魯科版高中物理必修第三冊全冊教學課件

魯科版高中物理必修第三冊全冊教學課件靜電力與電場強度章一第第1節(jié)靜電的產生及其微觀解釋情境導入將梳過頭發(fā)的塑料梳立刻靠近細小紙屑，紙屑會被吸起(圖1-1)。雷雨天，你能看到撕裂長空的閃電，聽到震耳欲登的雷聲，這些都是靜電現象，那么，靜電是怎樣產生的?為什么會產生?本節(jié)將學習產生靜電的常見方式，并從微觀角度對靜電現象進行分析.三種起電方式講授新課1：摩擦起電2：接觸起電3：感應起電講授新課

摩擦起電是常見的使物體帶電的方式之一。例如梳頭發(fā)時起電，在地毯上行走時起電，脫毛衣時起電……這類靜電現象都是由摩擦引起的。一.靜電的產生1：摩擦起電講授新課一.靜電的產生我們知道，摩擦后的物體所帶電荷有兩種:用絲摩擦過的玻璃棒所帶的電荷規(guī)定為正電荷，用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷規(guī)定為負電荷。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。電荷的多少稱為電荷量(electricquantity)。在國際單位制中，電荷量的單位是庫侖(coulomb)，簡稱庫，符號為C。電荷間的相互作用兩種電荷負電荷——用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷正電荷——

用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引摩擦起電（富蘭克林命名）總結歸納講授新課

接觸起電是使物體帶電的又一種方式。例如，將一根用毛皮摩擦而帶電的橡膠棒跟驗電器的金屬球接觸(圖1-2),會發(fā)現驗電器原來閉合的全屬箔片張開了，表明接觸后的驗電器帶電了。驗電器是檢驗物體是否帶電和估測物體帶電多少的儀器。當帶電的橡膠棒與驗電器的金屬球接觸時，有一部分電荷轉移到驗電器上，與全屬球相連的全屬箔片帶上同種電荷，因相互排斥而張開。全屬箱片張開角度越大，物體所帶電荷越多。2：接觸起電探究實驗：帶電體接觸驗電器定義：不帶電的物體與帶電體接觸，能使不帶電的物體帶上電，這種方式稱為接觸起電微觀解釋：帶電體接觸驗電器時，帶電體與驗電器之間有電子轉移，使驗電器帶電實質：電子的轉移接觸時電荷分配原則若不受外界影響，兩個完全相同的帶電導體,接觸后再分開,二者將原來所帶電量的總和平均分配實驗與探究2、接觸起電3、感應起電實驗與探究將一根用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近(不接觸)驗電器的金屬球(圖1-3)，會觀察到什么現象?為什么會出現這種現象?

保持橡膠棒的位置不動，用手接觸驗電器的金屬球(圖1-4)，會觀察到什么現象?這又是為什么?

接著先把手移開，再把橡膠棒移開，又會觀察到什么現象?探究實驗：毛皮摩擦橡膠棒定義：物體經過摩擦以后具有吸引輕小物體的性質，即摩擦起電微觀解釋：當兩個物體互相摩擦時，一些束縛得不緊的電子往往從一個物體轉移到另一個物體，于是原來電中性的物體由于得到電子而帶負電，失去電子的物體則帶正電。實質：電子的轉移——兩個相互摩擦的物體帶上等量異種電荷實驗與探究3、感應起電問題1.原子為什么呈電中性？2.為什么原子核穩(wěn)定？3.核外電子為什么易失去？電子的轉移——兩個相互摩擦的物體帶上等量異種電荷電中性得到電子——帶負電電中性失去電子——帶正電總結歸納3、感應起電由上面的實驗可知，一個帶電物體靠近導體時，也可使導體帶電。受附近帶電體影響而使導體上的電荷重新分布的現象稱為靜電感應(electrostaticinduction)。利用靜電感應使金屬導體帶電的方式稱為感應起電?？偨Y歸納認識靜電的歷史科學書屋人類對電的研究始于對靜電現象的觀察，靜電的奇妙現象引發(fā)人們不斷對其進行探索。公元前600年左右，古希臘的泰勒斯(Thales，約公元前624-前547)發(fā)現，廖過的琥珀可吸引輕小物體，“electricity”(電)這個詞就起源于希臘文的“琥珀”。成書于西漢末年的《春秋緯·考異郵》載有“玳瑁吸諾”，意思是經過摩擦的玳瑁(一種海龜科海洋動物)背甲能吸引草屑等輕小物體。16世紀，英國的吉爾伯特(WGilbert1544-1603)發(fā)現能帶電的不僅有琥珀，還有鉆石、水晶等。認識靜電的歷史科學書屋1660年，德國的格里克(O.Guericke，1602-1686)發(fā)明了摩擦起電機，推動了人們對靜電現象的進一步探索。1882年，英國的維姆胡斯發(fā)明了園盤式靜電感應起電機，其兩個同軸玻璃園板可反向高速轉動，感應起電的效率很高，能連續(xù)產生并積累較多正、負電荷?，F在，我們在電學實驗中經常用到感應起電機(圖1-5)。講授新課二、產生靜電的微觀解釋講授新課大量事實證明，電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，只能從物體的一部分轉移到另一部分，或者從一個物體轉移到另一個物體。在轉移的過程中，電荷的總量不變。這個規(guī)律稱為電荷守恒定律(1awofconservationofcharge)。講授新課摩擦為什么能使物體帶電?這是因為，兩個由不同物質組成的物體相互摩擦時，由于不同物質原子核對電子的束縛能力不同，部分電子掙脫了原子核的束縛，從一個物體轉移到另一個物體上。根據電荷守恒定律，從整體上看，一個物體失去了電子帶正電，另一個物體就得到了電子帶負電。例如，用絲綢摩擦玻璃棒時，玻璃棒失去了電子帶正電，絲綢獲得了電子而帶等量負電(圖1-7)。講授新課感應起電的原因是什么呢?原來，帶電體靠近導體時，導體內的自由電子會受到帶電體上電荷的作用，向靠近或遠離帶電體的方向移動。在本節(jié)“實驗與探究”中，當帶負電的橡膠棒靠近驗電器的金屬球時，驗電器的金屬箔片張開，這是因為金屬球上的自由電子受到負電荷作用，會向遠離橡膠棒的方向移動，最終使靠近橡膠棒的金屬球帶正電，遠離橡膠棒的兩金屬箔片帶負電而相互排斥。講授新課保持橡膠棒的位置不動，用手接觸驗電器的金屬球，金屬箔片閉合，這是因為金屬箔片上的電子通過人體從驗電器移到了大地，而金屬球上的正電荷繼續(xù)保留。接著把手移開，使金屬球與地面斷開，再把橡膠棒移開，金屬球和兩金屬箔片帶正電，金屬箔片相互排斥又會張開。因此，感應起電的實質是在帶電體所帶電荷的作用下，自由電荷從導體的一部分轉移到了另一部分。擴展一步梳過頭發(fā)的塑料梳子為何能吸引輕小紙片呢?如圖1-8所示，當摩擦后帶電的梳子靠近紙片時，紙片在梳子所帶電荷的影響下，會出現如圖所示的正、負電荷分布(這是電介質的極化現象，其表面出現的是極化電荷，圖中僅近似畫出紙片兩端的極化電荷)。因為靠近梳子端的極化電荷與梳子所帶電荷是異種電荷，它們之間相互吸引，所以輕小紙片便被梳子吸引過去了。梳子為何能吸引紙片小節(jié)練習1.在比較干燥的環(huán)境中，將一段塑料繩分成許多細條，用一只手提起這些塑料細條，另一只手快速重復捋塑料細條，看能否觀察到如圖所示的現象，并解釋原因。小節(jié)練習2.如圖所示，在桌上間隔一定距離放兩本書，將一塊潔凈的玻璃板放置于兩書之上，使玻璃板離開桌面2~3cm。用寬0.5cm的紙條剪出各種姿態(tài)的人形小紙片，放在玻璃板下面，然后用一塊硬泡沫塑料在玻璃上摩擦，可見小紙人翩翩起舞。(1)小紙人為什么會翩翩起舞?(2)如果實驗前把“舞區(qū)”烤一烤，實驗效果會更好。這是為什么?小節(jié)練習3.某同學在探究靜電感應時，進行了如圖所示實驗:將絕緣細線上端固定，下端懸掛一輕質小球A，A的表面鍍有鋁膜，在A的近旁有一絕緣金屬球B，開始時A、B球都不帶電.若使B帶電，該同學會觀察到什么現象?為什么?小節(jié)練習4.某同學在研究靜電感應時，用帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的金屬箔片張開。驗電器上感應電荷的分布情況正確的是小節(jié)練習課堂小結問題1：有哪些使物體帶電的方式？問題2：為什么摩擦能夠使物體帶電呢？實質是什么呢？問題3：什么是靜電感應和感應起電？實質什么呢？問題4：守恒的統(tǒng)一性同學們，通過這節(jié)課的學習，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心，讓家長放心.孩子安心。靜電力與電場強度章一第第2節(jié)庫侖定律情境導入按如圖1-9所示的方法做一做，你會發(fā)現:將氣球充氣后靠近較輕的金屬筒，簡靜止不動;將氣球在頭發(fā)上摩擦后再靠近筒，簡會滾動起來。氣球沒有接觸筒，為什么簡卻滾動起來了?本節(jié)將通過建立點電荷理想模型，學習兩個點電荷間相互作用的規(guī)律。講授新課根據摩擦起電和靜電感應的知識，我們知道氣球摩擦后會帶電，當其靠近金屬簡時，靜電感應會使筒的兩側帶上異種電荷。氣球上的電荷與簡上的電荷相互作用，簡因此滾動起來。電荷間的這種相互作用力稱為靜電力(electrostaticforce)通常，兩個帶電體之間的相互作用力與帶電體的形狀、大小、電荷量、電荷分布及二者之間的距離等因素有關。若同時考慮這些因素，會大大增加研究靜電力作用規(guī)律的難度。一.點電荷講授新課為此，物理學中通過建立點電荷理想模型來進行相關研究。何為點電荷?當帶電體本身的大小比它與其他帶電體之間的距離小得多，以至于其形狀、大小及電荷分布等因素對它與其他帶電體之間相互作用的影響可忽略時這樣的帶電體稱為點電荷(pointcharge)。點電荷被認為是只有電荷量、沒有大小的幾何點，兩個視為點電荷的帶電體之間的距離就是這兩個幾何點之間的距離。一.點電荷講授新課一個實際的帶電體能否視為點電荷，不僅和帶電體本身有關，還取決于研究的問題和精度要求。即使是兩個很大的帶電體，只要在測量精度要求的范圍內，帶電體的形狀.大小等因素的影響可忽略，也可視為點電荷。

事實上，任何帶電體都有大小和形狀，真正的點電荷是不存在的。點電荷是一個理想模型。在中學物理中，如果未特別指出帶電體的形狀、大小等，通常都把此帶電體視為點電荷。方法點電荷是針對實際帶電體建構的理想模型，與質點模型的建構類似。建立理想模型是科學研究的重要方法。

現實世界的問題復雜多樣，在研究中我們需抓住影響問題的關鍵因素，忽略一些次要因素，建立理想模型。其實，理想模型在現實世界是不存在的，但在一定條件下，實際事物可近似當作理想模型來處理。

若條件發(fā)生變化，研究問題爵要深入，次要因素不能忽略，已有的理想模型不再適用，則應考慮更多因素的影響，建立新的物理模型。講授新課兩個點電荷之間的相互作用力與距離、電荷量有怎樣的關系?下面讓我們通過實驗來探究。二、兩點電荷間的靜電力實驗與探究(1)探究電荷間作用力的大小與距離的關系如圖1-10所示，把兩個完全相同、帶同種電荷的小球掛在等長絕緣細線下端，觀察細線相對堅直方向的偏離角度(角度越大，靜電力越大):增大兩細線懸點之間的距離，觀察細線偏離角度有什么變化。電荷間作用力的大小與距離、電荷量的關系實驗與探究(2)探究電荷間作用力的大小與電荷圣的關系保持絕夠細線懸點位置不變，同時改變兩小球的電荷量(如用帶電棒同時接觸兩球)，再觀察細線偏離的角度，可得出什么結論?電荷間作用力的大小與距離、電荷量的關系講授新課通過以上實驗只能定性了解兩電荷間的作用力與它們之間的距離和電荷量的關系。兩電荷之間作用力的規(guī)律是法國物理學家?guī)靵?C.Coulomb，1736-1806)在前人工作的基礎上，通過與牛頓萬有引力定律的類比和自己大量的實驗研究，在1785年總結出來的。精確的實驗表明，講授新課真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力尸的大小，與它們的電荷量Q?、Q?的乘積成正比，與它們的距離

的二次方成反比;作用力的方向沿著它們的連線，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引(圖1-11)。上述結論可用公式表示為講授新課真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力尸的大小，與它們的電荷量Q?、Q?的乘積成正比，與它們的距離

的二次方成反比;作用力的方向沿著它們的連線，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引(圖1-11)。上述結論可用公式表示為式中，k是靜電力常量。如果各個物理量單位都采用國際單位制，講授新課講授新課庫侖定律是電磁學的基本規(guī)律之一，這種電荷間的相互作用力通常稱為庫侖力或靜電力。庫侖定律是通過對宏觀帶電體的研究總結出來的，對原子核、電子等微觀粒子仍然成立?？諝鈱o電力的影響很小，所以庫侖定律也適用于空氣中的點電荷。講授新課實驗表明，對于兩個以上的點電荷，其中每一個點電荷所受的總的靜電力，等于其他點電荷分別單獨存在時對該點電荷的作用力的天量和，這個結論通常稱為靜電力疊加原理。由于任何帶電體都可視為由很多點電荷組成，理論上講，利用庫侖定律和靜電力看加原理可求出任何帶電體之間的作用力。定量——庫侖定律真空中兩個靜止點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課堂總結適用條件：庫侖定律①點電荷②真空中③靜止靜電力常量k——庫侖扭秤實驗矢量：正負表示方向滿足力的矢量疊加課堂總結如圖1-12所示，q?受到q?的吸引力，受到q?的排斥力F?，q?所受靜電力F等于這兩個力的合力。由于F?、F?大小相等，其合力F的方向與q?、q?的連線平行。典例精析分析因q?與q?所帶電荷量大小相等，與q?的距離也相等，有典例精析解典例精析解所以，q?所受靜電力的大小為0.54N，方向與q?、q?的連線平行并指向右方。討論如果底邊兩個點電荷的電荷量不相等，其他條件不變，q?所受靜電力的方向還與q?、q?的連線平行嗎?為什么?講授新課遷移上題中，如果q?帶正電，其他條件不變，求q?所受的靜電力。科學書屋庫侖扭稱實驗庫侖定律是電學史上第一個定量定律，它是電學研究從定性到定量的里程碑，莫定了定量研究電學的基礎。18世紀，一些物理學家受萬有引力與距離平方成反比規(guī)律的啟示，猜想靜電力與距離也有平方反比的關系，并對此進行了理論和實驗探究。基于前人的研究，庫侖設計了扭秤實驗，得出了電荷間相互作用的規(guī)律，使猜想得到了證實?？茖W書屋庫侖扭稱實驗如圖1-13所示，在細金屬懸絲下懸掛一橫桿，桿兩端有金屬小球A、B，在A旁有與它相同的金屬小球C。當A、C帶電發(fā)生相互作用時，秤桿會因A端受力而旋轉，力的大小可借助旋轉的角度得出。當時沒有精密測量力的儀器和量度電荷量的單位，但庫侖巧妙借助扭秤，測量了很小的靜電力;用兩個相同的金屬小球，先讓一個帶電另一個不帶電，然后讓它們接觸，使電荷量在兩個金屬小球間平均分配，間接解決了電荷量的測量問題。點電荷1.質點？點電荷帶電體的形狀和大小對相互作用力的大小可以忽略，那么帶電體可以看作一個點，成為點電荷帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀、大小、電荷分布對它們之間的作用力可以忽略不計.課堂總結點電荷2.點電荷真實存在嗎？理想化模型——實際中不存在只有電荷量，沒有大小、形狀質點點電荷理想化模型理想化模型問題大小相對于研究問題大小相對于研究質量質量和電荷量課堂總結課堂總結點電荷3.點電荷？元電荷？元電荷：自然界中存在的最小的電荷量（實際存在）點電荷：為研究方便抽象出的理想模型（不存在）點電荷的帶電量是元電荷的整數倍小節(jié)練習1.在庫侖扭秤實驗中，兩個金屬小球之間的靜電力很小，用一般儀器難以測量。某同學認為，只要把它們之間的距離盡量減小，就可測出靜電力，這與通過庫侖定律計算出的靜電力大小是一致的。這種觀點正確嗎?為什么?小節(jié)練習2.兩個帶電球處于如圖所示的靜止狀態(tài)，大球的電荷量大于小球的電荷量。下列判斷正確的是A.兩球一定都帶正電B.兩球一定都帶負電C.兩球受到的靜電力大小相等D.大球受到的靜電力大于小球受到的靜電力小節(jié)練習小節(jié)練習4.在探究電荷間作用力的大小與距離、電荷量的關系時，分別用長l的絕緣細線把質量都為m、大小相同且?guī)У攘侩姾傻男∏駻、B，懸掛在同-水平面上相距2l的M、N兩點平衡時A、B的位置如圖所示，細線與豎直方向的夾角a=30°。A、B小球帶同種電荷還是異種電荷?所帶電荷量是多少?小節(jié)練習5.兩個帶正電的小球，電荷量分別為Q和9Q，在真空中相距l(xiāng)。如果引入第三個小球，恰好使得三個小球只在它們相互之間的靜電力作用下處于平衡狀態(tài)，第三個小球應帶何種電荷，放在何處，電荷量又是多少?靜電力真空中點電荷庫侖定律定義大小方向課堂小結同學們，通過這節(jié)課的學習，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心，讓家長放心.孩子安心。第3節(jié)電場與電場強度目錄CONTENTS情境導入生活中，我們常會感受到這樣兩類力:一類是通過接觸產生的作用力，如平放在水平桌面上的書與桌面之間的彈力;另一類則是不通過接觸產生，可存在于兩個相隔一定距離的物體之間，如毛皮摩擦過的橡膠棒靠近細水流，細水流會改變方向(圖1-14)。那么，相隔定距離的物體之間是怎樣產生相互作用的呢?下面我們從這個問題開始，學習電場及電場強度等相關內容。關于上面的問題，歷史上有過長期的爭論。一種觀點認為，這類力不需要物質作為媒介，能從一物體立即作用到相隔一定距離的另一物體，這是超距作用的觀點。另一種觀點認為，這類力也是近距作用，是通過空間中的一種彈性媒介--“以太”傳遞的。物理學理論與實驗皆證明，超距作用的觀點是錯誤的，彈性媒介“以太”也不存在，電荷之間的相互作用是通過電場(electricfield)傳遞的。靜止電荷產生的電場稱為靜電場electrostaticfield).一、電場及電場力講授新課電場是物質存在的一種形式。電場對處在其中的電荷有力的作用，這種力稱為電場力electricfieldforce)。凡是有電荷的地方，周圍就存在著電場。以圖1-15中兩個正電荷q?和q?.的相互作用為例，電荷q?在它的周圍產生一個電場，該電場對電荷q?施加電場力作用;電荷q?在它的周圍也產生一個電場，此電場對電荷q?也施加電場力作用。在靜電場中電場力就是靜電力。講授新課下面，我們從電場力人手來探究電場的性質。如圖1-16所示，電荷量為Q的帶電體A周圍存在電場，現引人電荷q來探究電場的性質。為避免電荷q的引人對帶電體A的電場產生明顯的影響，q的電荷量應足夠小;為能確定帶電體A的電場在空間各點的性質，q的大小也應足夠小(可視為點電荷)。滿足以上條件的電荷q稱為試探電荷或檢驗電荷)，被探究的電場是由帶電體激發(fā)的，其所帶電荷Q稱為場源電荷(或源電荷)。講授新課一、電場強度用絕緣細線將帶同種電荷的試探電荷q分別懸掛于圖中P?、P?、P?位置，可發(fā)現細線偏離豎直方向的角度不同，這說明q所受的電場力不同，電場力與試探電荷所處的位置有關。若將試探電荷置于電場中某點，增加其電荷量，會發(fā)現電荷所受電場力也增大?？梢?，在電場的同一位置，由于電荷量不同，對應的電場力也不同，這說明不能用電場力來反映電場的性質。講授新課講授新課在物理學中，放人電場中某點的試探電荷受到的電場力F與它的電荷量q之比稱為該點的電場強度(electricfieldstrength)，簡稱場強，用E表示?？偨Y歸納電場強度是矢量。物理學中規(guī)定，電場中某點電場強度的方向與正電荷在該點所受電場力的方向相同。按照這個規(guī)定，負電荷在電場中的某點所受電場力的方向與該點的電場強度方向相反。電場強度的單位由力的單位和電荷量的單位共同決定，在國際單位制中為牛頓每庫侖(N/C)。若1C的電荷在電場中某點受到的電場力是1N，那么該點處的電場強度為1N/C。講授新課如果我們知道了電場中某點的電場強度E和放入該點的電荷的電荷量q，可確定該電荷在該點受到的電場力的大小為F=qE對于電場中的不同點，電場強度E越大，同一電荷在電場中受到的電場力越大。因此，電場強度E從力的角度描述了電場的性質?？偨Y歸納典例精析分析已知電荷量和電場力，根據電場強度定義，可求出電場強度的大小和方向。典例精析解該點電場強度的方向豎直向下。討論請查閱資料，看結果是否合理。策略提煉遷移科學書屋一些電場的電場強度數量級講授新課用圖示法形象直觀地描述物理問題，是物理研究中常用的一種方法。在學習磁場時，我們曾用磁感線形象地描述磁場。那么，能否用類似的方法描述電場呢？三、電場線實驗與探究電荷間的電場分布在裝有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些細小的頭發(fā)屑，再加上電場，頭發(fā)屑會重新排列。圖1-17（a）是頭發(fā)屑在一對等量異種電荷形成的電場中的排列情況，圖1-17（b）是頭發(fā)屑在一對等量同種電荷形成的電場中的排列情況。這兩幅圖分別有什么特點？講授新課通過觀察可以發(fā)現，圖1-17（a）中頭發(fā)屑的排列與兩個異名磁極間的磁感線類似，圖1-17（b）中頭發(fā)屑的排列與兩個同名磁極間的磁感線類似。研究表明，細小的頭發(fā)屑是按照電場的分布排列的。因此，也可仿照用磁感線描述磁場的方法，用類似的曲線來描述電場。講授新課在電場中繪出一些曲線，曲線上任一點的切線方向與該點電場強度的方向一致（圖1-18），這樣的曲線稱為電場線（electricfieldline）。在同一靜電場中，電場線越密的地方電場強度越大，電場線越疏的地方電場強度越小。電場線從正電荷或無窮遠出發(fā)，終止于無窮遠或負電荷。電場線在電場中沒有交點。講授新課電場線是為了形象地描述電場而假想的線，實際并不存在。本節(jié)“實驗與探究”中顯示的圖樣只是模擬了電場線的分布情況.講授新課圖1-19是一些常見電場的電場線在平面上的分布情況。其中，圖（a）是正點電荷的電場線，方向從正電荷指向無窮遠處；圖（b）是負點電荷的電場線，方向從無窮遠處指向負電荷；圖（c）是兩個等量異種點電荷的電場線；圖（d）是兩個等量同種點電荷的電場線.素養(yǎng)提升能在熟悉情境中運用點電荷、試探電荷和電場線等模型分析靜電問題；能體會用物理量之比定義新物理量的方法，能體會探究庫侖定律過程中的科學思想和方法；能用與靜電力、電場強度相關的證據解釋常見的靜電現象；能從不同的視角分析靜電場的問題。

——科學思維小節(jié)練習小節(jié)練習2.用電場線能直觀、方便地比較電場中各點的場強大小與方向。

如圖是靜電除塵集塵板與放電極間的電場線，請比較電場中A、B兩點的電場強度是否相同，并說明理由。小節(jié)練習3.下列說法正確的是

A.在同一靜電場中，電場線可以相交

B.在同一靜電場中，電場線越密的地方，電場強度越大

C.正電荷僅受電場力的作用從靜止開始運動，其軌跡必定與

電場線重合

D.靜電場中某點電場強度的方向，就是放在該點的電荷所受電

場力的方向小節(jié)練習小節(jié)練習6.如圖所示，在兩個等量異種點電荷的電場中，將一個正的試探電荷由A

點沿兩點電荷連線移到中點

O，再由O

點沿直線移到B

點。在該過程中，試探電荷所受的電場力大小和方向如何變化？同學們，通過這節(jié)課的學習，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心，讓家長放心.孩子安心。第4節(jié)點電荷的電場勻強電場情境導入在實際問題中，通常需要知道電荷產生的電場分布情況。那么，怎樣確定電荷產生的電場分布情況呢？本節(jié)將認識一些常見的電場分布。講授新課根據庫侖定律和電場強度的定義式，可推導出點電荷所形成的電場中任意點的電場強度。如圖1-20所示，將點電荷Q置于O

點，另取一任意點

P，與O

點的距離為r，把一個試探電荷q

放在P

點，由庫侖定律可知，它受到的靜電力大小為一、點電荷的電場講授新課講授新課這就是點電荷電場的電場強度大小的表達式。從公式可知，點電荷Q產生的電場中某點電場強度的大小，與點電荷的電荷量成正比，與該點到點電荷距離的平方成反比。當點電荷Q

為正電荷時，電場強度方向沿

r向外，如圖1-20（a）所示；當點電荷Q為負電荷時，電場強度方向沿

r向內，如圖1-20（b）所示。講授新課二、場強疊加原理如圖1-22所示，有兩個相距l(xiāng)的等量異種點電荷-q

和+q。O

點為兩點電荷連線的中點，P

為連線延長線上的一點，與O

點相距r

。試求P

點的電場強度。典例精析根據場強疊加原理，P

點處的電場強度等于兩個點電荷在該處電場強度的矢量和。兩個點電荷的電荷量大小相等，P

點到+q

的距離小于到-q

的距離，由點電荷的電場強度公式可知，+q

在P

點的電場強度大于-q

在P

點的電場強度，合場強的方向與+q在該點電場強度的方向相同。分析典例精析解典例精析二者的方向相反，它們的合場強大小為電場強度的方向水平向右。若P點到中心O點的距離

r遠大于兩點電荷間距l(xiāng)，則P

點的電場強度多大？討論典例精析運用場強疊加原理進行矢量運算，與力學中進行矢量運算的方法相同。一般是先確定相關物理量的大小和方向，再根據矢量運算法則進行計算。策略提煉如果條件不變，請計算圖1-22中兩個等量異種點電荷連線的中垂線上與O

點距離為r的某點的電場強度。遷移電偶極子擴展一步講授新課三、勻強電場除了點電荷的電場外，兩塊大小相同、相距很近、相互正對且分別帶有等量異種電荷的金屬板之間的電場，也是一種常見的電場。如圖1-23所示的兩金屬板之間的電場，除邊緣外，其內部的電場強度大小處處相等、方向處處相同。物理學中把電場強度大小和方向都處處相同的電場稱為勻強電場。典例精析典例精析油滴在電場力與重力作用下處于平衡狀態(tài)，據二力平衡可求出油滴電荷量，進而可求出油滴電荷量與電子電荷量大小的比值.分析解油滴在電場力與重力的作用下平衡，有典例精析解油滴電荷量與電子電荷量大小的比值為2.8.討論歷史上，密立根油滴實驗得出：油滴電荷量是電子電荷量的整數倍。因實驗有誤差，每次具體量得出的結果不一定是整數倍，整數倍的結果是通數據處理分析后得出的。遷移在一定條件下，利用帶電體在電場中的平衡狀態(tài)還可以確定電場強度。

如圖1-25所示，一絕緣細線上端固定，下端拴一質量為m、電荷量為-q

的小球。將它置于水平方向的勻強電場中，當細線離開豎直位置的偏角為α時，小球處于平衡狀態(tài)。求勻強電場的大小和方向?？茖W書屋密立根油滴實驗密立根（R.Millikan，1868—1953，圖1-26），美國物理學家。他最早通過實驗測出了電子電荷量的大小，并因此榮1923年諾貝爾物理學獎。密立根油滴實驗還證明了帶電微粒的電荷量的大小都是e的整數倍。大量實驗表明，無論是原子核、離子等微觀粒子，還是宏觀物體所帶電荷量的大小，都是e的整數倍，這個結論通常稱為電荷的量子化?？茖W書屋密立根油滴實驗小節(jié)練習小節(jié)練習小節(jié)練習4.做密立根油滴實驗時，要使重1.5×10-15N、電荷量為電子電荷量3倍的油滴懸浮在兩塊平行板之間，電場強度需多大？小節(jié)練習5.如圖所示，在真空中用等長的絕緣細線分別懸掛正電荷A

和負電荷B，其電荷量皆為q。在水平方向的勻強電場作用下，兩細線保持豎直，此時A、B

間的距離為l。求該勻強電場的電場強度。小節(jié)練習6.兩個點電荷相距l(xiāng)，一個帶正電、電荷量大小為Q?，另一個帶負電、電荷量大小為Q?，Q?=2Q?。E?和E?分別表示兩個點電荷各自在某位置產生的電場強度的大小。在Q?，Q?，所在直線上，E?=E?的位置有幾個？這些位置的電場強度的大小分別是多少？同學們，通過這節(jié)課的學習，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心，讓家長放心.孩子安心。第5節(jié)靜電的利用與防護情境導入靜電現象在自然界普遍存在，雷電便是其中的一種（圖1-27）。在生產生活中也時常會發(fā)生靜電現象。人們可讓靜電服務于生產生活，但也需對其進行防護，做到趨利避害。應該怎樣利用或防護靜電呢？本節(jié)將進行介紹。講授新課靜電在生產生活中有廣泛的應用。下面介紹三類常見的靜電利用案例。一、靜電的利用（1）靜電除塵霧霾治理是近年來人們關注的熱門話題。導致霧霾的原因很多，工業(yè)燃燒產生的煙霧是其形成的重要因素之一，而靜電除塵能有效處理煙霧。講授新課靜電除塵是利用高壓靜電實現除塵，原理如圖1-28所示。接高壓電源負極的金屬絲A

懸掛于接電源正極的金屬筒

B中，當電壓達到一定值時，金屬絲（電暈極）與筒（收塵極）之間會形成很強的電場，使空氣電離。大部分煙霧顆?；蚍蹓m在吸附電離所產生的負電荷后，在電場力作用下向金屬筒運動，并落在金屬筒上，通過除塵后的氣體則從出口排出。與其他除塵方式相比靜電除塵耗能少、效率高，可廣泛用于發(fā)電、冶金、水泥以及其他產生煙霧和粉塵的工礦企業(yè)。迷你實驗室模擬靜電除塵如圖1-29所示，將鋁片和銅絲放入去掉底部的礦泉水瓶中，用靜電高壓電源的負極連接銅絲，正極連接鋁片，這樣便制成了簡易的靜電除塵器。實驗時，從礦泉水瓶底部充入煙塵，然后放到桌面上。接通電源，你會看到什么現象？請解釋出現該現象的原因.講授新課靜電噴霧是通過高壓靜電發(fā)生裝置使噴出的霧滴帶電的噴霧方法，廣泛應用于農藥噴灑或汽車、家電外殼噴涂等（圖1-30）靜電噴涂原理如圖1-31所示，噴口上的金屬導流管接高壓電源負極，被涂工件接高壓電源正極并接地，這樣在噴口和工件之間形成了較強的靜電場。（2）靜電噴霧講授新課當涂料從輸料管進入導流管的噴口時，由于導流管接上高壓負極發(fā)生放電，周圍產生密集的電荷，涂料微粒帶上負電荷，在靜電力和高壓空氣的作用下飛向工件，并均勻地吸附在工件表面。再經過燥或加熱，涂料固化成厚度均勻、質地堅固的涂層，這樣噴涂工作便完成了。講授新課激光打印也是利用靜電來實現“打印”的（圖1-32）。當使用通過計算機應用程序下達打印指令時，激光打印機從“充電”開始先在感光鼓上充滿負電荷或正電荷；（3）激光打印講授新課然后將打印機處理器處理的圖文資料通過激光束照射到感光鼓上，感光鼓表面被激光照射到的地方的電荷被釋放，沒有照射到的地方仍然帶有電荷，從而感光鼓上形成與圖文對應的潛像，即“曝光”；講授新課讓碳粉匣中的碳粉帶上與靜電潛像電性相反的電荷，當快速轉動的感光鼓上的靜電潛像經過碳粉匣時，便會吸附帶負電的碳粉，“顯像”出圖文影像；紙張進入機器內部后，由于異種電荷相互吸引，感光鼓上的碳粉就“轉像”到紙張上;講授新課碳粉在高溫下固定于紙張上，感光鼓上殘留的碳粉也會被“清除”；最后除去靜電，使感光鼓恢復到初始狀態(tài)，以便開始下一個工作循環(huán).講授新課靜電還有很多應用。某些空氣凈化器便是利用靜電來吸附空氣中的塵埃，使空氣得以凈化；用靜電處理種子，可使種子抗病能力增強、發(fā)芽率提高；利用靜電處理水，既能殺菌，又能減少水垢；靜電放電產生的臭氧是強氧化劑，有很強的殺菌作用。近年來，靜電還被應用于海水淡化、低溫冷凍、人工降雨甚至宇宙探索等方面。講授新課靜電在某些情況下也會成為“隱形殺手”。防止靜電危害的方法之一，是盡快把靜電導入地下。雷電是自然界常見的靜電現象。當帶電的云層接近地面時，地面上的物體因靜電感應而帶異種電荷，這些感應電荷更多分布在高大建筑物、大樹等突出的物體上。當電荷積累到一定程度時，這些物體與云層間形成很強的電場，使空氣電離，在云層與地面之間發(fā)生強烈的火花放電，這就是雷擊。雷擊會對地面上的建筑物、人等造成很大的危害。二、靜電的防護講授新課為避免雷擊造成傷害，人們通常在高大建筑物上安裝尖端導體——避雷針（接閃桿），并用符合規(guī)格的導線與埋在地下的接地裝置連接起來。帶電導體凸起而尖銳的地方電荷比較密集，其附近空間電場也較強，避雷針便是利用了這一特點。講授新課當帶電云層接近時，避雷針上的感應電荷在其附近產生強電場，

使避雷針與帶電云層間的空氣電離，電荷通過避雷針和符合規(guī)格的導線被直接引入大地（圖1-33），從而達到保護建筑物的目的。物理聊吧請觀察建筑物上的避雷針（圖1-34），看它們是如何巧妙設計的，分析它們如何能安全引電避雷，它們的造型與建筑物是否協(xié)調，并與同學討論交流.講授新課其實，生活中類似這樣將靜電導入地下的實例還有不少：在接觸帶有大量精密電子元件的電路板前，應先用手握一下金屬水管或其他接地金屬，把人體的靜電導走；印刷車間空氣應保持適當的濕度，以便于導走紙頁間相互摩擦產生的靜電；油罐車車尾裝有一條拖在地上的導電拖地帶（圖1-35），以導走運輸過程中油和油罐摩擦產生的靜電，避免由此引起爆炸；加油站加油槍旁常有一個觸摸式人體靜電釋放器，加油前用手觸摸上面的金屬球，可將人體的靜電導走。素養(yǎng)提升能了解庫侖定律、電場強度的內涵，會用電場線描述電場，知道電場是一種物質；能用原子結構模型和電荷守恒的知識分析靜電現象，能分析生產生活中的靜電現象，有關于靜電的利用與防護的實際行動。具有與靜電力、電場強度相關的相互作用觀念和物質觀念。

能對公眾利用和防護靜電的一些行為發(fā)表自己的觀點，有進行科學普及的興趣和責任感。

——物理觀念，科學態(tài)度與責任迷你實驗室尖端放電與人造閃電

所謂尖端放電，就是導體尖端附近空氣電離而產生氣體放電的現象。將針形導體（如鐵釘）固定在絕緣支架上并與起電機的連接桿連接，把蠟燭點燃后放在針尖前。搖動起電機，你會發(fā)現蠟燭的火焰朝背離尖端的方向偏斜，好像被風吹動一樣這就是“電風”現象。這是因為，針尖處電荷分布最密集，附近電場強度最強，在強電場作用下，針尖與蠟燭間的空氣電離，與尖端電性相同的電荷被排斥從而遠離尖端，與尖端電性相反的電荷被吸引并與尖端上的電荷中和，從而形成“電風”，把蠟燭火焰吹向一邊［圖1-36（a）］，甚至可能吹滅。迷你實驗室再來看看出現火花的尖端放電現象。兩個針形導體固定在兩個絕緣支架上，將連接這兩個導體的兩條導線分別與起電機的兩個連接桿相連。調整兩針尖的距離，搖動起電機，可看見兩針間出現火花放電，就像閃電一樣［圖1-36（b）］。你能解釋這種“閃電”是怎樣產生的嗎？拓展一步靜電平衡與靜電屏蔽拓展一步處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內部電場強度處處為零（圖1-37）。由此可知，處于靜電平衡狀態(tài)的導體，電荷只分布在導體的外表面上。如果這個導體是中空的，當它達到靜電平衡時內部合場強為零。這樣，導體的表面就會對它的內部起到“保護”作用，使其內部不受外部電場的影響。這種現象稱為靜電屏蔽。你能根據靜電平衡與靜電屏蔽的知識，解釋靜電屏蔽為何能隔離靜電干擾，保護高壓帶電作業(yè)者（圖1-38）的安全嗎？小節(jié)練習1.如圖所示，在裝載作業(yè)中，靠近傳送帶的工人容易受到電擊，請解釋原因。用什么辦法可以解決此問題？2.有研究表明，人若長期處于靜電環(huán)境中，身心會受到傷害。了解一下你周圍可能有哪些靜電現象，可采取哪些方法減小靜電的危害。小節(jié)練習3.靜電除塵器除塵原理如圖所示。塵埃在電場中通過某種機制帶電，在電場力的作用下向收塵極遷移并沉積，以達到除塵目的。下列表述正確的是

A.帶電塵埃帶正電荷

B.電場方向由收塵極指向電暈極

C.帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同

D.在同一位置，帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大小節(jié)練習4.在下列各種措施中，屬于利用靜電的是

A.靜電除塵

B.靜電噴霧

C.激光打印

D.在高大的建筑物頂端安裝避雷針小節(jié)練習5.為防止靜電的危害，下列做法正確的是

A.油罐車有一條拖在地上的導電拖地帶

B.在加油站脫化纖衣物

C.盡可能保持印染廠空氣的干燥

D.飛機機輪上裝有搭地線或用導電橡膠制造的輪胎小節(jié)練習6.利用靜電紡絲技術制備納米纖維材料是近年來世界材料科學技術領域非常重要的技術之一。請上網查詢靜電紡絲技術的基本原理及其發(fā)展狀況，并與同學交流。同學們，通過這節(jié)課的學習，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心，讓家長放心.孩子安心。第1節(jié)靜電力做功與電勢能情境導入攀巖者若要登上陡峭的山峰，不

僅需要熟練的攀巖技巧，還需要過人

的體力。當攀巖者向上攀爬時，重力

做負功，其重力勢能增大；下降時，

重力做正功，其重力勢能減小。情境導入電荷在靜電力作用下運動時，靜

電力做功了嗎？電荷在電場中有勢能

嗎？如果有，這種勢能與重力勢能有

何相似之處？這種勢能的變化與靜電

力做功又有何關系？通過本章的學

習，我們將知曉這些問題的答案情境導入我們知道，在攀巖運動中，若攀巖者上升，則重力做負功；若攀巖者下降，則重力做正功。重力做功的多少與攀巖者的始末位置有關，與攀巖路徑無關。那么，電荷在靜電力作用下運動，若靜電力對電荷做功，與重力做功有無相似之處？本節(jié)將學習靜電力做功的特點，探究靜電力做功與電勢能變化之間的關系。講授新課一、靜電力做功的特點如圖2-1所示，在電場強度為E

的勻強電場中，若將一個帶正電的試探電荷q

沿電場方向從A

點移動到B

點，移動距離為d，試探電荷受到的靜電力F=qE，靜電力F

對試探電荷做功

W?=qEd講授新課如果將這個試探電荷從A

點沿折線ACB

移動到B點，當試探電荷沿直線AC

移動時，靜電力F與位移的夾角為θ，移動距離為l；當試探電荷沿直線CB

移動時，靜電力F

與位移的夾角為90°，移動距離為l′。那么，靜電力F對試探電荷做功W?=Flcosθ+Fl′cos90°=Fd+0=qEd講授新課這表明，試探電荷從A點沿折線ACB

移動到B

點，與直接從A

點沿直線AB

移動到B

點相比，靜電力做的功是相同的。如果試探電荷沿著任一路徑從A點移動到B

點（如圖2-1中綠色線表示的路徑），靜電力做的功又等于多少呢？請你嘗試證明一下，是否仍然為qEd。總結歸納由以上分析證明可知，在勻強電場中移動試探電荷時，靜電力做功與路徑無關，與電荷的始末位置有關?？梢宰C明這個結論對于一切靜電場都適用。講授新課二、電勢能功是能量轉化的量度。在力學中，我們根據重力做功與路徑無關的特點，引入了重力勢能的概念。重力做的功量度了重力勢能的變化。當重力做負功時，物體的重力勢能增大；當重力做正功時，物體的重力勢能減小。同樣，由于靜電力做功與移動路徑無關，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能稱為電勢能（electricpotentialenergy）。與重力做功類似，靜電力做功也可以量度電勢能的變化。講授新課講授新課也就是說，靜電力做功的過程就是電勢能與其他形式能量轉化的過程。靜電力做正功，電勢能減??；靜電力做負功，電勢能增大。在討論重力勢能時，要先規(guī)定物體在某一位置的重力勢能為零，然后才能確定物體在其他位置的重力勢能。講授新課同樣，在討論電勢能的時候，也需要先規(guī)定電荷在某一位置的電勢能為零（零電勢能點），然后才能確定電荷在其他位置的電勢能。電荷在電場中某點的電勢能，等于電荷從該點移動到零電勢能點靜電力所做的功。在圖2-2中，如果規(guī)定B

點為零電勢能點，在靜電力的作用下，正電荷q

從A

點移動到B

點，靜電力做功為qEd，則正電荷q在A

點的電勢能為qEd.講授新課講授新課由靜電力做功與電勢能變化的關系，我們可根據靜電力做功確定電勢能的變化，也可根據電勢能的變化確定靜電力做的功.總結歸納在同一電場中，同樣從A

點到B

點，正電荷與負電荷對應的電勢能的變化是相反的。若以

B點為零電勢能點，正、負電荷在A

點的電勢能不同，這說明電荷在電場中的電勢能與電荷有關。請比較電勢能與重力勢能特點的異同。典例精析分析由已知條件可確定在電子運動過程中靜電力做的功，再根據靜電力做功與電荷電勢能變化的關系即可得出電勢能的變化情況。典例精析解典例精析電子從正極板運動到負極板過程中電勢能增加，增加的電勢能是由什么能量轉化而來的？解討論策略提煉靜電力做功與電勢能變化的關系，和重力做功與重力勢能變化的關系類似。不管是正電荷還是負電荷，只要靜電力對電荷做正功，電荷的電勢能就減??；靜電力對電荷做負功，電荷的電勢能就增大。遷移小節(jié)練習1.如圖所示，在電場強度為E

的勻強電場中，A、B

兩點相距l(xiāng)，連線AB

與電場強度方向的夾角為θ。將一電荷量為q

的正電荷分別沿直線AB、折線ACB

、曲線ADB

從A

點移動到B

點，靜電力各做了多少功？小節(jié)練習2.某種靜電礦料分選器原理如圖所示，帶電礦粉經漏斗落入水平勻強電場后，分落在收集板中央的兩側。下列關于礦粉分離的過程表述正確的是

A.帶正電的礦粉落在右側

B.靜電力對礦粉做正功

C.帶負電的礦粉的電勢能變大

D.帶正電的礦粉的電勢能變小小節(jié)練習3.在靜電場中，將一電子從A

點移動到B

點，靜電力做正功，則

A.電場強度的方向一定是由A

點指向B

點

B.電場強度的方向一定是由B

點指向A

點C.電子在A

點的電勢能一定比在

B點的大

D.電子在B點的電勢能一定比在A

點的大小節(jié)練習4.如圖所示，靜電噴涂時，噴槍噴出的涂料微粒帶負電，被噴工

件帶正電，微粒在靜電力作用下向工件運動，最后吸附在工件表面。微粒在向工件靠近的過程中，假設只受靜電力作用，那么

A.動能越來越小B.動能越來越大

C.克服靜電力做功D.電勢能逐漸減小小節(jié)練習小節(jié)練習同學們，通過這節(jié)課的學習，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心，讓家長放心.孩子安心。電勢能與電勢差章二第第2節(jié)電勢與等勢面情境導入我們知道，試探電荷的電勢能不僅與電場有關，還與試探電荷的種類和電荷量多少有關。我們曾經用試探電荷所受靜電力與其電荷量之比定義了描述電場性質的一個物理量——電場強度，本節(jié)將用試探電荷的電勢能與其電荷量之比來定義描述電場性質的另一個物理量——電勢.講授新課一、電勢如圖2-5所示，在一電場強度為E的勻強電場中，取B點為零電勢能點，若一個帶正電的試探電荷q?沿電場線從A點移動到B

點，A點與B

點的距離為d，靜電力做的功W?=q?Ed，由電勢能的定義可知，q?在A點的電勢能為q?Ed

；同理可知，帶不同電荷量的正電荷q?在A點的電勢能為q?Ed。顯然，不同電荷在同一點的電勢能不同，但電勢能與試探電荷的電荷量之比不變.講授新課可見，電荷在電場中某點的電勢能與其電荷量之比與該電荷無關，只與電場本身有關。理論和實驗表明，從勻強電場得出的這個結論對非勻強電場也適用.講授新課在國際單位制中，電勢的單位是伏特，符號為V，1V=1J/C。電勢是標量。電勢和電場強度都是反映電場性質的物理量。與電勢能一樣，首先要規(guī)定電場中電勢為零的位置（零電勢點），然后才能確定各點的電勢值。通常選距離場源電荷無窮遠處為零電勢點。在實際問題中，也常常選地球為零電勢點。典例精析如圖2-6所示，勻強電場的電場強度為30N/C，A、B、C

是電場中同一條電場線上的三個點，相鄰兩個點的距離均為10cm。

（1）以C點為零電勢點，求A、B兩點的電勢；

（2）A、B、C

三點中哪個點的電勢最高？哪個點的

電勢最低？典例精析如圖2-6所示，勻強電場的電場強度為30N/C，A、B、C

是電場中同一條電場線上的三個點，相鄰兩個點的距離均為10cm。

（1）以C點為零電勢點，求A、B兩點的電勢；

（2）A、B、C

三點中哪個點的電勢最高？哪個點的

電勢最低？分析確定電場中某點的電勢，可先求出試探電荷+q

由該點移動到零電勢點靜電力所做的功，再根據電勢的定義求出電勢.典例精析已知E=30N/C，A、B間距離d?=0.1m，B、C

間距離d?=0.1m。

（1）以C

點為零電勢點，正電荷q

從A

點或B

點

沿電場線移動距離d

到C

點，靜電力做正功，有解W=qEd典例精析所以解討論由計算結果可知，沿電場線方向電勢逐漸降低。這個結論在一般情況下也成立嗎？為什么?遷移上述問題中，若以B

點為零電勢點，A、C兩點的電勢又為多少？試比較A、B、C

三點電勢的高低。講授新課二、等勢面我們把電場中電勢相等的點構成的面稱為等勢面（equipotentialsurface）。物理學中既用電場線形象地描繪電場，也用等勢面描繪電場。為了使等勢面能反映電場的強弱，通常使相鄰兩等勢面電勢的差值相等，等勢面密的地方電場較強，等勢面疏的地方電場較弱。

例如，在點電荷形成的電場中，等勢面是一系列以點電荷為球心的同心球面（圖2-7），離球心近的地方比離球心遠的地方等勢面密，電場強。圖2-8是幾種電場的等勢面和電場線分布示意圖。講授新課講授新課因為同一電荷在等勢面上任意兩點的電勢能相等，所以電荷在等勢面上移動時靜電力不做功。這表明，等勢面與電場線處處垂直。若不垂直，電場強度沿等勢面有分量，對應的靜電力也就有沿等勢面的分量，電荷在等勢面上移動時靜電力要做功，該電荷的電勢能會變化，那么這個面就不是等勢面了。講授新課電場線與等勢面垂直，方向由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。根據電場線與等勢面的關系，可由等勢面確定電場線。在實際應用中，由于電勢容易測量，通常是先測出電場中電勢相等的各點，畫出電場中的等勢面，然后根據電場線與等勢面垂直畫出電場線，從而對電場的電場強度和電勢的分布有直觀、定性的了解。小節(jié)練習1.某同學認為，電場中某點電勢的高低只與產生電場的電荷和該點在電場中的位置有關。這種看法正確嗎？為什么？

2.推理說明：選擇無窮遠處為零電勢點位置時，正點電荷產生的電場中任意一點的電勢都是正值，負點電荷產生的電場中任意一點的電勢都是負值。小節(jié)練習小節(jié)練習4.對以點電荷為球心、r

為半徑的球面上的各點，具有的相等物理量是

A.電勢B.電場強度

C.同一電荷所受的靜電力D.同一電荷具有的電勢能小節(jié)練習小節(jié)練習6.若選擇地面為零“重力勢”位置，用類似電場中定義電勢的方式，推導出重力場中“重力勢”的表達式，并對此式作出解釋。同學們，通過這節(jié)課的學習，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心，讓家長放心.孩子安心。第3節(jié)電勢差與電場強度的關系情境導入在對吊腳樓（圖2-9）進行測量時，若測量起點改變，則吊腳樓上A

點和B點的高度也相應改變，但

A、B兩點的高度差h

是一定的。同樣，在電場中，選擇不同的位置作為零電勢點，電場中同一點的電勢是不同的，但電場中兩點間電勢的差值不會變。電勢的差值又有什么意義呢？本節(jié)將學習靜電場中常用的物理量——電勢差，探究其與電場強度的關系.講授新課一、電勢差與靜電力做功講授新課若知道電場中兩點間的電勢差，就能計算出電荷在這兩點之間移動時靜電力所做的功。根據得講授新課所以，電荷q

由A

點移動至B

點，靜電力做功典例精析已知質子電荷量和兩極板間的電勢差，根據做功與電勢差的關系，可求出質子從正極板運動到負極板時靜電力所做的功.分析典例精析題目中其他條件不變時，若電子從正極板運動到負極板，靜電力做的功是多少？請與質子移動的結果對比，并給出解釋。解討論遷移講授新課二、勻強電場中電場強度與電勢差的關系講授新課上式說明，在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點間的電勢差與這兩點沿電場強度方向的距離之比。此時電場強度的單位是V/m，1V/m=1N/C（請證明）。其實，根據電勢的定義式，也能推導出電場強度與電勢差的關系，請試一試。上式也可寫成此式說明勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩

點沿電場方向距離的乘積。講授新課講授新課兩板間的電場是勻強電場，已知兩板間的電壓和距離，根據電場強度與電勢差的關系，可求出電場強度；又已知質子電荷量，根據電場強度定義可求出靜電力。重力則可由質量求出。分析講授新課設電場強度為E，質子在電場中受到的靜電力為F，

重力為G。解（1）勻強電場的電場強度講授新課（2）質子受到的靜電力解質子受到的重力比較質子受到的靜電力和重力，可發(fā)現靜電力比重力大得多。講授新課討論從計算數據看，質子在電場中受到的靜電力比重力大得多。微觀粒子是否都有相似的結論？為什么？遷移迷你實驗室輝光球你可能在實驗室、科技館或一些娛樂場所見過如圖2-15所示的輝光球。為何輝光球會產生絢麗多彩的輻射狀的輝光呢？

當接通電源時，輝光球通過底部的振蕩電路板，使球體中心的電極與玻璃球外殼之間產生極高的高頻電壓，球體內形成很強的高頻電場。球內稀薄的惰性氣體在強電場作用下被電離，并在中心電極與球外殼之間發(fā)生輝光放電，從而產生輻射狀的輝光。迷你實驗室若有條件，請你做做輝光球實驗。用手觸摸一下輝光球，觀察有什么神奇現象發(fā)生。查閱資料，試試能否找到出現這一神奇現象的謎底。小節(jié)練習小節(jié)練習

3.如圖所示，a、b、c、d、e

點在一條直線上，b、c

兩點間的距離等于d、e兩點間的距離。在a

點固定放置一電荷量為Q的正點電荷，且在該點電荷的電場中b、c

兩點間的電勢差為U。將另一個電荷量為q

的正點電荷從d

點移動到e點的過程中

A.靜電力做功為qUB.克服靜電力做功為qU

C.靜電力做功大于qUD.靜電力做功小于qU小節(jié)練習

4.如圖所示，分布于南美洲亞馬孫流域圭亞那地區(qū)的電鰻，是放電

能力很強的淡水魚類，短暫放電的電壓可達550～800V，因此

有水中“高壓線”之稱。電鰻的頭部和尾端為放電的兩極，當

某電鰻頭尾相距2m時，估算其放電產生的電場強度的數量級。小節(jié)練習同學們，通過這節(jié)課的學習，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心，讓家長放心.孩子安心。電勢能與電勢差章二第第4節(jié)帶電粒子在電場中的運動情境導入帶電粒子在電場中受到靜電力的作用，速度會發(fā)生改變。在示波器（圖2-16）和直線加速器等設備中，常通過電場來控制帶電粒子的運動。這些儀器是怎樣控制帶電粒子運動的呢？本節(jié)將以示波器為例，介紹如何利用電場控制帶電粒子的加速和偏轉。利用電場給帶電粒子加速，使其達到預定的速度和動能，是控制帶電粒子運動的常見方式。

示波器中的電子槍就是通過電場來使電子加速的。如圖2-17所示，電子槍中的金屬絲在通電加熱后，可發(fā)射電子（熱電子發(fā)射）。電子在金屬板和金屬絲間的電場作用下，經加速后從金屬板的小孔中穿出，并獲得很高的動能。一、帶電粒子加速講授新課微觀粒子所受靜電力遠大于重力，通常重力可忽略不計，只考慮靜電力對其運動狀態(tài)的影響即可。若電子質量為m，電荷量的大小為e，金屬板與金屬絲間所加電壓為U，電子剛離開金屬絲時的速度近似為零，根據動能定理，靜電力做功等于電子動能的增加量，

電子穿過金屬板時的動能講授新課講授新課它穿過金屬板時的速度顯然，通過改變金屬板與金屬絲間的電壓，就可控制電子加速后的動能或速度.

講授新課在研究原子等領域的問題時，需要帶電粒子有很大的動能，因受各種因素限制，加速電壓難以提高至理想水平，如果只加速一次，帶電粒子的動能難以達到實際的需要。為解決此問題，科學家設計建造了能多次加速的直線加速器（圖2-18）等，從而獲得了更高能量的帶電粒子。講授新課利用電場給帶電粒子加速，使帶電粒子獲得很高的能量，在研究物質本源、放射治療、食品安全、材料科學等方面都有著重要的應用。講授新課利用電場使帶電粒子的運動方向發(fā)生變化，向預期的方向偏轉，是控制帶電粒子運動的另一種常見方式。

示波器的核心部件是示波管。圖2-19是示波管的結構示意圖。二、帶電粒子偏轉講授新課當豎直偏轉板、水平偏轉板都未加電壓時，電子束從電子槍發(fā)出后沿直線運動，在熒光屏上產生一個亮斑。如果豎直偏轉板加電壓，水平偏轉板不加電壓，電子束經過豎直偏轉板時受到豎直方向電場力的作用而發(fā)生偏轉，使打在熒光屏上的亮斑在豎直方向發(fā)生偏移。同樣的道理，如果水平偏轉板加電壓，豎直偏轉板不加電壓，打在熒光屏上的亮斑則在水平方向發(fā)生偏移。講授新課示波管在實際工作時，豎直偏轉極板間和水平偏轉極板間都加上電壓，打在熒光屏上的亮斑既能在豎直方向上偏移，也能在水平方向上偏移，亮斑的運動就是在豎直和水平兩個方向上運動的合運動。

通常，加在豎直偏轉極板上的電壓是被研究的信號電壓。如果信號電壓是周期性的，且與加在水平偏轉板的掃描電壓周期滿足一定的關系時，在熒光屏上就會顯示出信號電壓隨時間有規(guī)律變化的圖像。典例精析典例精析分析典例精析質子在該勻強電場中受到豎直向下的靜電力，在豎直方向上做勻加速運動，加速度解典例精析在極板間運動的時間解質子離開電場時豎直方向偏移的距離代入數值，得y=0.94cm典例精析解代入數值，得α=25.2°帶電粒子在電場中運動的偏轉角度與哪些因素有關？對給定的帶電粒子，在其速度一定時，要使通過偏轉電場時增大偏轉角度，應該怎樣調節(jié)兩極板間的電壓？討論遷移示波器是先使帶電粒子加速，再使帶電粒子偏轉來工作的。對這類綜合性問題，應該怎樣解決？請分析并求解以下問題。

一束電子流經

U=1500V的加速電壓加速后，在距兩平行板等距離處進入平行板間的勻強電場，入射方向與極板平行，如圖2-21所示。若兩板間距d=2.0cm，板長l=5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個極板間最多能加多大電壓？小節(jié)練習1.某靜電除塵器的除塵原理如圖所示，一帶正電的金屬板和一個帶負電的放電極形成電場，它們之間的電場線分布如圖所示，虛線為一帶電煙塵顆粒的運動軌跡，a、b

是軌跡上的兩點。若不計煙塵顆粒的重力，下列說法正確的是

A.a

點電勢高于b

點電勢

B.a

點電場強度小于b

點電場強度

C.煙塵顆粒在a點的電勢能小于在

b點的電勢能

D.煙塵顆粒在a

點的動能小于在b

點的動能小節(jié)練習2.一帶正電的液滴以水平向右的初速度進入范圍足夠大的勻強電場，電場方向水平向左。不計空氣阻力，則液滴在電場中

A.做直線運動B.做曲線運動

C.速率先減小后增大D.速率先增大后減小小節(jié)練習小節(jié)練習小節(jié)練習小節(jié)練習6.如圖所示，真空中有一電子以速度v

沿著與電場強度垂直的方向自O

點進入勻強電場。以O

為坐標原點建立平面直角坐標系，x

軸垂直于電場方向，y軸平行于電場方向，在x軸上取OA=AB=BC，分別自A、B、C

點作與y

軸平行的線，跟電子的徑跡交于M、N、P三點，求（1）電子經M、N、P三點時，沿y

軸的分速度之比；

（2）電子從O

點開始每經過相等時間的動能增量之比.同學們，通過這節(jié)課的學習，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心，讓家長放心.孩子安心。第5節(jié)科學探究：電容器情境導入據記載，1752年，富蘭克林曾利用萊頓瓶（圖2-22）進行了著名的費城實驗，即用風箏將“天電”引下來，收集到萊頓瓶中。為什么萊頓瓶能把電荷儲存起來？本節(jié)將學習儲存

電荷的常用電學元件——電容器.講授新課當原來不帶電的電容器的兩極板連接電源時，電容器充電，兩極板會分別帶上等量異種電荷，如圖2-23（a）所示。一、觀察電容器的充、放電現象能儲存電荷的電學元件稱為電容器（capacitor）。兩塊彼此絕緣的平行金屬板可組成最簡單的電容器，即平行板電容器。講授新課電容器充電后，兩極板間存在電場，電荷因受靜電力的作用而儲存在極板上。當充電后的電容器兩極板通過電流計接通時，電路中會形成瞬時電流而發(fā)生放電，使兩極板的電荷中和而不再帶電，如圖2-23（b）所示。下面我們通過實驗來研究電容器的充電和放電。講授新課（1）通過觀察，了解電容器在充電和放電的過程中，兩極板間電壓和電路中電流的變化。

（2）判斷電容器在充電和放電的過程中，兩極板儲存電荷量的變化。實驗器材實驗目的電解電容器、直流電源、電流計、電壓表、電阻、單刀雙擲開關、導線。講授新課實驗電路如圖2-24所示。當開關撥到位置“1”時，電源E

對電容器充電；當開關撥到位置“2”時，電容器放電。在充電和放電過程中，利用電流計觀察電路的電流大小和方向的變化，利用電壓表觀察電容器兩極板間電壓的變化，進而判斷電容器兩極板儲存電荷量的變化。實驗原理與設計講授新課按照實驗電路圖連接電路，觀察電容器的充、放電過程中電流計和電壓表指針的偏轉情況。請寫出實驗步驟，完成實驗操作。實驗步驟數據分析將測量的信息填入你設計的表格中，請分析觀察到的現象并得出結論。講授新課討論請寫出實驗結論實驗結論充電后，將開關斷開，你會觀察到什么現象？素養(yǎng)提升能分析物理現象，有針對性地提出可探究的物理問題；能根據實驗目的與器材等設計實驗步驟，進行實驗，會觀察物理現象，獲得證據，有安全意識；能記錄并分析實驗現象、形成與實驗目的相關的結論，并嘗試作出解釋；能撰寫完整的實驗報告，在報告中能呈現設計的實驗步驟