高二物理 選修3-1 第一章 靜電場(chǎng) 教案.doc

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______________________________________________________________________________________________________________ 高二物理 選修3-1 第一章 靜電場(chǎng) 1、 電荷及其守恒定律 a、 摩擦起電： b、 靜電感應(yīng)：本質(zhì)都是微觀帶電粒子在在物體之間和物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移。 c、 電荷守恒定律：大量事實(shí)表明，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)移過(guò)程中，電荷的總量保持不變。 d、 元電荷：電荷的多少叫電荷量；迄今為止，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量。人們把這個(gè)最小的電荷量叫做元電荷，用e表示，所有帶電體的電荷量都是e的整數(shù)倍，電荷量是不能連續(xù)變化的物理量。e可取1.60×10-19C；電子的電荷量e與電子的質(zhì)量me之比，叫做電子的比荷。 2、 庫(kù)侖定律 a、 庫(kù)侖定律：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比，作用力的方向在它們的連線上。 F=kq1q2/r2 其中，靜電力常量 k=9.0×109Nm2/C2 b、 電荷間這種相互作用力叫做靜電力或庫(kù)侖力。點(diǎn)電荷的理解。與萬(wàn)有引力的區(qū)別。 c、 帶電金屬球接觸后等分電量； 3、 電場(chǎng)強(qiáng)度 a、 法拉第提出的觀點(diǎn)：電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場(chǎng)，處在電場(chǎng)中的其他電荷受到的作用力就是這個(gè)電場(chǎng)給予的； b、 電場(chǎng)和磁場(chǎng)是一種客觀存在，并且是互相聯(lián)系的，統(tǒng)稱為電磁場(chǎng)；變化的電磁場(chǎng)以光速在空間傳播，它和實(shí)物一樣具有能量和動(dòng)量，因而場(chǎng)和實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。只有在研究運(yùn)動(dòng)的電荷，特別是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)迅速變化的電荷時(shí)，電磁場(chǎng)的實(shí)在性才凸顯出來(lái)。 c、 靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，稱為靜電場(chǎng)。 d、 試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的力F與試探電荷的電荷量q成正比，F(xiàn)=Eq，E是比例常數(shù)，也即電場(chǎng)強(qiáng)度，反映電場(chǎng)在這點(diǎn)的性質(zhì)，與q無(wú)關(guān)。 e、 點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算與電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加（電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和） f、 電場(chǎng)線可以形象地描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。電場(chǎng)線有以下幾個(gè)特點(diǎn)： ①電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷； ②電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交； ③在同一幅圖中，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方較疏。 g、 勻強(qiáng)電場(chǎng)：電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等，方向相同。 4、 電勢(shì)能和電勢(shì) a、 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)；這個(gè)結(jié)論在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中也是適用的。 b、 電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能，記作Ep。可以類比重力勢(shì)能。 c、 靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量。WAB=EpA-EpB d、 電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功。 e、 電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)，是個(gè)標(biāo)量。φ=Ep/q f、 沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低。 g、 電場(chǎng)中電勢(shì)相同的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。 5、 電勢(shì)差 a、電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做電勢(shì)差，也叫電壓。UAB=φA-φB 6、 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 a、 勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積； UAB=Ed b、 類比公式W=qU，W=Fd=qEd 7、 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 a、 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的電場(chǎng)處處為0； b、 處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，它的表面是個(gè)等勢(shì)面。 c、 導(dǎo)體上電荷分布的特點(diǎn)： （1） 導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷分布在導(dǎo)體的表面； （2） 在導(dǎo)體外表面，越尖銳的位置電荷的密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒有電荷。 d、 尖端放電、靜電屏蔽的理解。 8、 電容器的電容 C=Q/U C= 電容單位法拉，簡(jiǎn)稱法，符號(hào)F。接通電源時(shí)，U不變；斷開電源時(shí)，Q不變。 9、 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) a、 帶電粒子的加速 b、 帶電粒子的偏轉(zhuǎn) 牛刀小試 1、 關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電，以下說(shuō)法正確的是??（???????）?? A． 摩擦起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移，感應(yīng)起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷?? B．摩擦起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷，感應(yīng)起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移?? C．不論摩擦起電還是感應(yīng)起電都是電荷的轉(zhuǎn)移?? D．以上說(shuō)法均不正確 2、避雷針能起到避雷作用，其原理是（??????）? A．尖端放電?????B．靜電屏蔽????? C．摩擦起電??????D．同種電荷相互排斥?? 3、真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們間的靜電力為F，如果保持它們所帶的電量不變，將它們之間的距離增大為原來(lái)的2倍，它們之間作用力的大小等于(?????)? A.F????????B.2F????????C.F/2????????D.F/4? 4、電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=F/q?可知，在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)（???????）? A、電場(chǎng)強(qiáng)度E跟F成正比，跟q成反比? B、無(wú)論檢驗(yàn)電荷所帶的電量如何變化，F(xiàn)/q始終不變? C、電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)。? D、一個(gè)不帶電的小球在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零 5、關(guān)于于電場(chǎng)，下列敘述正確的是（??????）? A．以點(diǎn)電荷為圓心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相同? B．正電荷周圍的電場(chǎng)一定比負(fù)電荷周圍的電場(chǎng)強(qiáng)? C．在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入檢驗(yàn)電荷q，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E=F/q，取走q后，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不變? D．電荷所受電場(chǎng)力大，該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定很大 6、 下圖所示為電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，A、B為其上的兩點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是(??????)? A、EA與EB一定不等，φA與jφB一定不等???? B、EA與EB可能相等，φA與jφB可能相等???????????????????????????????????????????????????????????? C、EA與EB一定不等，φA與jφB可能相等? D、EA與EB可能相等，φA與jφB一定不等 7、如圖所示，實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線.一個(gè)帶正電荷的粒子以某一速度射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，只在電場(chǎng)力作用下，運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中的虛線所示，a、b為軌跡上的兩點(diǎn).若a點(diǎn)電勢(shì)為φa?，b點(diǎn)電勢(shì)為φb?，則(???????????)? A.場(chǎng)強(qiáng)方向一定向左，且電勢(shì)φa?>φb??? B.場(chǎng)強(qiáng)方向一定向左，且電勢(shì)φa?<φb?? C.場(chǎng)強(qiáng)方向一定向右，且電勢(shì)φa?>φb??? D.場(chǎng)強(qiáng)方向一定向右，且電勢(shì)φa?<φb 8、帶電粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，要使它離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角增大，可采用的方法有（????????）? A.增加帶電粒子的電荷量??????? ?B.增加帶電粒子的質(zhì)量? C.增高加速電壓???????????????? D.增高偏轉(zhuǎn)電壓 9、兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示。接通開關(guān)K，電源即給電容器充電，則（????）? A. ?保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小? B.?保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電荷量增大? C.?斷開K，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢(shì)差減小? D.?斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢(shì)差增大 10、 用絲線吊一質(zhì)量為m，帶電量為-q的小球，置于水平方向的電場(chǎng)中，如圖所示，靜止時(shí)懸線與豎直方向夾角是300，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=????????????????，方向?yàn)???????????。 11、 一個(gè)平行板電容器，電容為200pF，充電后兩板間電壓為100V，則電容?器的帶電量是_________，保持電容器與電源相連，將兩板間距離減半，則電容器的帶電________ 12、水平放置的A、B兩平行金屬板相距h，上板A帶正電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球在B板下方距離為H處，以初速度v0豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電 場(chǎng)，欲使小球剛好打到A板，A、B間電勢(shì)差為多少？ 13、 在電場(chǎng)強(qiáng)度為E方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)桿（質(zhì)量不計(jì)）固定一個(gè)質(zhì)量為m的電量為q帶正電的小球，細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)將桿從水平位置A輕輕釋放，在小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過(guò)程中.?求: （1）電場(chǎng)力對(duì)小球作多少功？?小球的電勢(shì)能如何變化？??? （2）A、B兩位置的電勢(shì)差多少？? （3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度多大？? （4）在最低點(diǎn)時(shí)絕緣桿對(duì)小球的作用力？ 14、如圖所示，水平放置的兩塊平行金屬板A、B之間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶正電的微粒P恰好能懸浮在板間處于靜止?fàn)顟B(tài)：? （1）如果微粒P所帶電量為q，質(zhì)量為m，求板間的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向？ （2）如果將另一點(diǎn)電荷-q放在電場(chǎng)中的M點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力多大，方向如何？ 14、如下圖所示，在豎直放置的足夠大的鉛屏A的右表面上貼?著b射線（即電子）放射源P，已知射線實(shí)質(zhì)為高速電子流，放射源?放出的b粒子射向各個(gè)方向速度為v0＝1.0×107 m/s。足夠大的熒光屏?M與鉛屏A平行放置，相距d?＝2.0×10-2m，其間有水平向左的勻強(qiáng)?電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝2.5×104N/C。已知電子電量e＝1.6×10-19C? 電子質(zhì)量取m＝9.0×10-31kg。??? 求：（1）電子到達(dá)熒光屏M上的動(dòng)能。? （2）熒光屏上的發(fā)光面積。 15、如圖所示為真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入由兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)1，板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2，電子質(zhì)量為m，電荷量為e。求：? （1） 電子穿過(guò)A板時(shí)的速度大??；? （2） 電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量；? （3）P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。 1、 發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)的科學(xué)家是（ ） A、洛侖茲 B、庫(kù)侖 C、法拉第 D、奧斯特 2、 帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到洛倫茲力的作用．下列表述正確的是（ ） 3、 樓道里，夜間只是偶爾有人經(jīng)過(guò)，電燈總是亮著會(huì)浪費(fèi)電能。科研人員利用光敏材料制成“光控開關(guān)”，天黑時(shí)自動(dòng)閉合；天亮?xí)r自動(dòng)斷開。利用聲敏材料制成“聲控開關(guān)”，當(dāng)有人走動(dòng)發(fā)出聲音時(shí)，自動(dòng)閉合；無(wú)人走動(dòng)時(shí)，自動(dòng)斷開。若將這兩個(gè)開關(guān)配合使用（如圖1），就可以使樓道燈變得“智能化”，這種“智能”電路正確的是（ ） 4、 一般家庭的衛(wèi)生間都要安裝照明燈和換氣扇。使用時(shí)，有時(shí)需要各自獨(dú)立工作，有時(shí)需要它們同時(shí)工作。評(píng)價(jià)下圖所示的電路，你認(rèn)為符合上述要求的是（ ） 5、 在做“探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有多個(gè)燈泡可供選擇，小明把兩只燈泡L1、L2串聯(lián)起來(lái)接到電源上，如圖所示：當(dāng)分別把電壓表連在圖中AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)及AC兩點(diǎn)時(shí)，閉合開關(guān)后測(cè)得的數(shù)據(jù)是：UAB=?0，UBC=?12V，UAC?=12V， 則故障可能是?????????????????????????。故障排除后，實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行，通過(guò)測(cè)量得到了兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：分析兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論： ???。 本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)你認(rèn)為有什么不合理或可以改進(jìn)的地方嗎？若有，請(qǐng)加以說(shuō)明（若是電路改進(jìn)則填寫在下邊虛線框內(nèi)）．  THANKS !!! 致力為企業(yè)和個(gè)人提供合同協(xié)議，策劃案計(jì)劃書，學(xué)習(xí)課件等等 打造全網(wǎng)一站式需求 歡迎您的下載，資料僅供參考 -可編輯修改-