高二物理靜電場教案

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1、第六章靜電場第1課時庫侖定律電場強(qiáng)度-10-基礎(chǔ)知識回顧1．電荷、電荷守恒⑴自然界中只存在兩種電荷：正電荷、負(fù)電荷．使物體帶電的方法有摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電．⑵靜電感應(yīng)：當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時，由于電荷間的相互吸引或排斥，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號電荷．⑶電荷守恒：電荷即不會創(chuàng)生，也不會消失，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷總量保持不變．（一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變）⑷元電荷：指一個電子或質(zhì)子所帶的

2、電荷量，用ｅ表示．ｅ＝1.6×10-19C2．庫侖定律⑴真空中兩個點(diǎn)電荷之間相互作用的電場力，跟它們電荷量的乘積成正比，跟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．即：其中k為靜電力常量，k=9.0×109Nm2/c2⑵成立條件①真空中（空氣中也近似成立），②點(diǎn)電荷，即帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計．（對帶電均勻的球，r為球心間的距離）．3．電場強(qiáng)度⑴電場：帶電體的周圍存在著的一種特殊物質(zhì)，它的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫電場力．電荷間的相互作用就是通過電場發(fā)生

3、作用的．電場還具有能的性質(zhì)．⑵電場強(qiáng)度E：反映電場強(qiáng)弱和方向的物理量，是矢量．①定義：放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場力F跟它的電荷量ｑ的比值，叫該點(diǎn)的電場強(qiáng)度．即：單位：V/ｍ，Ｎ/Ｃ②場強(qiáng)的方向：規(guī)定正電荷在電場中某點(diǎn)的受力方向為該點(diǎn)的場強(qiáng)方向．（說明：電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與放入場中的試探電荷無關(guān)，而是由該點(diǎn)的位置和場源電何來決定．）⑶點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度：＝，其中Q為場源電荷，E為場中距Q為r的某點(diǎn)處的場強(qiáng)大?。畬τ谇缶鶆驇щ姷那蝮w或球殼外某點(diǎn)的場強(qiáng)時，r為該點(diǎn)到球心的距離．⑷電場強(qiáng)度的疊加：當(dāng)存在多個場

4、源電荷時，電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)為各個點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和．⑸電場線：為形象描述電場而引入的假想曲線．①電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷．②電場線不相交，也不相切，更不能認(rèn)為電場就是電荷在電場中的運(yùn)動軌跡．③同一幅圖中，場強(qiáng)大的地方電場線較密，場強(qiáng)小的地方電場線較疏．⑹勻強(qiáng)電場：電場中各點(diǎn)場強(qiáng)大小處處相等，方向相同，勻強(qiáng)電場的電場線是一些平行的等間距的平行線．-10-重點(diǎn)難點(diǎn)例析一、電荷守恒、庫侖定律的理解1．兩個完全相同的金屬球接觸后，所帶正、負(fù)電荷先＂中和＂然后＂平均分配＂

5、于兩球．分配前后正、負(fù)電荷之和不變．2．當(dāng)求兩個導(dǎo)體球間的庫侖力時，要考慮電荷的重新分布，例：當(dāng)兩球都帶正電時，電荷相互非斥而使電荷主要分布于兩球的外側(cè),此時r將大于兩球球心間的距離．3．庫侖定律是長程力，當(dāng)r0時，帶電體不能看成質(zhì)點(diǎn)，庫侖定律不再適用．4.微觀粒子間的庫侖力遠(yuǎn)大于它們之間的萬有引力，當(dāng)計算微觀粒子間的相互作用時可忽略粒子間的萬有引力．5.計算庫侖力時，先將電荷量的絕對值代入進(jìn)行計算，然后根據(jù)電性來判斷力的方向．【例1】兩個半徑相同的金屬小球，帶電量之比為1∶7，相距為r(可視

6、為點(diǎn)電荷)，兩者相互接觸后再放回原來的位置上，則相互作用力可能為原來的()A.B.C.D二、與電場力相關(guān)的力學(xué)綜合的問題電場力可以和其它力平衡，也可以和其它力一起產(chǎn)生加速度，因此這類問題實質(zhì)上仍是力學(xué)問題，仍是按力學(xué)問題的基本思路來解題，只不過多了一個電場力而已，特別是帶電體之間的庫侖力由于是一對相互作用力，因而考慮孤立帶電體之間相互作用的過程時，一般可考慮用動量守恒；動能與電勢能之和守恒來處理．【例2】如圖6－1－2，在真空中同一條直線上的A、B兩點(diǎn)固定有電荷量分別為+4Q和-Q的點(diǎn)電荷．①將另一個點(diǎn)電荷放

7、在該直線上的哪個位置，可以使它在電場力作用下保持靜止？②若要求這三個點(diǎn)電荷都只在電場力作用下保持靜止，那么引入的這個點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷？電荷量是多大？圖6－１－２圖6－5－1【例3】如圖6－1－3，在光滑絕緣水平面上有三個質(zhì)量都是m的相同小球，彼此間的距離都是l，A、B電荷量都是+q．給C一個外力F，使三個小球保持相對靜止共同加速運(yùn)動．求：C球的帶電性和電荷量；外力F的大?。畧D6－1－3圖6－5－1-10-三、電場與電場線場強(qiáng)是矢量，疊加遵循平行四邊形定則，場強(qiáng)的疊加是高考的熱點(diǎn)，是本節(jié)的重點(diǎn)，需

8、要重點(diǎn)突破．電場線是認(rèn)識和研究電場問題的有利工具，必須掌握典型電場的電場線的分布，知道電場線的切線方向與場強(qiáng)方向一致，其疏密可反映場強(qiáng)大?。宄龑﹄妶鼍€的一些錯誤認(rèn)識．圖6－1－6圖6－5－1【例4】等量異種點(diǎn)電荷的連線和中垂線如圖6－1－6示，現(xiàn)將一個帶負(fù)電的檢驗電荷先從圖中的a點(diǎn)沿直線移動到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)沿直線移動到c點(diǎn)，則檢驗電荷在此全過程中（）A．所受電場力的方向不變B．所受電場力的大小