WAB C．WAC>WAD D．WAB=WAC 7下列關(guān)于U=Ed說法正確的是()A．在電場中，E跟U成正比，跟d成反比 B．對于任何電場，U=Ed均成立 C．U=Ed僅適用于勻強電場，d是電場中任意兩點間的距離 D．U=Ed僅適用于勻強電場，d是場強方向上兩點間的距離 8．如圖14—19所示，a、b、c是一條電場線上三點，電場線方向 由a到c，a、b間距離等于b、c 間距離，用?a、?b、?c和Ea、Eb、Ec表示三點的電勢和場強，可以判定()A． ?a??b??c B．Ea>Eb>Ec C．?a??b??b??c D．Ea=Eb=Ec 9.關(guān)于場強和電勢的下列說法中，正確的是 A.在電場中a、b兩點間移送電荷的過程中，電場力始終不做功，則電荷所經(jīng)過路徑上的各點的場強一定為零 B.電場強度的方向就是電勢降落最快的方向 C.兩個等量同種電荷的電場中，從兩電荷連線的中點沿連線的中垂線向外，電勢越來越低，場強越來越小 D.兩個等量異種電荷的電場中，兩電荷連線的中垂線上各點的電勢均相等，而連線的中點場強最大，沿中垂線向外，場強越來越小 10.兩個電量均為+q的點電荷連線中點O和中垂線上某點P正確的關(guān)系是 A.U0＜Up,E0＞Ep B.U0＞Up,E0＜Ep C.將正電荷從o點移至p點，電場力做正功 D.將正電荷從o點移至p點，電場力做負功 11圖所示，將兩個帶等量異性電的點電荷，分別置于A、B兩點，CD是AB連線的垂直平分線，O為其垂足，AB線上M、N兩點分別與O點等距.CD線上S、T兩點分別與O點等距.若定無限遠處電勢為零，下面說法正確的是 A.M、N兩點比較，場強EM=EN，方向相同；電勢φM=φN≠0 B.S、T兩點比較，場強ΕS=ET,方向相同，電勢φS=φT=0 C.若M、N、S、T四點與O點均等距，則場強EM=EN=ES=ET，且方向相同 D.電勢差USM=UNT，且均為負值 12.平行于低面的勻強電場中，有a、b、c三點，各點的電勢分別為φa=8 V,φb=－4 V,φc=2 V,如圖所示，已知ab?103 cm,ac?53 cm,ac與ab之間夾角為60°，試求這個勻強電場場強的大小和方向. 電容器、電容 一、構(gòu)造 三、工作方式 四、電容 二、作用 1）充電 1）意義 2)放 2）定義式 練習(xí)題 1、某電容C=20PF，那么用國際單位表示，它的電容為_________F 2、兩個電容器電量之比為2：1，電壓之比為1：2，則它們的電容之比為（）3．對于一個確定的電容器的電容正確的理解是[ ] A．電容與帶電量成比 B.電容與電勢差成反比C．電容器帶電量越大時，電容越大。D．對確定的電容器，每板帶電量增加，兩板間電勢差必增加． 4關(guān)于電容器下列說法正確的是() A．平行板電容器所帶電量是指兩極板所帶電量絕對值之和 B．電容器電容越大，所帶電量越多 C．電容器容納電荷本領(lǐng)隨兩極板間電勢差增加而增加 D．不同電容器，若兩極間電勢差相等，所帶電量多的電容大 5有關(guān)電容器，正確的是()A．電容器的帶電量與極板間電壓成正比 B．電容器電容與電容器帶電量成正比 C．電容器電容與極板間電壓成反比 D．以上說法均不對 6．將平行板電容器兩極分別與電源兩極相連，若使電容器兩極板間距增大，則()A．電容器電容減小 B．極間場強增大 C．極板帶電量增大 D．極板上電壓不變 7.列正確的是()A．由公式C?Q并可知，電容大小跟電量成正比，跟電壓成反比 U B．電容器的電容大小與電壓、電量無關(guān) C．電容器帶電量是指每個極板帶電量絕對值 D．電量越多，電容越大 8．如圖14—24所示是描述對給定的電容器充電時電量Q，電壓U，電容C之間相互關(guān)系的圖象，其中錯誤的是() 9.圖14—36所示，兩塊平行相對的金屬板MN與電池相連接，N板接地，在距離兩板等遠的一點P固定一個帶正電的點電荷，如果將M板向上平移一小段距離，則()A．點電荷所受電場力要減小 B．點電荷所受電場力要增大 C．點電荷電勢能保持不變 D．點電荷電勢能減小 平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，兩板間懸掛一帶電小球，靜止時懸線與垂線夾角為?，如圖14—38所示，現(xiàn)將正極板向右平移一小段距離，則小球的懸線受到的拉力將（）A．變大 B．變小 C．不變 D．不能確定 11平行板電容器的兩個極板分別與一電源正、負極相連，如圖14—25所示，在保持開關(guān)閉合的情況下，將電容器極板距離增大，則電容器電容C、帶電量Q，極板間場強E的變化()A．C、Q、E都逐漸增大 B．C、Q、E都逐漸減少 C．C、Q逐漸減小，E不變 D．C、E逐漸減小，Q不變 上題中，待電容器充電后將開關(guān)斷開，再將電容器極板間距增大，則電容器電容C，極板間電壓U極板間場強E的變化是()A．C變小，U不變，E不變 B．C變小，U變大，E不變 C．C變小，U變小，E不變 D．C變小，U不變，E變小
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