選修3-1 第一章靜電場(chǎng)導(dǎo)學(xué)案(用)

1、靜電場(chǎng)導(dǎo)學(xué)案全章教學(xué)內(nèi)容分析本章是高中物理電磁學(xué)的起始章節(jié)，可以說(shuō)本章將學(xué)生引入另一個(gè)新的學(xué)習(xí)領(lǐng)域；本章教學(xué)是整個(gè)電磁學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，對(duì)后續(xù)的電磁學(xué)的教學(xué)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。電場(chǎng)章節(jié)的知識(shí)特點(diǎn)：(1)新概念多且抽象不易直接感知；(2)綜合性強(qiáng)、跨度大；(3)包含有豐富的物理思維方法。課標(biāo)要求1了解靜電現(xiàn)象及其在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒的知識(shí)分析靜電現(xiàn)象。例1了解存在可燃?xì)怏w的環(huán)境中防止靜電常采用的措施。2知道點(diǎn)電荷，體會(huì)科學(xué)研究中的理想模型方法。知道兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律。通過(guò)靜電力與萬(wàn)有引力的對(duì)比，體會(huì)自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性。3了解靜電場(chǎng)，初步了解場(chǎng)是物質(zhì)存在的形式之一。理

2、解電場(chǎng)強(qiáng)度。會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)。4知道電勢(shì)能、電勢(shì)，理解電勢(shì)差。了解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。例2分析物理學(xué)中常把無(wú)窮遠(yuǎn)處和大地作為電勢(shì)零點(diǎn)的道理。例3觀察靜電偏轉(zhuǎn)，了解陰極射線管的構(gòu)造，討論它的工作原理。5觀察常見(jiàn)電容器的構(gòu)造，了解電容器的電容。舉例說(shuō)明電容器在技術(shù)中的應(yīng)用。例4使用閃光燈照相。查閱資料，了解電容器在照相機(jī)的閃光燈中的作用?；顒?dòng)建議1通過(guò)查閱資料、閱讀說(shuō)明書(shū)、觀察實(shí)物等方式，了解避雷針、靜電除塵器、靜電復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)等設(shè)施的基本原理，撰寫(xiě)一篇科學(xué)報(bào)告。2收集資料，綜述靜電的危害和預(yù)防方法。知識(shí)版塊及知識(shí)結(jié)構(gòu)靜電基本現(xiàn)象電場(chǎng)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)電場(chǎng)對(duì)電場(chǎng)中的物質(zhì)的作用(電場(chǎng)對(duì)電

3、荷的作用、電場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體的作用、電場(chǎng)對(duì)電介質(zhì)的作用)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖學(xué)情分析學(xué)生對(duì)電場(chǎng)知識(shí)類了解不多，初中教學(xué)中實(shí)驗(yàn)不全；回憶總結(jié)初中靜電學(xué)知識(shí)參差不齊；學(xué)生正處在形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，部分學(xué)生存在抽象思維障礙，尤其是空間思維障礙；部分學(xué)生對(duì)電學(xué)知識(shí)不感興趣，存恐懼感。教學(xué)要求與建議1加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)在教學(xué)中的形象思維支撐，促進(jìn)學(xué)生獲得正確的知識(shí)表象；2不失時(shí)機(jī)地、及時(shí)地進(jìn)行宏觀和微觀的聯(lián)系，突出學(xué)生對(duì)電荷運(yùn)動(dòng)及電相互作用中的微觀機(jī)理理解；3強(qiáng)調(diào)靜電場(chǎng)的概念和研究方法是電磁學(xué)的基礎(chǔ)，注意物理概念的辨析，防止相似概念混淆；4突出對(duì)靜電場(chǎng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程，突出類比思維方法的應(yīng)用，促進(jìn)知識(shí)的有效建

4、構(gòu)；5加強(qiáng)與生活、技術(shù)、社會(huì)的聯(lián)系，加強(qiáng)力電知識(shí)綜合，提高大幅度遷移和應(yīng)用知識(shí)的能力。課時(shí)分配建議1電荷及其守恒定律1課時(shí)2庫(kù)侖定律1課時(shí)3電場(chǎng)強(qiáng)度2課時(shí)4電勢(shì)能和電勢(shì)2課時(shí)5電勢(shì)差1課時(shí)6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1課時(shí)7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用1課時(shí)8電容器與電容1課時(shí)9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1課時(shí)§1.1電荷及其守恒定律 學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 （一）知識(shí)與技能1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(fù)電荷分開(kāi)3知道靜電感應(yīng)現(xiàn)象，知道靜電感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開(kāi)4知道電荷守恒定律5知道什么是元電荷（二）過(guò)程

5、與方法1、通過(guò)對(duì)初中知識(shí)的復(fù)習(xí)使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自然界中的兩種電荷2、通過(guò)對(duì)原子核式結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開(kāi)但對(duì)一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和不變。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)【重點(diǎn)難點(diǎn)】知道三種使物體帶電的方法及帶電本質(zhì)知道什么是元電荷、比荷、電荷量、靜電感應(yīng)的概念【預(yù)習(xí)】： 一、電荷1自然界中兩種電荷：        。2電荷及其相互作用：      &

6、#160;                                       。3使物體帶電的方法及實(shí)質(zhì)：         

7、60;                                                 

8、60;                                                 

9、60;                                                  &#

10、160;                                          二、電荷守恒定律：       

11、60;                                                 

12、60;                                                 

13、60;                                                  &#

14、160;                                                 三、幾個(gè)基本概

15、念： 電荷量：                                                

16、                 元電荷：                                 &

17、#160;                               比荷：                  

18、60;                                                靜電感應(yīng)、感應(yīng)起電：

19、0;                                                 

20、0;                                                   &#

21、160;                       【展示】：【點(diǎn)撥】：在干燥的冬天，你也許有過(guò)這樣的經(jīng)歷：當(dāng)你經(jīng)過(guò)鋪有地毯的走道來(lái)到房間門口，在伸手接觸金屬門把的一剎那，突然聽(tīng)到“啪”的一聲，手被麻了一下，弄得你虛驚一場(chǎng)，是誰(shuí)在惡作??？回答可能有點(diǎn)意外，原來(lái)是電荷在作怪。本節(jié)課從分析物體的起電著手，結(jié)合摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)驗(yàn)研究物體起電的本質(zhì)，總結(jié)出物體的起電本

22、質(zhì)上是電荷的轉(zhuǎn)移，一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變，從而理解電荷守恒定律。一教師可演示毛皮摩擦橡膠棒、絲綢摩擦玻璃棒導(dǎo)致驗(yàn)電器鉑片張開(kāi)或吸引輕小物體張開(kāi)體會(huì)摩擦起電，利用課本圖1.1-1的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步讓學(xué)生體會(huì)感應(yīng)起電及其本質(zhì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解不論何種起電方式，本質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移。二本節(jié)課標(biāo)及其解讀。1.了解摩擦起電和感應(yīng)起電，知道元電荷：（1）知道自然界存在兩種電荷。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；（2）了解摩擦起電、感應(yīng)起電，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)；（3）知道元電荷、電荷量的概念，知道電荷量不連續(xù)變化。2用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒的知識(shí)分析靜電現(xiàn)象：（1）知道電

23、荷守恒定律；（2）應(yīng)掌握完全相同的兩個(gè)帶電金屬球相互接觸后，電荷間的分配關(guān)系。三從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)是本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)，起電本質(zhì)是本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)，教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)有三個(gè)：1在靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，金屬導(dǎo)體內(nèi)移動(dòng)的是電子，而不是質(zhì)子；2元電荷是電荷量，并不是某個(gè)實(shí)體電荷；3電荷量是不連續(xù)的，電荷的正負(fù)表示其帶電性質(zhì)。本節(jié)教學(xué)疑點(diǎn)有兩個(gè)：1對(duì)起電方式及實(shí)質(zhì)的理解.(1)對(duì)物質(zhì)內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)分析，說(shuō)明部分物質(zhì)內(nèi)部電子可以自由移動(dòng)；(2)電荷守恒，說(shuō)明起電的實(shí)質(zhì)不是新電荷的產(chǎn)生。2電中性的解釋，加深學(xué)生對(duì)起電的理解?！菊n堂探究】：一教材第3頁(yè)的靜電感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是探究感應(yīng)起電的重要實(shí)驗(yàn),有條件的學(xué)?？蛇M(jìn)行分

24、組實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生探究感應(yīng)起電的特點(diǎn)和本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行歸納、總結(jié)的能力，教材中各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象均未給出具體的結(jié)論，這就要求教學(xué)中要滲透科學(xué)探究的思想方法。二關(guān)于摩擦起電的實(shí)驗(yàn)，在用毛皮摩擦橡膠棒或用絲綢摩擦玻璃棒時(shí)盡可能每次都朝一個(gè)方向摩擦，這樣效果更好一些關(guān)于教材第3頁(yè)的做一做，建議教師為學(xué)生創(chuàng)造條件，認(rèn)識(shí)靜電計(jì)和驗(yàn)電器，了解接觸可以起電，感應(yīng)也可以起電【典例精析】：例1絕緣細(xì)線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜。在a的近旁有一絕緣金屬球b，開(kāi)始時(shí)，a、b都不帶電，如圖1-1-1所示，現(xiàn)使b帶正電，則( )ab圖1-1-1A.b將吸引a，吸住后不放開(kāi)B.b先吸引a，接觸后又把

25、a排斥開(kāi)C.a、b之間不發(fā)生相互作用D.b立即把a(bǔ)排斥開(kāi)解析 b帶電后，由于靜電感應(yīng)，a的近b端和遠(yuǎn)b端分別出現(xiàn)等量的負(fù)電荷和正電荷，b對(duì)a的吸引作用大于排斥作用。a、b接觸后帶同種電荷，又相互排斥。故選項(xiàng)B正確。拓展 本題中如果a的表面不是鍍有鋁膜，則a的近b端和遠(yuǎn)b端不會(huì)分別出現(xiàn)等量的負(fù)電荷和正電荷，但是由于帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，所以正確的選項(xiàng)仍然是B。例2 兩個(gè)完全相同的金屬球，一個(gè)帶6×108C的電量，另一個(gè)帶2×108C的電量。把兩球接觸后再分開(kāi)，兩球分別帶電多少？解析 兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后再分開(kāi)，要平均分配電量，故兩球均帶，帶正電。拓展 兩個(gè)完全相

26、同的金屬球接觸后再分開(kāi)，再平均分配電量時(shí)，異種電荷先中和，再將剩余電荷除以2即為每個(gè)金屬球所帶的電量。BCabdA例3如圖所示，左邊是一個(gè)原先不帶電的導(dǎo)體，右邊C是后來(lái)靠近的帶正電的導(dǎo)體球，若用絕緣工具沿圖示某條虛線將導(dǎo)體切開(kāi)，分導(dǎo)體為A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量的數(shù)值分別為QA、QB，則下列結(jié)論正確的是（ ）A沿虛線d切開(kāi)，A帶負(fù)電，B帶正電，且QAQBB只有沿虛線b切開(kāi)，才有A帶正電，B帶負(fù)電，且QAQBC沿虛線a切開(kāi)，A帶正電，B帶負(fù)電，且QAQBD沿任意一條虛線切開(kāi)，都有A帶正電，B帶負(fù)電，而QA、QB的值與所切的位置有關(guān)解析：靜電感應(yīng)使得A帶正電，B帶負(fù)電，導(dǎo)體原來(lái)不帶電，只是在

27、C的電荷的作用下，導(dǎo)體中的自由電子向B部分移動(dòng)，而帶負(fù)電；A部分帶正電。從不同位置切開(kāi)時(shí)，QA、QB的值是不同的，故只有D正確答案:D【三維達(dá)標(biāo)】：【訓(xùn)練】:1.關(guān)于元電荷的理解，下列說(shuō)法正確的是( BD )A元電荷就是電子B元電荷是表示跟一個(gè)電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量C元電荷就是質(zhì)子D物體所帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍2.關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，下列說(shuō)法中正確的是( BC ) A.摩擦起電現(xiàn)象說(shuō)明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說(shuō)明通過(guò)做功可以創(chuàng)造出電荷B.摩擦起電說(shuō)明電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體C.感應(yīng)起電說(shuō)明電荷可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分D.感應(yīng)起電說(shuō)明電荷可以從帶電的物體

28、轉(zhuǎn)移到原來(lái)不帶電的物體3.下列關(guān)于電現(xiàn)象的敘述中正確的是（ BCD ）A玻璃棒無(wú)論與什么物體摩擦都帶正電，橡膠棒無(wú)論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，相互摩擦的兩個(gè)物體總是同時(shí)帶等量的異種電荷C帶電現(xiàn)象的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，物體得到電子一定顯負(fù)電性，失去電子顯正電性D當(dāng)一種電荷出現(xiàn)時(shí)，必然有等量的異種電荷出現(xiàn)；當(dāng)一種電荷消失時(shí)，必然有等量的異種電荷消失4將帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球，兩個(gè)導(dǎo)體球開(kāi)始時(shí)互相接觸且對(duì)地絕緣，如圖所示，下列幾種方法能使兩球都帶電的是（ AC ）A先把兩球分開(kāi)，再移走棒B先移走棒，再把兩球分開(kāi)C先將棒接觸一下其中一球，再把兩球分開(kāi)D棒帶的電荷量如果不

29、變，不能使兩導(dǎo)體球帶電【提升】:圖1-1-4AB如圖1-1-4，有一帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一金屬球A靠近驗(yàn)電器的小球B(不接觸)時(shí)，驗(yàn)電器的金箔張角減小，則（ AB ）A金屬球A可能不帶電B金屬球A可能帶負(fù)電C金屬球A可能帶正電D金屬球A一定帶正電 6. 將兩個(gè)完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開(kāi)一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩小球之間相互排斥，則A、B兩球原來(lái)帶電情況可能是( BCD )AA和B原來(lái)帶有等量異種電荷BA和B原來(lái)帶有同種電荷CA和B原來(lái)帶有不等量異種電荷DA和B原來(lái)只有一個(gè)帶電7. 如圖1-1-6所示，當(dāng)將帶正電荷的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí)，枕形導(dǎo)體上電荷的移動(dòng)情況是( B)圖1-1-6

30、A.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)B.枕形金屬導(dǎo)體中的負(fù)電荷向A端移動(dòng)，正電荷不移動(dòng)C.枕形金屬導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向B端和A端移動(dòng)D.枕形金屬導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A端和B端移動(dòng)8導(dǎo)體上的凈電荷和導(dǎo)體中的“自由電荷”有何區(qū)別？答案：導(dǎo)體上的凈電荷是指導(dǎo)體中正負(fù)電荷的代數(shù)和不為零時(shí)，正負(fù)電荷抵消后的電荷，導(dǎo)體的凈電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面；導(dǎo)體中的“自由電荷”是指導(dǎo)體中可以自由移動(dòng)的電荷，在導(dǎo)體的表面和內(nèi)部都可以分布“自由電荷”?！緦?shí)踐】：BAC圖1-1-19. 圖1-1-1所示，A、B、C是三個(gè)安裝在絕緣支架上的金屬體，其中C球帶正電，A、B兩個(gè)完全相同的枕形導(dǎo)體

31、不帶電。試問(wèn)：（1）如何使A、B都帶等量正電？（2）如何使A帶負(fù)電B帶等量的正電？答案：（1）把AB緊密靠攏，讓C接觸A或B，然后移去C。再把A與B分開(kāi)，則A、B都帶等量正電。（2）把AB緊密靠攏，讓C靠近A，則在A端感應(yīng)出負(fù)電荷，B端感應(yīng)出等量正電荷，馬上把A與B分開(kāi)后，則A帶負(fù)電B帶等量的正電。10. 當(dāng)帶電塑料尺子吸引一小紙片，當(dāng)尺子接觸到紙片時(shí)，有時(shí)紙片會(huì)很快地飛開(kāi)，這是為什么？答案：當(dāng)帶電塑料尺子吸引一小紙片，如果尺子接觸到紙片，則紙片也帶了與尺上電荷性質(zhì)相同的電荷，同種電荷相排斥，所以紙片會(huì)很快地飛開(kāi)。 【課后作業(yè)】：P5 問(wèn)題與練習(xí)1、2、4 §1.2 庫(kù)侖定

32、律 學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（一）知識(shí)與技能1掌握庫(kù)侖定律，要求知道點(diǎn)電荷的概念，理解庫(kù)侖定律的含義及其公式表達(dá)，知道靜電力常量2會(huì)用庫(kù)侖定律結(jié)合力學(xué)規(guī)律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算3知道庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理（二）過(guò)程與方法通過(guò)演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫(kù)侖定律（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：掌握庫(kù)侖定律難點(diǎn)：會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算教具：庫(kù)侖扭秤(幻燈片展示)【預(yù)習(xí)】：本節(jié)重點(diǎn)講述庫(kù)侖定律及應(yīng)用。1.電荷間的相互作用力大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是與 有關(guān)，二是與 有關(guān)。2當(dāng)帶電體之間的 比它們自身的大小大得多時(shí)，帶電體的形狀和體積對(duì)相互作用力的影響可以忽略不

33、計(jì)，這時(shí)的帶電體可以看作 。3庫(kù)侖定律：真空中兩個(gè) 間相互作用的靜電力跟它們的 成正比，跟它們的 成反比，作用力的方向在 上。公式：F= ，式中k叫做 。如果公式中的各個(gè)物理量都采用國(guó)際單位，即電量的單位用 ，力的單位用 ，距離的單位用 ，則由實(shí)驗(yàn)得出k= 。使用上述公式時(shí)，電荷量Q1、Q2一般用絕對(duì)值代入計(jì)算。如果其它條件不變，讓兩點(diǎn)電荷在介質(zhì)中，其作用力將比它們?cè)谡婵罩械淖饔昧π　?庫(kù)侖定律雖然只給出了點(diǎn)電荷之間的靜電力公式，但是任一帶電體都有可以看作是由許許多多點(diǎn)電荷組成的。只要知道了帶電體上的電荷分布情況，根據(jù)庫(kù)侖定律和力的合成法則，就可以求出任意帶電體之間的靜電力。5. 應(yīng)用庫(kù)侖定律

34、時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：首先應(yīng)注意庫(kù)侖定律的適用條件。公式僅適用于 中（空氣中近似成立）的兩個(gè) 間的相互作用。其次，應(yīng)注意將計(jì)算庫(kù)侖力的大小與判斷庫(kù)侖力的方向二者分別進(jìn)行，即應(yīng)用公式計(jì)算庫(kù)侖力的大小時(shí)，不必將表示電荷q1、q2帶電性質(zhì)的 、 號(hào)代入公式中，只將其電量的絕對(duì)值代入，先計(jì)算出力的大小，再根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來(lái)判斷庫(kù)侖力的方向，這樣可以避免將表示帶電性質(zhì)的符號(hào)代入公式中一起運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果是正或負(fù)號(hào)來(lái)判定方向而帶來(lái)的麻煩和可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。答案：1.電荷的電量 電荷之間的距離 2. 距離 點(diǎn)電荷 3.點(diǎn)電荷 電荷量的乘積 距離的二次方 它們的連線 靜電力常量 庫(kù)倫 牛頓 米

35、 9×109N·m2/C2 5 .真空 點(diǎn)電荷 正 負(fù)【點(diǎn)撥】：我們已知道，兩個(gè)電荷之間存在著相互作用的引力和斥力，同種電荷相互排除，異種電荷相互吸引。那么電荷間的這種作用力的大小與什么因素有關(guān)呢？這就是本節(jié)要解決的問(wèn)題。一庫(kù)侖定律建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，教材第5頁(yè)的演示實(shí)驗(yàn)對(duì)于庫(kù)侖定律的理解非常重要，教師在教學(xué)過(guò)程中利用本實(shí)驗(yàn)采取控制變量法探究在兩帶電體所帶電量不變時(shí)靜電力隨距離變化的規(guī)律及兩帶電體距離不變靜電力隨帶電體電量變化的規(guī)律，從而得出真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)倫力滿足的規(guī)律庫(kù)侖定律。二本節(jié)課標(biāo)及解讀1知道點(diǎn)電荷，體會(huì)科學(xué)探究中的理想模型方法(1)了解點(diǎn)電荷；(2)明確

36、點(diǎn)電荷是個(gè)理想模型及把物體看成點(diǎn)電荷的條件；(3)體會(huì)理想化物體模型在科學(xué)研究中的作用與意義。2知道兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究影響電荷間相互作用力的因素，了解庫(kù)侖定律的建立過(guò)程；(2)知道兩個(gè)點(diǎn)電荷相互作用的規(guī)律（庫(kù)侖定律及其適用條件）；(3)能用數(shù)學(xué)知識(shí)解決庫(kù)侖定律中存在的極值問(wèn)題。3通過(guò)靜電力與萬(wàn)有引力的對(duì)比，體會(huì)自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性。三庫(kù)侖定律的得出和應(yīng)用是本節(jié)課的重點(diǎn)，本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)探究電荷間相互作用力的因素，庫(kù)侖定律的建立過(guò)程。本節(jié)教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面：1將庫(kù)侖定律應(yīng)用于非點(diǎn)電荷；2完全相同的兩個(gè)金屬帶電球接觸后，應(yīng)先中和再平分；3庫(kù)侖定律中的極值

37、問(wèn)題。教學(xué)疑點(diǎn)體現(xiàn)在四個(gè)方面：1實(shí)驗(yàn)探究的方法；2庫(kù)侖實(shí)驗(yàn)中解決電荷定量的思想方法；3帶電體簡(jiǎn)化為點(diǎn)電荷的條件（類比于質(zhì)點(diǎn)）；4庫(kù)侖定律的適用條件，計(jì)算方法類比于萬(wàn)有引力（區(qū)別）。在教學(xué)過(guò)程中教師結(jié)合本節(jié)重難點(diǎn)結(jié)合教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)備好課，以解決學(xué)生的疑點(diǎn)四教學(xué)中注意完全相同的金屬球接觸后電荷分配問(wèn)題（如P9中1題），幫助學(xué)生了解庫(kù)侖實(shí)驗(yàn)中巧取不同電荷的方法，訓(xùn)練學(xué)生的理性思維；注意通過(guò)原子核內(nèi)核子作用力的計(jì)算，使學(xué)生對(duì)微觀粒子有更深的理解和認(rèn)識(shí)（如課本例1）.【課堂探究】一本節(jié)庫(kù)侖定律的得出是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的教材探究影響電荷相互作用力的因素的實(shí)驗(yàn)采取的是控制變量法，學(xué)生在探究過(guò)程一定要清楚在實(shí)驗(yàn)中兩電

38、荷間距離r和電荷兩個(gè)量保持一個(gè)不變，研究庫(kù)倫力與另外一個(gè)量的關(guān)系，這只是一個(gè)定性的研究，沒(méi)有定量的測(cè)量圖1-2-1 二. 庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)，庫(kù)侖做實(shí)驗(yàn)用的裝置叫做庫(kù)侖扭秤。如圖1-2-1所示，細(xì)銀絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個(gè)帶電的金屬小球A，另一端有一個(gè)不帶電的球與A所受的重力平衡。當(dāng)把另一個(gè)帶電的金屬球C插入容器并他它靠近A時(shí)，A和C之間的作用力使懸絲扭轉(zhuǎn)，通過(guò)懸絲扭轉(zhuǎn)的角度可以比較力的大小。改變A與C之間距離_記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度，便可找到力F與距離r的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是力F與距離r的二次方成反比，即?！镜淅觥坷?關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法，正確的是（ ）A只有體積很小的帶電體才能看作點(diǎn)電

39、荷B體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷C當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小及形狀對(duì)它們之間的相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷D一切帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷解析：帶電體能否被看成點(diǎn)電荷，與體積大小無(wú)關(guān)。當(dāng)帶電體的大小及形狀對(duì)相互作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體就可以看成點(diǎn)電荷。答案：C例2兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B，A球帶電量為5.0×109C，B球帶電量為7.0×109C，兩球相距1。問(wèn)：它們之間的庫(kù)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？解析：兩球未接觸時(shí)，球間庫(kù)侖力；兩球接觸后，部分電荷中和，剩余凈電荷為2×109C，由于兩金屬

40、球完全相同，凈電荷均分，各帶1.0×109C，此時(shí)兩球間庫(kù)侖力答案：；感悟：兩帶電導(dǎo)體接觸時(shí)，凈電荷的分配與導(dǎo)體的形狀、大小等因數(shù)有關(guān)。對(duì)兩個(gè)完全相同金屬球（1）若接觸前分別帶電為Q1、Q2，則接觸后兩球帶電均為（Q1Q2）2；（2）若接觸前分別帶電Q1、Q2，則接觸后兩球帶電均為（Q1Q2）2。其實(shí)，庫(kù)侖在實(shí)驗(yàn)研究電荷間相互作用而得到庫(kù)侖定律的過(guò)程中，就是利用以上方法來(lái)改變和控制電荷的電荷量的。圖912例3如圖912所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1和q2之間的距離為l1，q2和 q3之間的距離為l2，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。(1)如q2為正電荷，則

41、q1為_(kāi)電荷,q3為_(kāi)電荷 (2)q1、q2、q3三者電量大小之比_?！窘馕觥繉?duì)q2，只要q1、q3帶同種電荷就可能使起處于平衡狀態(tài)，而對(duì)q1、q3，若都帶正電荷，各自均受到另外兩個(gè)電荷的斥力，而不能保持平衡。只有同帶負(fù)電荷，q2對(duì)其為引力，另外一電荷對(duì)其為斥力，當(dāng)兩力大小相等時(shí)才能處于平衡。對(duì)q2有： 對(duì)q1 有：可得： q1q2q3=1點(diǎn)評(píng)本題是庫(kù)侖定律與質(zhì)點(diǎn)的平衡結(jié)合，分析時(shí)要審清題意，研究對(duì)象是三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)?！救S達(dá)標(biāo)】【訓(xùn)練】:1. 關(guān)于庫(kù)侖定律的公式，下列說(shuō)法中正確的是( AD )A.當(dāng)真空中兩個(gè)電荷間距離r時(shí)，它們間的靜電力F0B.當(dāng)真空中兩個(gè)電荷間距離r0時(shí)，它們間的

42、靜電力FC.當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離r時(shí)，庫(kù)侖定律的公式就不適用了D.當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離r0時(shí)，電荷不能看成是點(diǎn)電荷，庫(kù)侖定律的公式就不適用了AB2. 如圖所示，半徑相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有電荷量相等的電荷（可視為點(diǎn)電荷），相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是F，今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩球接觸后移開(kāi)，這時(shí)A、B兩球之間的相互作用力為（ A ）A吸引力，F(xiàn)/8B吸引力，F(xiàn)/4C排斥力，3F/8D排斥力，3F/43. 要使真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力增大到原來(lái)的4倍，下列方法中可行的是(AD)A.每個(gè)點(diǎn)電荷的帶電荷量都增大到原來(lái)的2倍，電荷間的距離不變B.保持點(diǎn)電荷

43、的帶電荷量不變，使兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離增大到原來(lái)的2倍C.使一個(gè)點(diǎn)電荷的帶電荷量加倍，另一個(gè)點(diǎn)電荷電荷量保持不變，同時(shí)將兩點(diǎn)電荷間的距離減小為原來(lái)的1/2D.保持點(diǎn)電荷的帶電荷量不變，將兩點(diǎn)電荷間的距離減小為原來(lái)的1/2圖1-2-64. 如圖1-2-6所示，質(zhì)量分別是m1和m2帶電量分別為q1和q2的小球，用長(zhǎng)度不等的輕絲線懸掛起來(lái)，兩絲線與豎直方向的夾角分別是和（），兩小球恰在同一水平線上，那么（ AC ）A兩球一定帶異種電荷Bq1一定大于q2Cm1一定小于m2Dm1所受庫(kù)侖力一定大于m2所受的庫(kù)侖力§1.3電場(chǎng)強(qiáng)度【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識(shí)與技能1知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的，知道電

44、場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)2理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式，會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算，知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的3能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算過(guò)程與方法通過(guò)分析在電場(chǎng)中的不同點(diǎn)，電場(chǎng)力F與電荷電量q的比例關(guān)系，使學(xué)生理解比值F/q反映的是電場(chǎng)的強(qiáng)弱，即電場(chǎng)強(qiáng)度的概念； 情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)分析和處理電場(chǎng)問(wèn)題的一般方法?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】本節(jié)重點(diǎn)講述電場(chǎng)及描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)的疊加原理、電場(chǎng)線及勻強(qiáng)電場(chǎng)?！绢A(yù)習(xí)】1英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家 首先提出場(chǎng)的概念。他指出：電荷的周圍存在 ，帶電體間的

45、相互作用是通過(guò)它們各自產(chǎn)生的 傳遞的。電場(chǎng)是一種特殊形態(tài)的 ，電場(chǎng)最基本的特征是 ，這也是檢驗(yàn)空間是否存在電場(chǎng)的依據(jù)之一。2為研究電場(chǎng)而放進(jìn)電場(chǎng)的電荷稱為 或 ；產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷稱為 。電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身的力的性質(zhì)的物理量。電場(chǎng)中某處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小定義為放在該處的電荷受到的電場(chǎng)力跟該電荷的電量的 。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小表示電場(chǎng)的 ，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電場(chǎng)的 ，且物理學(xué)中規(guī)定：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟 電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向 。電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是 或 。3E=F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的 ，適用于 電場(chǎng)； 僅適用于真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)。如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，它們的電場(chǎng)就互相 ，形成合電場(chǎng)。這時(shí)某點(diǎn)的

46、場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷 產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的 。4為了直觀的描述電場(chǎng)，英國(guó)物理學(xué)家提出了用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的方法。如果在電場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的方向都跟該點(diǎn)的方向一致，這樣的曲線就叫做電場(chǎng)線。電場(chǎng)線從 出發(fā)，終止于 ；任意兩條電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不 ；電場(chǎng)線密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度，電場(chǎng)線稀疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度。5在電場(chǎng)的某一區(qū)域內(nèi)，如果各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相同，這個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)就叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)。勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是 分布的直線。答案：1.法拉第 由它產(chǎn)生的電場(chǎng) 電場(chǎng) 物質(zhì) 對(duì)場(chǎng)中其它電荷有力的作用 2. 試探電荷 檢驗(yàn)電荷 源電荷 比值 強(qiáng)弱 方向 正 相同 N/C V/m 3.定義 任何 疊加 單獨(dú)在該點(diǎn) 矢量和4

47、. 法拉第 切線 電場(chǎng)強(qiáng)度 正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn) 無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷 相交 大 小 5.大小方向 均勻 間隔相等【點(diǎn)撥】：庫(kù)侖定律使我們學(xué)會(huì)如何計(jì)算真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用力的大小，但是互不接觸的電荷間為什么會(huì)有這種力的作用、這種力的作用又是通過(guò)什么發(fā)生的呢？本節(jié)課我們通過(guò)對(duì)場(chǎng)的學(xué)習(xí)來(lái)認(rèn)識(shí)電荷間相互作用的物質(zhì)電場(chǎng)。一電場(chǎng)是客觀存在一種物質(zhì)，電場(chǎng)線是為了研究電場(chǎng)而引入的，電場(chǎng)線客觀不存在。電場(chǎng)有強(qiáng)弱區(qū)分，為了描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱引入電場(chǎng)強(qiáng)度，它是一個(gè)矢量，可以疊加。充分利用現(xiàn)有器材模擬電荷的電場(chǎng)線（教材圖1.3-8）。要牢記以下4種常見(jiàn)的電場(chǎng)的電場(chǎng)線：等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)孤立點(diǎn)電荷周圍的電

48、場(chǎng)二本節(jié)課標(biāo)及解讀。1了解靜電場(chǎng)，初步了解場(chǎng)是物質(zhì)存在的形式之一（1）知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的；（2）場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。2理解電場(chǎng)強(qiáng)度（1）體會(huì)用比值定義物理量的方法；（2）理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式、單位、方向；（3）根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；（4）認(rèn)識(shí)勻強(qiáng)電場(chǎng)，點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，能推導(dǎo)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式，并進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；（5）了解電場(chǎng)的疊加原理（電場(chǎng)的疊加只限于兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加的情形。3會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)（1）知道電場(chǎng)線的定義和特點(diǎn)；（2）會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；（3）經(jīng)歷用實(shí)驗(yàn)的方法模擬電場(chǎng)的過(guò)程，了解幾種典型的電場(chǎng)線分布。三電場(chǎng)強(qiáng)度的理解是本節(jié)課

49、的重點(diǎn)，本節(jié)課的難點(diǎn)是幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況。本節(jié)教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)有6個(gè)：1、對(duì)電場(chǎng)的客觀性理解不夠，誤認(rèn)為E與F成正比，與q成反比；2、將點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=Kq/R2應(yīng)用到其它電荷；3、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向；4、電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題（認(rèn)為沿著電場(chǎng)線或與電場(chǎng)線重合）；5、對(duì)幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況不清；6、對(duì)“電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際并不存在”的理解不夠。本節(jié)教學(xué)疑點(diǎn)為：幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布和電場(chǎng)強(qiáng)度。四教材中重視的問(wèn)題有：1.對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解及利用定義式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算（課本P14 1）；2電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量疊加問(wèn)題（課本P15 7）這種訓(xùn)練為今后與力學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用，夯實(shí)基礎(chǔ)；3電場(chǎng)中電荷運(yùn)

50、動(dòng)軌跡問(wèn)題（課本P15 4）；4利用電場(chǎng)線分布情況判斷電場(chǎng)強(qiáng)弱（課本P 15 5）；5力平衡問(wèn)題。【課堂探究】： 一電場(chǎng)線是為了直觀描述電場(chǎng)而假想出來(lái)的，比較難理解。因此做好模擬電場(chǎng)線的實(shí)驗(yàn)(P13演示實(shí)驗(yàn))至關(guān)重要。通過(guò)電場(chǎng)線的教學(xué)，使學(xué)生感悟用虛擬的圖線描述抽象的物理概念的做法，是科學(xué)研究中一種重要的思想方法。 二電場(chǎng)強(qiáng)度的比值法定義的得出：如果把一個(gè)尺寸很小的電荷我用做試探電荷，它在電場(chǎng)中的某個(gè)位置受到的靜電力是F1，另一個(gè)同樣的點(diǎn)電荷在同一位置受到的靜電力一定也是F1?，F(xiàn)在把兩個(gè)這樣的電荷一同放在這里，它們總的電荷量是2q1，它們所受的合力很可能就是2F1。依此類推：三個(gè)也就是說(shuō)，試探

51、電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的力F很可能與試探電荷的電荷量q成正比 ，即F = Eq，式中E是比例常數(shù)，實(shí)驗(yàn)表明，我們的推測(cè)是正確的。三、討論電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別于聯(lián)系【典例精析】：【例1】在電場(chǎng)中某點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷，其電量為q，檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力為F，則該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為E=Fq，那么下列說(shuō)法正確的是( ) A，若移去檢驗(yàn)電荷q，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就變?yōu)榱鉈若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為2q的檢驗(yàn)電荷，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就變?yōu)镋2C若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為-2q的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小仍為E，但電場(chǎng)強(qiáng)度的方向變?yōu)樵瓉?lái)相反的方向 D若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為2的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小仍為E，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向也仍為原來(lái)的場(chǎng)強(qiáng)方

52、向解析：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是由場(chǎng)源電荷決定，與檢驗(yàn)電荷的有無(wú)、正負(fù)、電量的多少無(wú)關(guān)，故正確 答案為D圖6-1-3答案：D【例2】如圖6-1-3所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1+3.0x10C和Q23.0x108C，它們相距0.1m，求電場(chǎng)中A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等， r=0.1m解析：真空中點(diǎn)電荷Q1和Q2的電場(chǎng)在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為E1和E2，它圖6-1-6們大小相等，方向如圖6-1-6，合場(chǎng)強(qiáng)E，場(chǎng)強(qiáng)E1，場(chǎng)強(qiáng)E2向上平移后的矢量，三者構(gòu)成一正三角形，故E與Q1Q2平行，且EElE2Qr29.0x109x3.0x108/(0.1)2N/C圖6-1-52.7x104NC圖926【例3

53、】圖926中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷 產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是詭計(jì)上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的時(shí)（ ）A帶電粒子所帶電荷的符號(hào) B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向 C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的動(dòng)能何處較大 解析粒子的加速度大小看其所受電場(chǎng)力的大小，而電場(chǎng)力的大小由電場(chǎng)線的疏密決定。從電場(chǎng)線分布情況可設(shè)想電場(chǎng)是由軌跡左側(cè)的“點(diǎn)電荷”產(chǎn)生的，從軌跡的偏向可得“點(diǎn)電荷”給帶電離子吸引力，即a、b兩點(diǎn)受力方向如圖所示；若粒子從a向b運(yùn)動(dòng)從圖中可得F與v的夾角大于90°角，

54、電場(chǎng)力做負(fù)功、粒子動(dòng)能減少，綜上所述：BCD正確。答案：BCD【三維達(dá)標(biāo)】：【訓(xùn)練】:1. 下列關(guān)于點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式的幾種不同的理解，不正確的是(BCD)A.在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與Q成正比，與r2成反比B.當(dāng)r0時(shí)，E；當(dāng)r時(shí)，E0C.點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定是背向點(diǎn)電荷QD.以點(diǎn)電荷Q為中心，r為半徑的球面上各處的場(chǎng)強(qiáng)相等2. 在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入電荷量為q的正電荷時(shí)，測(cè)得該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E，若在同一點(diǎn)放入電荷量q=-2q的負(fù)電荷時(shí)，測(cè)得場(chǎng)強(qiáng)為E，則有(D)A.E=E，方向與E相反B.E=2E，方向與E相同C.，方向與E相同D.E=E，方向與E相同3. 圖1-3-19所

55、示的各電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同的是(C)圖1-3-194. 在同一直線上依次有A、B、C三點(diǎn)，且BC=3AB，在A點(diǎn)固定一個(gè)帶正電的小球，在B點(diǎn)引入電量為20×10-8c的試探電荷，其所受電場(chǎng)力為20×10-6N。將該試探電荷移去后，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為_(kāi)，C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為_(kāi)。如果要使B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，可能在C點(diǎn)放一個(gè)電量是A點(diǎn)處帶電小球的電量的_倍的_電荷.答案：100N/q，6.25N/q，9，正§1.4電勢(shì)能和電勢(shì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】(一)知識(shí)與技能1、理解靜電力做功的特點(diǎn)、電勢(shì)能的概念、電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系。2、理解電勢(shì)的概念，知道電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。明確電

56、勢(shì)能、電勢(shì)、靜電力的功、電勢(shì)能的關(guān)系。了解電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系，了解等勢(shì)面的意義及與電場(chǎng)線的關(guān)系。（二）過(guò)程與方法通過(guò)與前面知識(shí)的結(jié)合，理解電勢(shì)能與靜電力做的功的關(guān)系，從而更好的了解電勢(shì)能和電勢(shì)的概念。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，增強(qiáng)科學(xué)探究的價(jià)值觀。【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：理解掌握電勢(shì)能、電勢(shì)、等勢(shì)面的概念及意義。難點(diǎn)：應(yīng)用電場(chǎng)的疊加原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算【預(yù)習(xí)】:本節(jié)在學(xué)習(xí)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)學(xué)習(xí)電勢(shì)能和電勢(shì)的概念以及討論等勢(shì)面。靜電力做功的特點(diǎn)：靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但是與 無(wú)關(guān)。物理學(xué)的研究表明：某個(gè)力做功如果

57、與路徑無(wú)關(guān)，那么就可以引出與這個(gè)力相對(duì)應(yīng)的勢(shì)能。2勢(shì)能的變化是由與之對(duì)應(yīng)的力做的功決定的。在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做多少正功，則電荷的電勢(shì)能就 ；電場(chǎng)力做多少負(fù)功，則電荷的電勢(shì)能 。所以電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系為WAB= 。3電荷在電場(chǎng)中所具有的電勢(shì)能由電荷在電場(chǎng)中所處的位置和零勢(shì)能點(diǎn)的位置決定。如果把電荷q從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到零勢(shì)能點(diǎn)B，電場(chǎng)力做的功為WAB，則此電荷A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能EPA= 。常常取 為零勢(shì)能點(diǎn)，或者取 為零勢(shì)能點(diǎn)。4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 ，定義式為 ，它是標(biāo)量，單位為 。如果把正電荷沿著電場(chǎng)線方向從A移動(dòng)到B，它的電勢(shì)能減少，即EPA

58、>EPB，所以A>B，由此可見(jiàn)電場(chǎng)線指向 的方向。5電場(chǎng)中由 構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。沿著等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力一定不做功，所以電場(chǎng)線與等勢(shì)面一定 ，并且由 的等勢(shì)面指向 的等勢(shì)面。答案：1.路徑 2. 減少多少 增加多少 EPA-EPB WAB 離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的點(diǎn) 大地表面的點(diǎn) 3.定義 任何 疊加 單獨(dú)在該點(diǎn) 矢量和4. 電勢(shì) =Ep/q 伏特 電勢(shì)降低 5.電勢(shì)相同的各點(diǎn) 垂直 電勢(shì)高 電勢(shì)低 【點(diǎn)撥】：電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用，倘若把一個(gè)靜止的試探電荷放入電場(chǎng)中，它將在靜電力的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后獲得一定的速度，試探電荷的動(dòng)能增加了。我們知道，這是電

59、場(chǎng)力做功的結(jié)果，而功又是能量變化的量度，那么，在這一過(guò)程中是什么能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動(dòng)能呢？這節(jié)課我們就來(lái)研究電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)以及電勢(shì)能和電勢(shì)。一本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)可采取類比法，電場(chǎng)力做功與重力做功類比，電勢(shì)能與重力勢(shì)能類比，電勢(shì)與高度類比。二本節(jié)課標(biāo)及其解讀。1知道電勢(shì)能（1）經(jīng)歷電勢(shì)能概念建立的過(guò)程，了解電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)；（2）認(rèn)識(shí)電勢(shì)能的相對(duì)性；（3）知道電場(chǎng)做功與電勢(shì)能改變的關(guān)系。2知道電勢(shì)（1）了解電勢(shì)的定義方法及其定義式；（2）知道等勢(shì)面的定義；（3）知道電場(chǎng)線一定垂直于等勢(shì)面；（4）了解幾種典型電場(chǎng)的等勢(shì)面的形狀與特點(diǎn)。三電勢(shì)的概念、電勢(shì)能變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系是本節(jié)重點(diǎn)，本節(jié)難點(diǎn)是電

60、勢(shì)、電勢(shì)能概念的建立。本節(jié)教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)有兩個(gè)： 1不能把電勢(shì)能的變化與電場(chǎng)力做功相聯(lián)系；2正負(fù)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)，電勢(shì)能的變化情況分析。本節(jié)教學(xué)疑點(diǎn)有五個(gè)：1建立電勢(shì)能、電勢(shì)的概念；2等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直的闡述方法反證法；3電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)的證明方法；4電場(chǎng)中的電勢(shì)由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷無(wú)關(guān)；5零電勢(shì)點(diǎn)。四教材中重要問(wèn)題：1對(duì)電勢(shì)及電勢(shì)能的定義理解（課本P19 1）；2通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電荷在電場(chǎng)中的靜電力做功，判斷電荷電勢(shì)能的變化；3通過(guò)電場(chǎng)線或等勢(shì)面的分布情況，來(lái)判斷靜電力做功和描繪電場(chǎng)線（課本P20 3、7）；4將電場(chǎng)與重力場(chǎng)類比，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力（課本P20 4）。課堂探究：一本節(jié)內(nèi)

61、容中的電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系講解和學(xué)習(xí)中類比于重力做功以及重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，物理學(xué)的研究表明：某個(gè)力做功如果與路徑無(wú)關(guān)，那么就可以引出與這個(gè)力相對(duì)應(yīng)的勢(shì)能。與靜電力相對(duì)應(yīng)的勢(shì)能叫做電勢(shì)能。勢(shì)能都屬于系統(tǒng)，電勢(shì)能屬于電場(chǎng)和試探電荷組成的系統(tǒng)。圖1-4-1二不同試探電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn)的電勢(shì)能與電荷的帶電量成正比。即EPAq，即比值“”是一個(gè)與試探電荷無(wú)關(guān)的物理量，這個(gè)物理量?jī)H與點(diǎn)在電場(chǎng)中的位置有關(guān)，所以這個(gè)比值能夠反映電場(chǎng)的能的方面的性質(zhì)，物理學(xué)把這個(gè)比值定義為電勢(shì)，用符號(hào)“”表示，=。電勢(shì)是標(biāo)量，因?yàn)殡妱?shì)能有正負(fù)之分，電荷也有正負(fù)之分，求電勢(shì)時(shí)把正負(fù)號(hào)帶入進(jìn)

62、行運(yùn)算，電勢(shì)的正負(fù)也自然明確了?！镜淅觥浚骸纠? 】將一個(gè)-7.0×106C的電荷從地面移動(dòng)到如圖1-4-1所示的電場(chǎng)中的A點(diǎn)時(shí)，電荷的電勢(shì)能為-1.4×104J，問(wèn)此過(guò)程中電場(chǎng)力做功多少？解析 盡管我們不知道電荷是怎樣移動(dòng)到A點(diǎn)的，因?yàn)殡妶?chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，所以根據(jù)W電=EP1-EP2，地面上的電勢(shì)能等于零，故：W電=+1.4×104J。拓展 如果再把此電荷從A移動(dòng)到B，電場(chǎng)力做功為-4×105J，則它在B點(diǎn)的電勢(shì)能是多大？ 既然電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，那么此電荷從地面移動(dòng)到A再到B點(diǎn)，電場(chǎng)力先做+1.4×104J的功，再做-4×

63、105J的功，總功應(yīng)該等于104J，所以B點(diǎn)的電勢(shì)能應(yīng)該等于-104J；另一種思路是從A到B移動(dòng)電荷做4×105J的負(fù)功，所以電勢(shì)能應(yīng)該增加4×105J，因A點(diǎn)的電勢(shì)能為-1.4×104J，所以B點(diǎn)的電勢(shì)能為-104J?！纠?】有一帶電量q=3×106C的點(diǎn)電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功×104J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功9×104J.問(wèn)：（）以B為零勢(shì)能點(diǎn)，電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能EPA1是多少？電勢(shì)A1為多少？（）如選取C點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能EPA2又是多少？電勢(shì)A2為多少？解析（1）以B為零勢(shì)能點(diǎn)

64、，電荷由A移向B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功×10-4J,即WAB=×104J。根據(jù)W電=EP1-EP2得：EPA1=6×104J；由電勢(shì)的定義A1= EPA1/q=200v（2）以C為零勢(shì)能點(diǎn)，根據(jù)W電=EP1-EP2 ，因?yàn)殡姾蓮腁移動(dòng)到C電場(chǎng)力做功為WAC=WABWBC=3×104J，所以EPA2=3×104J;由電勢(shì)的定義可得A2= EPA2/q=100v拓展 如果點(diǎn)電荷的帶電量為q=3×10-6C，仍以B點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為EPA=+6×10-4J?？梢?jiàn)由于電荷有正負(fù)之分，所以討論電荷的電勢(shì)能比討論重力勢(shì)

65、能要復(fù)雜一些?！纠? 】以無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，請(qǐng)把點(diǎn)電荷+Q、-Q的電場(chǎng)中某一點(diǎn)P處的電勢(shì)P及試探電荷+q、-q在P點(diǎn)的電勢(shì)能EP+和EP-的正負(fù)或變化情況填在下面的表格中。場(chǎng)源電荷P點(diǎn)電勢(shì)P的正負(fù)+q在P點(diǎn)的電勢(shì)能EP+的正負(fù)-q在P點(diǎn)的電勢(shì)能EP-的正負(fù)當(dāng)P點(diǎn)移至離場(chǎng)源電荷較近時(shí)P怎樣變化E+q怎樣變化E-q怎樣變化+Q-Q解析 電勢(shì)的正負(fù)、高低是由電場(chǎng)決定的，與試探電荷無(wú)關(guān)。因?yàn)檠刂妶?chǎng)線的方向電勢(shì)是降低的，所以+Q的電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)是正值，Q的電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)是負(fù)值。 在+Q的電場(chǎng)中，把正試探電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，所以+q在P點(diǎn)的電勢(shì)能是正值。此過(guò)程P升高，E+q增大；在+Q的電場(chǎng)中，把負(fù)試探電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，所以q在P點(diǎn)的電勢(shì)能是負(fù)值。此過(guò)程P升高，E-