高二物理 選修3-1 第一章 靜電場 教案.doc

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______________________________________________________________________________________________________________ 高二物理 選修3-1 第一章 靜電場 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：大量事實表明，電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，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、 庫侖定律 a、 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。 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侖力。點電荷的理解。與萬有引力的區(qū)別。 c、 帶電金屬球接觸后等分電量； 3、 電場強度 a、 法拉第提出的觀點：電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的； b、 電場和磁場是一種客觀存在，并且是互相聯(lián)系的，統(tǒng)稱為電磁場；變化的電磁場以光速在空間傳播，它和實物一樣具有能量和動量，因而場和實物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。只有在研究運動的電荷，特別是運動狀態(tài)迅速變化的電荷時，電磁場的實在性才凸顯出來。 c、 靜止電荷產(chǎn)生的電場，稱為靜電場。 d、 試探電荷在電場中某點受到的力F與試探電荷的電荷量q成正比，F(xiàn)=Eq，E是比例常數(shù)，也即電場強度，反映電場在這點的性質(zhì)，與q無關(guān)。 e、 點電荷的電場強度計算與電場強度的疊加（電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和） f、 電場線可以形象地描述電場強度的大小和方向。電場線有以下幾個特點： 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電場線在電場中不相交； ③在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較密，電場強度較小的地方較疏。 g、 勻強電場：電場中各點電場強度的大小相等，方向相同。 4、 電勢能和電勢 a、 在勻強電場中移動電荷時，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)過的路徑無關(guān)；這個結(jié)論在非勻強電場中也是適用的。 b、 電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做電勢能，記作Ep。可以類比重力勢能。 c、 靜電力做的功等于電勢能的減少量。WAB=EpA-EpB d、 電荷在某點的電勢能等于把它從這點移動到零勢能位置時靜電力做的功。 e、 電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢，是個標(biāo)量。φ=Ep/q f、 沿著電場線方向電勢逐漸降低。 g、 電場中電勢相同的點構(gòu)成的面叫做等勢面。電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。 5、 電勢差 a、電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差，也叫電壓。UAB=φA-φB 6、 電勢差與電場強度的關(guān)系 a、 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)部的電場處處為0； b、 處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體，它的表面是個等勢面。 c、 導(dǎo)體上電荷分布的特點： （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，簡稱法，符號F。接通電源時，U不變；斷開電源時，Q不變。 9、 帶電粒子在電場中的運動 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，以下說法正確的是??（???????）?? A． 摩擦起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移，感應(yīng)起電是因為產(chǎn)生電荷?? B．摩擦起電是因為產(chǎn)生電荷，感應(yīng)起電是因為電荷的轉(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、真空中有兩個點電荷，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、電場強度的定義式E=F/q?可知，在電場中的同一點（???????）? A、電場強度E跟F成正比，跟q成反比? B、無論檢驗電荷所帶的電量如何變化，F(xiàn)/q始終不變? C、電荷在電場中某點所受的電場力大，該點的電場強度強。? D、一個不帶電的小球在P點受到的電場力為零，則P點的場強一定為零 5、關(guān)于于電場，下列敘述正確的是（??????）? A．以點電荷為圓心，r為半徑的球面上，各點的場強都相同? B．正電荷周圍的電場一定比負(fù)電荷周圍的電場強? C．在電場中某點放入檢驗電荷q，該點的場強為E=F/q，取走q后，該點場強不變? D．電荷所受電場力大，該點電場強度一定很大 6、 下圖所示為電場中的一條電場線，A、B為其上的兩點，以下說法正確的是(??????)? 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，實線表示勻強電場的電場線.一個帶正電荷的粒子以某一速度射入勻強電場，只在電場力作用下，運動的軌跡如圖中的虛線所示，a、b為軌跡上的兩點.若a點電勢為φa?，b點電勢為φb?，則(???????????)? A.場強方向一定向左，且電勢φa?>φb??? B.場強方向一定向左，且電勢φa?<φb?? C.場強方向一定向右，且電勢φa?>φb??? D.場強方向一定向右，且電勢φa?<φb 8、帶電粒子經(jīng)加速電場加速后垂直進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，要使它離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(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，則兩極板間電場的電場強度減小? 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中，如圖所示，靜止時懸線與豎直方向夾角是300，則該電場的場強E=????????????????，方向為???????????。 11、 一個平行板電容器，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，欲使小球剛好打到A板，A、B間電勢差為多少？ 13、 在電場強度為E方向水平向右的勻強電場中，用一根長為L的絕緣細(xì)桿（質(zhì)量不計）固定一個質(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?，F(xiàn)將桿從水平位置A輕輕釋放，在小球運動到最低點B的過程中.?求: （1）電場力對小球作多少功？?小球的電勢能如何變化？??? （2）A、B兩位置的電勢差多少？? （3）小球到達(dá)B點時的速度多大？? （4）在最低點時絕緣桿對小球的作用力？ 14、如圖所示，水平放置的兩塊平行金屬板A、B之間有一勻強電場，一個帶正電的微粒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，求板間的場強大小和方向？ （2）如果將另一點電荷-q放在電場中的M點，它受到的電場力多大，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，已知射線實質(zhì)為高速電子流，放射源?放出的b粒子射向各個方向速度為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?電場，電場強度大小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），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)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場），電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上的P點。已知M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子質(zhì)量為m，電荷量為e。求：? （1） 電子穿過A板時的速度大??；? （2） 電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量；? （3）P點到O點的距離。 1、 發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的科學(xué)家是（ ） A、洛侖茲 B、庫侖 C、法拉第 D、奧斯特 2、 帶電粒子垂直勻強磁場方向運動時，會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，電燈總是亮著會浪費電能?？蒲腥藛T利用光敏材料制成“光控開關(guān)”，天黑時自動閉合；天亮?xí)r自動斷開。利用聲敏材料制成“聲控開關(guān)”，當(dāng)有人走動發(fā)出聲音時，自動閉合；無人走動時，自動斷開。若將這兩個開關(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，有時需要各自獨立工作，有時需要它們同時工作。評價下圖所示的電路，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”的實驗時，有多個燈泡可供選擇，小明把兩只燈泡L1、L2串聯(lián)起來接到電源上，如圖所示：當(dāng)分別把電壓表連在圖中AB兩點、BC兩點及AC兩點時，閉合開關(guān)后測得的數(shù)據(jù)是：UAB=?0，UBC=?12V，UAC?=12V， 則故障可能是?????????????????????????。故障排除后，實驗正常進(jìn)行，通過測量得到了兩組實驗數(shù)據(jù)如下表：分析兩組實驗數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論： ???。 本實驗設(shè)計你認(rèn)為有什么不合理或可以改進(jìn)的地方嗎？若有，請加以說明（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)和個人提供合同協(xié)議，策劃案計劃書，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-