电场电场强度教案(推荐9篇)
【教学内容】
第五单元第1节。
【教学目标】
知识与技能:了解电场是客观存在的一种特殊物质形态;理解电场强度的概念及其定义式,理解电场强度方向的规定;理解电场线的意义和性质。了解匀强电场的概念。
过程与方法:能用电场线描述电场,能运电场强度的定义式进行简单的计算;学会运用观察、归纳等方法从现象进行分析推理、发现客观规律,体会比值法定义物理量。
情感态度价值观:通过介绍静电研究的历史知识,激发学生热爱科学的情感,通过实验观察、分析推理培养学生严谨的科学态度和正确的思维方法。
【教学重点】
电场强度的定义及电场线的意义。
【教学难点】
对电场强度定义及电场线意义的理解。
【教具准备】
橡胶棒、玻璃棒、丝绸、毛皮、验电器、铁架台、通草球等。
【教学过程】
◆创设情境──引出课题
1.课件展示:播放视频及PPT,展示生活及生产中的静电现象。
2.实验演示:捋不拢的丝线,随梳飘动的头发等等。
3.生活现象回顾:弹不掉的灰尘,冬天脱毛衣时的火花与噼啪声等等。
4.教师讲述:以上现象的发生都与静电有关,从今天开始我们将探究静电现象。
5.人类研究静电的历史回顾
人类认识静电现象,最早的记载是希腊哲学家泰勒斯(生活时代略早于中国的孔子)发现了当时的希腊人摩擦琥珀吸引羽毛。在中国,西汉末年已有“顿牟(玳瑁)掇芥(细小物体之意)”的记载;晋朝时有关于摩擦起电引起放电现象的记载:“今人梳头,解著衣时,有随梳解结有光者,亦有咤声”。但对静电现象的科学研究却开始于2000年后的18世纪,其主要原因,一是当时的社会发展水平尚未出现对电的需求,二是科学技术水平落后,无法对研究提供技术和设备支持。
历史上,人类研究静电现象时遇到的主要困难:
一是一般物体的带电量较小,静电力非常小,没有精密仪器测量非常小的力;二是没有电量的单位,无法衡量和控制电荷的多少;三是物体有一定的大小和形状,电荷在物体上的分布情况不清楚,不好确定两带电物体之间的距离。
对静电力的科学研究,关键是上述问题的解决,谁能解决上述问题,谁就能取得研究的成功。
◆实验与探究──新课学习
一、两种电荷及电荷间的相互作用
1.摩擦起电及带电物体的特性
演示及学生实验:分别用玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑,它们不会吸引碎纸屑;将玻璃棒与丝绸摩擦,橡胶棒与毛皮摩擦,分别用摩擦后的玻璃棒、橡胶棒靠近碎纸屑,它们吸引碎纸屑。
教师讲述:通过摩擦,玻璃棒、橡胶棒带了电,有了电荷,这种带电方式叫摩擦起电,各种不同物质相互摩擦,都可以带电或有电荷。带电或有电荷的物体能吸引轻小物体。
2.两种电荷及相互作用
教师讲述:人类通过探究知道,自然界存在两种电荷,分别叫做正电荷与负电荷。人们把与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷,将与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。人们还发现,电荷间有相互作用,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3.物体带电的多少──电量
不管用什么方式使物体带电,总可以使物体带电的多少不同。物体所带电荷的多少叫做电荷量,简称电量。在国际单位制中,电量的单位是库仑,简称库,用大写英文字母“C”表示。
4.提出问题
带电物体即就是不相互接触,它们之间也会发生力的作用。那么,这个力是怎样产生的?又是怎样作用给另一个带电物体的呢?
二、电场
1.什么是电场?
电荷的周围空间存在电场。不管物体是通过什么方式带电的,也不管物体处在什么样的物理环境中,只要物体带电,在它周围的空间就一定存在电场。
电场是一种特殊的物质。在自然界里,物质的存在形式有两种,一种就是我们平时能够看得见摸得着的实物,如生活中使用的由各种物质构成的物体,它们有形态、色泽、硬度、密度、导电性、功能、结构等方面的差异。物质的另一种存在形式就是场,比如电场、磁场等,它们看不见摸不着,但它们能表现出被人们感知的特性,人们就是借助这些特性来研究电场的。
2.电场的基本特性
电场的基本特性就是对处在其中的电荷有力的作用,这个力称为电场力或库仑力。
两个带电物体间的电场力是通过电场实现的。比如甲乙两个电荷,甲电荷在它周围空间建立电场,乙电荷就处在了甲的电场中,受到甲电荷电场的电场力作用;同理,乙电荷在它周围空间建立电场,甲电荷处在乙电荷的电场中,受到乙电荷电场的电场力作用。
通过分析可以知道,电荷间的电场力是通过电场发生的。
三、点电荷
1.引入背景
一般带电物体,都有大小及形状的差别,即就是它们带电量相等,由于它们大小、形状的不同,使得电荷在物体上的分布情况不同,这会影响到对电荷间相互力的研究。带电体体积越小,或者描述带电体大小的线度相比于两带电体的距离可以忽略时,带电体本身的大小对问题研究的影响越小,这种情况下,可以忽略带电体自身的大小,把带电体看成是只具有电荷的点。就像研究物体的机械运动时,把物体看成具有质量的点──质点一样。
2.点电荷
点电荷是为了简化研究而引入的理想模型,实际的带电物体,总有一定的体积和形状,不会是一个“点”,所以点电荷实际上是不存在的。但物理学研究中的一个重要策略就是舍弃次要因素,抓主要因素。当带电体间的距离比它们的大小尺寸大很多时,它们的大小对于它们之间的电场力的影响是非常小的,影响它们之间电场力的主要因素是各自的电量和它们之间的距离,这时,可以忽略电荷自身的大小,把它们看成是只具有电量的几何点──点电荷。
比如两个直径为20cm的带电球,当两球心的距离为30cm时,由于球的直径与间距差不多,这种情况下,两个带电球就不能视为点电荷;如果两球心的距离为10m,这时他们的间距远远大于球的直径,球的直径对与它们间的电场力几乎没有影响,可以把它们视为电量集中在球心的点电荷。
四、电场强度
1.电场中不同位置电场特性的强弱不同
(1)科学家的实验探究:如图所示,在带电体Q产生的电场中的不同点A、B先后放入同一带电体q,发现q所受电场力的大小、方向不同,q在A点受到的电场力比在B点时受到的电场力大。
(2)实验结果剖析:既然两个位置放置的是同一电荷,那么两次受到的电场力大小、方向的不同肯定不是q引起的,应该是Q的电场引起的,这说明电场有强弱、方向的差别。如上述实验中,带电体Q电场中A点的电场比B点的电场强一些。
2.电场强度
(1)科学家的实验探究:如图所示,在带电体Q产生的电场中的不同点A、B先后放入另一带电体q,发现它在A、B两点时受到的电场力与q不同,但对于A点来说,q及q所受的电场力与电量的比值却一样;对于B点来说,q及q所受的电场力与电量的比值也一样。而且A点的这个比值比B点的这个比值大,而我们已经知道A点的电场比B的电场强,这样可以得出一个结论,将带电体放入电场中,放入的带电体在电场中的某点所受到的电场力与自己的带电量的比值的大小恰好与电场的强弱相对应。在其他任何电场中进行探究,也会有这样的结果。
(2)电场强度的定义
放入电场中某一点的电荷所收到的电场力F与它所带电量q的比值,叫做该点的电场强度(简称场强),用符号E表示。/
/
/
(3)单位:N/C(牛顿/库仑)
(4)方向:正的点电荷所受电场力的方向。
五、电场线
1.引入背景
用图像形象表示电场的强弱和方向。电场强度是描述电场强弱及方向的物理量,因此电场强度、电场线描述的是同一现象,可以说电场线是电场强度的图示。就像用力的图示形象描述力的三要素一样。
2.怎样用电场线描述电场
(1)力的图示中线段的方向表示力的方向,因此可以在电场中画出有方向的线条,用线条的方向或线条上的切线方向表示电场的方向。
(2)可以按上述要求画出多条线条,电场强(电场强度大)的地方线条密一些,电场弱(电场强度小)的地方线条疏一些。这样线条的相对疏密程度就可以表示电场的强弱(电场强度的大小)
3.电场线
(1)画法及意义:可以在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的场强方向都在该点的切线方向上,这些曲线就叫做电场线。
同一电场中,电场线密集的区域电场强度大一些,电场线稀疏的区域电场强度小一些;电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。
4.对静电场中电场线的讨论
(1)电场线是人为引进形象描述电场的线,在电场中人们总是画出有限的条数,不能认为两线条之间的“空白”处没有电场。
(2)电场线总是起始于正电荷,终止于负电荷。对于孤立的正电荷,可认为无限远处有一个负电荷,等着“接收”它“发出”的电场线;对于孤立的负电荷,可认为无限远处有一个正电荷,“发出”让它“接收”的电场线。
(3)在没有电荷的地方,任何两条电场线不相交。因为对于电场中的一个点来说,电场的方向是唯一的,如果两条电场线在某点相交,就会出现该点电场强度方向不唯一,这与事实相违背。
(4)电场线不是带电粒子在电场中运动的轨迹。
5.几种电场中的电场线
(1)孤立正、负点电荷电场。
(2)等量异号、同号点电荷电场中的电场线。
六、匀强电场
1.匀强电场的概念
在电场的某一区域里,如果各点场强的大小和方向都相同,这一区域的电场就叫匀强电场。如两块相互靠近的带电平行金属板间的电场中,除去边缘附近以外,两板正对部分空间的电场是匀强电场
2.匀强电场的说明
(1)匀强电场是某电场中的一个区域。
(2)匀强电场中的电场线是等间距的平行直线。
◆交流与评价──总结归纳
1.问题讨论:课本第129页“复习与巩固”1、2、3。
2.引导学生归纳本节要点(见板书设计)
【作业布置】
1.复习课文,书面完成课本第129页“复习与巩固”
4、5。
2.撰写小论文《电场强度与电场线》
3.预习第2节
【板书设计】
一、运用定义式
【例1】 水平固定的小圆盘A带电量为Q, 电势为零, 从盘心O处释放一质量为m, 带电量为+q的小球, 由于电场作用, 小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的C点, OC=h1, 又知道过竖直线B点时小球速度最大, 由此可确定Q形成的电场中 ( ) 。
A.B点的场强
B.C点的场强
C.B点、C点的场强
D.任一点都无法确定
解析:带电小球从盘中O点释放, 受电场力和重力作用, 合力竖直向上;C点速度vc=0, ac≠0, 无法确定C点的场强;带电小球先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动;B点速度最大, 即加速度aB=0, FB电=mg, 则
二、运用电场中电场线和等势面的分布, 定性比较场中不同点场强的大小和方向
【例2】 如图2所示某电场中电场线和等势面的分布特点, 定性比较各点场强大小及方向。以下说法正确的是 ( ) 。
A.c点场强大于b点场强
B.a电势高于b点电势
C.若将一试探电荷+q由a点释放, 它将沿电场线运动到b点
D.若在d点再固定一点电荷-Q, 将一试探电荷+q由a移至b的过程中, 电势能减小
解析:依据电场线的疏密则可知Ec<Eb, A项错误;沿电场线方向电势降低, φa>φb, 则B项正确;从a到b的电场线是曲线, 试探电荷受力方向不断变化, 电荷不可能沿电场线从a运动到b点, C项错误;试探电荷+q从a移至b的过程中, 电场力做正功, 电势能减小, D项正确。
三、运用场强和电势差关系式计算场强 (只适用匀强电场)
【例3】 质量为m, 电量为e的电子以速度v0垂直射入匀强电场, 当它飞离电场时速度方向改变了30°, 侧向位移为d, 则该电场的场强为 ( ) 。
解析:电子受到的电场力水平向右, 则场强方向为水平向左。设电子飞离电场速度为v, 与v0夹角为30°, 则
四、运用真空中点电荷电场强度决定式
【例4】 如图4所示, 有一带电量为-q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d, -q到带电薄板的垂线通过板的圆心。若图中a点处的电场强度为零, 则图中b点处的电场强度大小是 ( ) 。
例1 [N(N>1)]个电荷量均为[q(q>0)]的小球,均匀分布在半径为[R]的圆周上,如图1. 若移去位于圆周上[P]点的一个小球,则圆心[O]点处的电场强度大小为 ,方向 . (已知静电力常量为[k])
[图1]
解析 若[N]个电荷量均为[q]的小球均匀分布在半径为[R]的圆周上,由对称性知,在圆心[O]点处的电场强度大小为0. 位于圆周上[P]点的一个小球在圆心[O]点处的电场强度大小为[EP=kqR2],方向沿[PO]指向[O]点. 则剩下的[(N-1)]个小球在圆心[O]点处的电场强度E与[EP]等值反向,所以[E=kqR2],方向沿[OP]指向[P]点.
评析 本题主要考查电场强度的概念,利用对称性思考突破难点,利用等效法发现[(N-1)]个小球和[P]点小球在圆心[O]点处的电场强度[E]与[EP]等值反向是解决问题的关键.
二、利用电势分布求电场强度
例2 如图2,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点[O]处的电势为0,点[A]处的电势为6V,点[B]处的电势为3V,则电场强度的大小为( )
[图2]
A.200V/m B.200[3]V/m
C.100V/m D.100[3]V/m
解析 在匀强电场中,[A、O]间的电势差为6V,取[AO]的中点为[C],则[C]点的电势为3V. 连接[BC],得到一条电势为3V的等势线. 过[O]点作[OD⊥BC],垂足为[D],则沿[DO]为电场线方向. 由图3可知[OB=3cm],[CO=3cm],设角[OBC]为[θ],则[tanθ=OCOB=3],得[θ=60°]. 所以[OD=OBsinθ=][1.5cm],又[UDO=]3V,[E=UDOdDO=31.5×10-2]V/m,即[E]=200V/m.
[图3]
评析 解决本题的关键是要弄清匀强电场的电势分布特点:在互相平行的直线上,相等长度的两点之间的电势差必相等. 题中若[AC=CO],则[UAC=UCO],于是得[?C=3V],从而得到[BC]是一条等势线,使问题有了突破口. 在匀强电场中,利用[E=Ud]求解电场强度时,应该特别注意物理量“[d]”的涵义是沿着电场线方向上两点间的距离.
三、以电场强度的分析与计算为载体,考查新课程三维目标
例3 如图4,半径为[R]的均匀带电圆形平板,单位面积带电量为[σ],其轴线上任意一点[P](坐标为[x])的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出:[E=2πkσ1-x(R2+x2)12],方向沿[x]轴. 现考虑单位面积带电量为[σ0]的无限大均匀带电平板,从其中间挖去一半径为[r]的圆板,如图5. 则圆孔轴线上任意一点[Q](坐标为[x])的电场强度为( )
[图4][图5]
A.[2πkσ0x(r2+x2)12]B.[2πkσ0r(r2+x2)12]
C.[2πkσ0xr]D.[2πkσ0rx]
解析 由题意知,半径为[R]的均匀带电圆形平板,单位面积带电量为[σ],其轴线上任意一点[P](坐标为[x])的电场强度为[E=2πkσ1-x(R2+x2)12],方向沿[x]轴. 由此推知:当[x→0]时,[E=2πkσ],方向沿[x]轴. 对于[x→0],半径为[R]的均匀带电圆形平板相当于无限大. 则无限大均匀带电平板其周围的电场可以等效为匀强电场,且场强为[E=2πkσ]. 对于图5的单位面积带电量为[σ0]的无限大均匀带电平板在其周围产生的电场亦为匀强电场,场强为[E1=2πkσ0],挖去的半径为[r]的圆板在[Q]点产生场强为[E2=2πkσ01-x(r2+x2)12]. 所以图5的圆板在[Q]点产生的场强为
[EQ=E1-E2]=[2πkσ0x(r2+x2)12]. 选A项.
评析 本题充分考查“提取信息的能力”. 题中告知的信息是:半径为[R]的均匀带电圆形平板,单位面积带电量为[σ],其轴线上任意一点[P](坐标为[x])的电场强度为[E=2πkσ1-x(R2+x2)12],方向沿[x]轴. 若同学们能意识到对于[x→0],半径为[R]的均匀带电圆形平板相当于无限大,由此进一步推知,无限大均匀带电平板其周围的电场等效为匀强电场,且场强为[E=2πkσ],这是解决问题的关键.
要解决本题,同学们必须根据已有的知识、物理事实和条件,运用恰当的方法,进行逻辑推理和论证,对自己所不熟悉的问题作出正确的判断,这需要具备相关的物理知识与技能,具有一定的质疑能力,具有判断有关信息是否科学可靠的意识,具备一定的信息加工能力. 这正是从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个维度对同学们的考查.
四、推测电场强度的大小和方向,凸显新课程科学探究理念
例4 如图6,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场. 图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为[l]的相同平行金属板构成,极板长度为[l]、间距为[d],两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反. 质量为[m]、电荷量为[+q]的粒子经加速电压[U0]加速后,水平射入偏转电压为[U1]的平移器,最终从[A]点水平射入待测区域. 不考虑粒子受到的重力.
[图6] [待测区域]
(1)求粒子射出平移器时的速度大小[v1];
(2)当加速电压变为[4U0]时,欲使粒子仍从[A]点射入待测区域,求此时的偏转电压[U];
(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为[F]. 现取水平向右为[x]轴正方向,建立如图所示的直角坐标系[Oxyz]. 保持加速电压为[U0]不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.
请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向.
解析 (1)设粒子射出加速器的速度为[v0],由动能定理,得[qU0=12mv20]
由题意,得[v1=v0],即[v1=2qU0m].
(2)在第一个偏转电场中,设粒子的运动时间为[t],加速度的大小为[a=qU1md]
在离开时,竖直分速度[vy=at],竖直位移[y1=12at2],水平位移[l=v0t]
粒子在两偏转电场间做匀速直线运动,经历时间也为[t],竖直位移[y2=vyt]
由题意知,粒子竖直总位移[y=2y1+y2]
解得[y=U1l2U0d]
则当加速电压为[4U0]时,[U=4U1].
(3)(a)由沿[x]轴方向射入时的受力情况可知,磁感应强度[B]的方向一定平行于[x]轴. 且电场强度[E=F/q].
(b)由沿[±y]轴方向射入时的受力情况可知,[E]与[xOy]平面平行.
[F2 +f 2=(5f)2],则[f=2F]且[f=qv1B]
解得[B=Fq2mqU0].
(c)设电场方向与[x]轴方向夹角为[α],若[B]沿[x]轴正方向,由沿[z]轴方向射入时的受力情况,得
[(f+Fsinα)2+(Fcosα)2=(7F)2].
解得[α]=30°,或[α]=150°,即[E]与[xOy]平面平行且与[x]轴方向的夹角为30°或150°.
同理,若[B]沿[-x]轴方向,则[E]与[xOy]平面平行且与[x]轴方向的夹角为-30°或-150°.
(一)内容及解析
1、内容:本节主要介绍电场线的基本知识。
2、解析:这一节要使学生知道用电场线的疏密来表示电场的大小,用切线方向来表示电场的方向,知道几种常见的电场线的画法。
(二)目标及其解析
1、知道什么是电场线,知道如何用电场线来形象地描述电场
2、了解熟悉几种常见的电场线的形状特点.思考题1电场线是否能够相交?
思考题2电场线是否是电荷在电场中受电场力运动的轨迹?
(三)教学问题诊断分析
1、学生在学习知识过程中,画切线和特殊电场线的画法学生会出问题。
2、电场线不相交也是一个难点。
(四)、教学支持条件分析
为了加强学生对这部分知识的学习,帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,本节课要对切线的画法、电场强度的表示要进行详细讲解。
(五)、教学过程设计
1、教学基本流程
复习电场强度→本节学习要点→电场线的画法→电场线不相交→练习、小结
2、教学情景
问题1什么叫做电场线?电场中的电场线能是随便乱画的吗? 设计意图:知道电场线怎么画 问题2电场线的意义是什么?
设计意图:知道电场线怎样表示电场,画法,是人假设的问题3在不同电荷周围电场电场线相同吗? 设计意图:电场线表示电场的大小和方向
问题4电场中电场强度的大小怎么来反映?电场线上每一个点的电场方向怎样规定? 设计意图:知道电场线的疏密反映电场的大小,切线表示电场的方向。例题1.例题:如图所示,在真空中等量异种电荷的电场中有A,B,C三点,比较A,B,C三点场强的大小(B,C为中垂面上的两【变式】如图所示,a、b均是带正电的等量同种点电荷,a、b连线的中垂线上c点,无初速度地释放一个电子,则电的运动是()
A、做以0点为平衡位置、OC为振幅的运动
B、先做匀加速直线运动,过0点后做匀减速直线运动 C、一直做匀加速直线运动 D、无法确定
设计意图:给学生讲清楚库仑定律的使用应该注意的事项
(六)、目标检测
1.关于电场线的说法,正确的是()A.电场线的方向,就是电荷受力的方向 B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大 D.静电场的电场线不可能是闭合的
2.四种电场的电场线如图所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的()
设计意图:检测目标完成情况
配餐作业
从下列三组题中任意选择两组题完成,建议选择AB或BC A组题
1.下列说法中正确的是()
A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用
点).在子D.根据场强叠加的原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强
2.如图所示为某区域的电场线,把一个带负电的点电荷q放在点时,在________点受的电场力大,方向为______. 设计意图:对学生进行基础知识练习
B组题
1.在静电场中,有关电场线的一些说法,哪些是正确的()
A.初速度为零的点电荷,在电场中只受电场力作用,则它运动的轨迹可能与电场线重合
B.电场线通过的地方有电场,电场线不通过的地方无电场 C.点电荷在电场中受到的电场力方向,可能与电场线垂直
D.电场线从正电荷出发,到负电荷终止,中途不中断,不相交,它是静电场中客观存在的
2.如图表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是()A.该电场是匀强电场
B.这四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec C.这四点场强的大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed D.无法比较这四点场强大小关系
3.某电场的电场线分布如图所示,则某电荷在a点和b点所受电场力的大小关系是()A.Fa>Fb B.Fa D.由于未说明电荷的正负,因而无法比较其大小 4.如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用EA、EB表示A、B两处的场强,则() A或BA.A、B两处的场强方向相同 B.因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以EA=EB C.电场线从A指向B,所以EA>EB D.不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定 设计意图:提高学生对基础知识的学习,加强对库仑定律的巩固 C组题 1.如图所示,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件可断定() A.A、B、C分别带什么性质的电 B.A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷 C.A、B、C中哪个电量最大 D.A、B、C中哪个电量最小 2.如图7,有一水平方向的匀强电场,场强为9×10N/C.在电场内的竖直平面内作半径为1m的圆,圆心处放置电量为1×10C的正点电荷,则圆周上C点处的场强大小为______N/C,方向________. 设计意图:提高部分学生的的能力 我在进行电场强度这一节内容教学时,尝试着通过问题质疑,引导学生思考、探究问题,从而获得概念;通过设置问题陷阱,让学生跳进去,再爬上来,使学生产生思维碰撞,从而加深对概念的理解。我试图让学生在行为上、情感上、思维上都能积极投入,体现“少教多学”的实质与精神,使学生在思维碰撞中掌握知识、理解概念,使学生学得轻松快乐。从教学效果上看,自己控制课堂讲授的时间,学生参与度较高,课前有学生分小组自主学习,课堂中有学生分小组讨论、学生质疑师生共同讨论解答、学生做完题目反思,课后巩固练习,实现了学生为主体而教师知识适当引导的教学方式。 电场强度是这一章的基本概念,是学习本章内容的基础。由于电场摸不着看不见,因此该部分知识对学生的抽象思维要求比较高。本节内容的重点和难点是电场强度概念的引入和理解。这个概念很抽象,学生在对概念的建立和理解上难度很大。教材在定义电场强度的设计思路是: 在一个电荷附近的任一点,检验电荷会受到静电力作用,静电力与检验电荷的电荷量的比值与该检验电荷的电荷量无关,说明比值反映了空间的某种性质,用比值法定义了电场强度。这种引入需要设置好问题,层层深入,使概念的建立过程变得自然、流畅,使学生在主动探索、合作探究中获取概念,体会到主动获取知识的快乐。 对电场的概念的建立,我设置了问题:不接触的电荷是通过什么相互作用?对于此问题的解决办法是让学生回顾初中学过的磁体间是通过什么相互作用的知识并展开小组讨论,最后形成总结意见,让学生自行到讲台前借助展示平台和形象化的框图为大家释疑。对电场强度的概念的建立,我设置了以下三个问题:(1)什么是场源电荷?什么是试探电荷?对试探电荷有何特殊的要求?(2)用试探电荷所受的静电力能否直接表示电场的强弱?为什么?(3)如何表示电场的强弱?通过这三个问题,层层深入,建立起对电场强度的概念。 通过设置例题和变式训练来帮助学生掌握电场强度的叠加,解决这类问题的方法就是利用平行四边形定则。学生通过练习,学生自己展示自己的解题结果,并由学生自己充当一回“老师”,向同学们讲解,并请其他同学评判他的讲解,找错误、评判解题关键和解题心得,通过引导学生的这一系列的活动,学生的在较高的积极性中掌握了本节内容,体现了学生的主体地位,收效良好。 本节课的不足之处: 本节概念比较死板,感觉在课堂语言上语言比较生硬,缺乏生动,如何将物理表达与生活语言相结合,是自己将来要努力的方向。在课堂学生例题思考过程中,学生有时找不到思考的方向,在这个过程中,自己留给学生思考的时间不是很充足,这也与课堂各环节的时间分配不够优化有关,有时看学生回答不出来,就有点着急,于是就急急忙忙地给出了答案,这样缺乏学生思维的结论学生的理解一定不深,这以后得注意改正。 电势的概念 电势是描述静电场特性的基本物理量之一,标量。库仑定律指出,两静止点电荷之间的相互作用力是向心力,其方向沿两者的`连线,其大小只依赖于两者的距离。根据库仑定律和场强叠加原理可以证明,静电力对试验电荷所作的功与路径无关,仅由起点、终点的位置确定。若试验电荷在静电场中沿闭合路径移动一周,则静电力对它所作的功为零,这就是静电场的环路定理。它表明静电场是保守场或势场,存在着一个可以用来描述静电场特性的、只与位置有关的标量函数——电势。 1. 客观性与局限性同时存在 高中物理规律普遍具有客观性与局限性同时存在的现象.当前高中物理课本中的内容,都是相关学者在经过研究之后,对课题事物进行简化之后得到的,这些物理现象真实反映了客观世界的内容,具有明显的客观性. 同时,学者在总结前人研究成果的过程中,受思想、认知方向等因素的影响,其在编撰课本时不可避免的会融入一些个人的主观思想,这就导致高中物理内容可能存在少量的误差. 2. 只能被发现,不能被创造 一般情况下,只需要仔细的观察、思考就能简单的发现事物存在的规律. 从哲学角度讲,规律是不以人的意志为转移的客观存在. 因此,教师在物理教学过程中,要重视方法的创新,给予学生积极的引导,使学生能在归纳推理、演绎推理的过程中有效的发现物理规律[]. 二、高中物理规律教学方法讨论 在高中物理规律教学中,教师可以在原有教学方法的基础上,对其进行进一步的优化处理,使学生能在较短时间内发现物理规律. 本文以“电场强度”教学为例,对物理规律教学进行讨论. 1. 建立良好的学习环境,激发学生探索物理规律的热情 学习环境是影响教学效果的重要因素,教师在教学过程中,需要主动的引导学生的学习热情,通过建立良好的学习环境,使学生能够做到主动学习、思想学习、深入学习,最终达到预期的教学效果. 在教学过程中,教师可以利用课堂上的多媒体设备,将书本中抽象的电场现象表现出来. 以视频、3D动画等吸引学生的注意力,加深学生对电场概念的认识. 在视频结束之后,教师可以通过视频提出问题: 在物理中,任何两个物体都会产生相互作用力,那么导致电荷之间产生相互作用力的原因是什么呢?教师这种提问方式会在学生脑海中留下深刻的印象,成功激发学生的好奇心,由此而建立了良好的学习环境[2]. 在此环境下,教师循序渐进的解答学生提出的问题,使学生能对电场的相关知识点有更加准确的认识. 在整个教学过程中,教师会发现学生的思路完全跟随教学内容改变,此时教师在教学过程中将“电场强度”知识点与物理规律教学联系在一起,就能达到既定的教学效果. 2. 合理运用“问题艺术”,激发学生对物理规律的深层次思考 教师与学生之间的互动效果影响教学质量,在课堂教学中,教师的问题是实现师生联动的主要方式. 从当前我国的教学内容来看,教师的“问题艺术”大部分还停留在“对不对”、“明不明白”等较低水平,每堂课所提出的问题虽然多,但其意义十分不明显. 因此,教师需要合理运用“问题艺术”,激发学生对物理规律的深层次思考. 在提问过程中,教师可以采用连续提问的方式,由浅入深,逐步带动学生的思维. 例如,教师可以提问: “××学生,你知道电场强度公式是什么吗?”,在学生回答之后,教师可以再问:“从这个公式中,你认为电场强度与电场力之间的关系是什么?”. 在学生回答出正确答案之后,教师可以连续提问: “你认为电场强度与电荷量存在关系吗? 众所周知,电场与电场中某点的位置是决定电场强度的主要因素,那么你知道如何确定这个点吗?”. 在整个提问环节中,教师通过连续的问题引起学生的思考,学生的思路完全跟着教师走; 同时,由浅入深的问题提问方式保证学生能对后期的困难问题产生思考. 3. 重视范围讲解,明确不同知识点的应用范围 物理规律不是在任何条件下都成立,其具有自己成立的条件与范围,若学生不懂得不同知识点的范围,盲目的在考试中套用公式,会导致考试成绩不理想. 因此,教师需要明确讲解不同知识点的应用范围,保证学生对其有更加准确的认识. 在“电场强度”教学中,学生会学习到电场强度计算公式: E= k Q / r2,但这个公式不是适用于所有计算情况的. 对教师而言,需要指导学生认识到“点电荷”是相对而言的,只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略,带电体就可以看作点电荷. 严格地说点电荷是一个理想模型,实际上是不存在的[3].在这种教学方法下,学生能快速的掌握上述计算公式的应用范围,避免了盲目套用公式的现象. 摘要:物理规律教学是当前高中教学中的重难点问题,教师一般尝试在教学过程中应用多种方法,使学生能快速的掌握高中物理规律,但收效甚微.从当前高中物理教学来看,教师在教学过程中需要遵循渐进性原则,由浅入深、层层深入,确保学生能不断适应物理学习的难度,最终掌握物理规律.本文将由高中物理规律的特点入手,以“电厂强度教学”为例,对如何开展物理规律教学进行讨论. (一)学生第一次接触电场的概念会感到陌生。要从学生刚刚学过的电荷间的相互作用人手,从力的作用需要物质做媒介引人电场的概念,同时也就使学生初步了解了“场”是一种客观存在着的物质。教学中可以沿此思路引导学生初步认识电场,并为进一步讨论电场的力的性质、引入场强的概念做好准备。 (二)电场强度是描述电场性质的物理量之一,是教学中的一个难点。学生不容易领会分析的方法和思路,要采取简化的方法,正面介绍场强概念,直接指出:正点电荷在电场中两点受到的电场力之所以不同, “是因为电场中不同点处的电场强弱不同”。紧接着说明“电学中用单位电荷在电场中某点所受的电场力来表示电场的强弱”。在此基础上明确用比值定义电场强度。这种讲法简明扼要,概括性好,方便学生理解。 这里要注意,对初学者来说,容易把电场强度跟电场力混同起来。因此,要使学生从以下三点认识:①电场中不同点处的电场强弱不同,“电场强度”是用来描述电场的这种性质的。②可用单位电荷在电场中某点所受的电场力来表示电场的强弱——即在电场中某点的比值反映了电场在该点的强弱程度,而该点电场的强弱程度与所用的点电荷q无关。比较、两点,应将比值定义为电场强度,但这并不是说场强就是1库仑电荷所受到的电场力。 建议在实际教学中,可在正面讲述电场强度概念的基础上,用类比的方法与速度等学生熟悉的概念的提出过程相对比,加深学生的认识。 (三)关于场强的方向,要正面向学生指明:电场强度和电场力都是矢量。教材中直接叙述了规定电场中某点场强方向的根据——“跟正电荷在该点所受电场力的方向相同”,并没有平列地涉及负点电荷在电场中所受电场力与场强方向相反的关系,但这一点—定要说明!在教学中如何启发学生思维,让学生锻炼自己进行对比分析判定,是需要注意的。 (四)电力线的学习,要认真做好电力线形状的模拟实验,应该归纳—下有关电力线的要点。电力线是人们画出来的用来形象地描述电场分布的一族曲线。实验模拟了这族曲线的形状,但实验并非证实了电力线的真实存在;在静电场中,电力线起始于正电荷,终止于负电荷。不形成闭合曲线;电力线的每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致;电力线密处电场强,电力线疏处电场弱;电力线在空间不相交。 (五)由于电势能、电势和电势差这三个密切相关的概念,比场强更为抽象,初学者更难于理解,因此,在初中所学电压的基础上结合电场力做功的初步讨论,引出电势差概念,并初步分析电荷在电场中的电势能与电场力做功的简单关系。这样,在很大程度上降低了起点,放低了要求,分散了难点,克服了难度过大的问题。因此,在教学中要注意领会上述学习的科学安排与步骤,引导学生学好有关内容。 (六)“电势差”概念的提出。教师要从初中所学电压概念出发,直接指明“这里讲的电势差就是电压”,使学生把陌生的电势差与学过的电压联系起来,然后扼要说明“电流做功实际是电场力移动电荷做功”,把初中学过的电流做功与电场力移动电荷做功联系起来,为学习电势差作准备。 然后过渡到用类比方法讨论电场中两点间的电势差。教师要通过讨论两类做功过程,说明在电场中两点间的电势差跟重力场中两位置间的高度差相似。具体地说,跟“质量为m的物体在高度差为h的两位置间,在由高到低的移动过程中,重力对物体所做的功W正比于h”相似,向学生对比指明:“电量为q的电荷在电场中两点间移动过程中,电场力对电荷所做的功W正比于两点间的电势差”。反之,在重力场中(指距地较近的重力场区)对高度差一定的两位置来说,为恒量(gh),而在电场中,对于电势差一定的两点间来说,也是恒量。在此基础上,提出电势差的定义:“电荷在电场中两点间移动时,电场力所做的功跟它的电量的比值,叫做这两点间的电势差,”。然后,仍用对比方法说明,高度差是由重力场中高、低两位置决定的,与其类似,电势差也是由电场中两点位置决定的一个物理量。最后,推导出功的计算式W=qU,与前面呼应。 (七)关于电势能的学习,也同样是用类比的方法,与“重力对物体做功引起物体重力势能减少”对比,认识“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能减少”。并且指明电场力的功与电势能变化的定量关系:△E=W(为标量式)。 最后,联系到电场力做的功与电势差的关系W=qU,归纳出△E=qU。并概括说明电势能的转化情况,即:在电场力移动电荷做功的过程中。电势能减少,转化成电荷的动能或其他形式的能。再与本节开头的内容连贯起来认识,使学生对电场中的功能关系有一个初步的了解。 (八)在电势差和电势能的学习中,需注意两点:不要从电势概念头入手讲解电势差,以免加大难度,超出授课的教学要求。在电势能的学习中,不要求学生讨论正电荷或负电荷形成的电场中正负电荷的电势能的正负问题,这不是职业教育所需要的。 专题一 库仑定律 电场和电场线 一、库仑定律的文字表述、公式、适用条件? 1、文字表述,真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上. 2、适用条件:真空(干燥空气)中,点电荷. QQ3、公式:Fk122,求解静电力F时,利用公式将Q1、Q2代绝对值,求得大小,方r向依据同斥异引判定. 二、电场:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质形态,称为电场. 1、电场的基本性质:它对放入其中的电荷有力的作用,这种电场对电荷的静电力称为电场力.同时,电场还能使放入其中的电荷具有能. 2、电场强度:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强. 3、定义式:E=F/q. 这是利用比值定义法定义电场强度的.比值定义法,是物理学中定义物理量常采用的方法.如:ρ=m/V,v=s/t,a= v1v0等等. t4、适用范围:任何电场 大小:EF/q矢量性:矢量 向方向:正电荷所受电场力的方单位:伏每米,符号V/m,1N/C=1 V/m, 5、E表示电场本身的属性,不由F、q决定,即E跟电场中某点有无试探电荷和试探电荷的电荷量的多少,电性如何、所受电场力均无关.但可用E=F/q计算E. Q6、点电荷场强:Ek2 r7、电场的叠加原理:如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相叠加,形成合电场.这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和. 三、电场线 1、英国物理学家法拉第首先引入了电场强度的图象,他在电场中画了一些线,使这些线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,并使线的疏密表示场强的大小。这些线称为电场线。 (1)电场线是假想的,不是真实的。 (2)电场线起于正电荷止于负电荷,电场线不闭合。 对于单个点电荷,正电荷假想无穷远处有负电荷,电场线终止于那里;负电荷同理。(3)电场线的疏密表示电场的强弱。(4)电场线不能相交。 2、常见电场线的分布 (2)等量异号点电荷的电场线 (3)等量同号点电荷电场的电场线 练习 --1.场源点电荷Q=104C,试探点电荷q=-105C,它们相距r=1m而静止,且都处于空气中,如图 求:(1)q受的电场力.(2)q所在B点的场强EB=? -(3)只将q换为q′=2×105C的电荷,求q′所受力及B点的场强.(4)将试探电荷拿去后,再求B点的场强. 2.如图,点电荷q与4q静止于空气中,相距r,它们都是正电荷,求:(1)它们连线中点A的场强.(2)求场强为零的点的位置. 2、两个点电荷电量分别为+4Q、-Q,固定在相距为L的两点,在何处放一个什么样的第三点电荷可使第三点电荷保持静止? 3.在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E=F/q,那么下列说法正确的是()A.若移去检验电荷g,该点的电场强度就变为零 B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的场强就变为E/2 C.若在该点放一个电量为-2q的检验电荷,则该点场强大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向 D.若在该点放一个电量为- q的检验电荷,则该点的场强大小仍为E,电场强度的方向2也还是原来的场强方向 4.下列说法中,正确的是()A.在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同 B.E=kQ仅适用于点电荷形成的电场 2r C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向 D.当初速度为零时,放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定是直线 5.P为点电荷(+q1)电场中的一个点,在P点放一点电荷(+q2),+q1对+q2的作用力为F,则()A.P点场强为E=F/q1, 方向是q2在P点所受电场力的方向 B.将P点的电荷改为q2/2,则P点场强也相应地变为原来的1/2 C.若P点的电荷改为-q2, 则P点场强大小不变,方向与原来方向相反 D.若取走P点的点电荷,则P点场强相应地变为零 E.以上说法均不对 6.关于电场线,下列说法正确的是()A.电场线是客观存在的 B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的 C.电场线上某点的切线方向与电荷在该点的受力方向可以不相同 D.沿电场线方向,场强一定越来越大 7.如图14—6甲为静电场的一部分电场线的分布, 下列说法正确的是() A.这个电场可能是负点电荷的电场 B.这个电场可能是匀强电场 C.点电荷q在A点时受到的电场力比在B点时受到的电场力大 D.负电荷在B点时受到的电场力的方向沿B点切线方向即沿乙图中的Ba方向 8.相距为L的A、B两点分别固定等量异种电荷Q,在AB连线中点处电场强度为()A.零 B.kQ/L,且指向-Q 2 C.2kQ/L, 且指向-Q 2 D.8kQ/L, 且指向-Q 9.关于电场强度和电场力说法正确的是()A.电场强度和电场力都反映电场本身的一种物理性质 B.电场强度反映电场本身的一种物理性质,其大小由放入电场中电荷所受电场力决定 C.电场中某一点电场强度反映电场本身性质,其大小与放入电场中的电荷无关 D.电荷在电场中某点所受电场力与电场强度、电荷量均有关 10.下列关于电场强度两个表达式E=F/q,E= KQ,正确的是()r2A.E=F/q是场强定义式,F是放人电场中电荷受到的力,q是产生电场的电荷量 B.E=F/q是场强定义式,F是放入电场中电荷所受电场力,q是放入电场中电荷电量 C.E=KQ/r是真空中点电荷场强计算式,Q是产生电场的电荷电量 D.E=F/q适用于任何电场;E=KQ/r仅适用于点电荷电场 -10-611.将一点电荷q=-10C放在电场中P点.电荷受到电场力大小为lON, 方向向东,把该电荷撤去后,P点场强为()A.零 B.10N/C, 方向向东 C.10N/C,方向向西 -16 D.10N/C,方向向西 12.如图14—7所示,正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动, 而且加速度越来越大,那么可以断定, 它所在电场是图中哪一个?() 13.关于电场线,下列说法正确的是()A.靠近正点电荷, 电场线越密, 电场强度越大, 靠近负点电荷,电场线越密,电场强越小 B.电场线的切线方向是点电荷只在电场力作用下的加速度方向 C.电场线是点电荷在电场中只受电场力作用时运动的轨迹 D.电场中任何两条电场线都不相交 14.如图14—8,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条直线上有a、b两点用Ea、Eb.表示a、b两处的场强大小,则()A.a、b两点场强方向相同 B.电场线从a指向b, 所以Ea>Eb C.电场线是直线,所以Ea=Eb D.不知a、b附近的电场线分布,Ea,Eb的大小都不能确定 15.在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电-Q2,Q1=2Q2, E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强大小,则x轴上()A.E1=E2之点有一处,该处合场强为零 B.E1=E2之点共有两处,一处合场强为零,另一处合场强为2E2 C.E1=E2之点共有三处, 其中两处合场强为零, 另一处合场强为2E2 D.E1=E2之点共有三处,其中一处合场强为零,另两处合场强为2E3 专题二 电场能的性质 1.电势差 (1)定义:在移动电荷的过程中,电场对电荷所做的功与电荷电量的比值,叫这两点间的电势差.(2)定义式:UABWAB.q(3)①A、B两点间的电势差可以是正值或负值,大小等于单位正电荷从A移到B时电场力所做的功.②电势差的单位——伏(V),如果1 C的正电荷在电场中由一点移动到另一点,电场力所做的功为1 J,这两点间的电势差是1 V.③电势差的绝对值也叫电压.④不论电场如何分布,电场力是恒力还是变力,都可用W=qU来计算电功.2.电势 电势:电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到参考点(零电势点)时电场力所做的功. 电势差与零电势点的选取无关,但电势是相对零电势点而言的,与零电势点的选取有关.3.电势能 电场力做正功,电荷的电势能减少; 电场力做负功,电荷的电势能增加.电势能公式 -[例题]在如图所示的电场中,把点电荷q=+2×1011C,由A点移到B点,电场力做-功WAB=4×1011J.A、B两点间的电势差UBA等于多少?B、A两点间的电势差UBA等于多少? -2.将带电量为6×10C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3×105J -的功,再从B移到C,电场力做了1.2×105J的功,则 (1)A、C间的电势差UAC. (2)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少? 练习 1.下列关于电荷在电场中移动时,其电势能变化的说法中,正确的是 A.正电荷沿电场线方向移动,其电势能增加 B.正电荷逆电场线方向移动,其电势能增加 C.负电荷沿电场线方向移动,其电势能减少 D.负电荷逆电场线方向移动,其电势能减少 2.如图,带电粒子在电场中由A点移到B点,可判知 A.粒子带负电 B.粒子的电势能不断减少 C.粒子的动能不断减少 D.粒子在B点的加速度大于在A点的加速度 3.下列说法中哪些是正确的 A.沿电场线的指向,场强一定越来越小 B.沿电场线的指向,电势一定越来越低 C.沿电场线方向移动电荷,电势能逐渐减小 D.在电场力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动 4.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是 A.电势差的定义式UABWAB/q,说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电量q成反比 B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功 C.将1 C电荷从A点移到B点,电场力做1 J的功,这两点间的电势差为1V D.电荷由A点移到B点的过程,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功 5.关于电势与电势能的说法,正确的是 A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大 B.电荷在电势越高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大 -6C.在正点电荷电场中的任一点处,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能 D.在负点电荷电场中的任意点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能 6.a、b为电场中的两点,且a点电势高于b点,则可知 A.把负电荷从a点移到b点电场力做负功,电势能增加 B.把正电荷从a点移到b点电场力做正功,电势能减少 C.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要减少 D.无论是否有电荷移动,a点电势能总是大于b点的电势能 图15—5—3 7.如图14—5—3所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是 A.电势A>B,场强EA>EB B.电势A>B,场强EA<EB C.将+q电荷从A点移到B点电场力做了正功 D.将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能εA>εB 8.关于电势的概念,下列说法正确的是()A.电场中某点的电势等于单位正电荷所具有的电势能 B.电场中某点的电势等于该点与零电势点间的电势差 C.电场中某点对标准位置的电势等于把静止的单位正电荷从标准位置匀速移至该点外力做的功 D.电场中某点的电势等于放在该点的检验电荷的电势能与其电量之比 9.如图14一17所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是()A.电势UA>UB,场强EA>EB B.电势UA>UB,场强EA C.将+q从A点移到B点电场力做了正功 D.将-g电荷分别放在A、B两点时具有的电势能AB -910.一个带正电的质点,电量q=2.0×10C,在静电场中由a点移到b-5-点,在这过程中,除电场力外,其他力做的功为6.0×10J,质点的动能增加了8.0×105 J,则a、b两点间的电势差为 4444A.3×10 V B.1×10 V C.4×10 V D.7×10 V 1.BD 2.AC 1.B 2.C 3.CD 4.AB 5.AB 6.BC -5-4447.3,1.8×10 8.(1)1.2×10 J,1.2×10 V(2)1.2×10 V. 专题三 等势面 场强与电势差的关系 一、面:电场中电势相同的各点构成的面. 特点1:在同一等势面上移动电荷电场力不做功. 特点2:电场线跟等势面垂直,且由电势高的等势面指向电势低的等势面. 特点3:任两个等势面都不相交. 二、与电势差的关系 EU注:①只适用于匀强电场 d②d:沿场强方向的距离 [例题]如图,在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm,两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60°角,则此电场的电场强度多大? 练习1.关于等势面的说法正确的是() A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以电场力不做功 B.等势面上各点的场强大小相等 C.等势面一定跟电场线垂直 D.两个等势面永不相交 2.如图14—20所示,三个等势面上有a、b、c、d四点, 若将一正电荷由c经a移到d, 电场力做正功W1, 若由c经b移到d,电场力做正功W2,则()A.W1>W2,Ul>U2 B.W1 4关于等势面,正确的是()A.等势面上各点电势一定为0 B.等势面上任意两点间电势差一定为零 C.在同一等势面上,无论沿任何路径移动电荷.电场力都不做功 D.两个不同的等势面上任意两点间的电势差为一定值 5.如图14—16所示,对两个电量均为+q的点电荷连线中点0和中垂线上某点P正确的是()A.0P,E0EP B.OP,EOEP C.将正电荷从0移到P,电场力做正功 D.将正电荷从0移到P,电场力做负功 6.如图14—17所示,B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心,半径为r的圆弧上.将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时,电场力做的功是()A.WAB>WAC B.WAD>WAB C.WAC>WAD D.WAB=WAC 7下列关于U=Ed说法正确的是()A.在电场中,E跟U成正比,跟d成反比 B.对于任何电场,U=Ed均成立 C.U=Ed仅适用于匀强电场,d是电场中任意两点间的距离 D.U=Ed仅适用于匀强电场,d是场强方向上两点间的距离 8.如图14—19所示,a、b、c是一条电场线上三点,电场线方向 由a到c,a、b间距离等于b、c 间距离,用a、b、c和Ea、Eb、Ec表示三点的电势和场强,可以判定()A. abc B.Ea>Eb>Ec C.abbc D.Ea=Eb=Ec 9.关于场强和电势的下列说法中,正确的是 A.在电场中a、b两点间移送电荷的过程中,电场力始终不做功,则电荷所经过路径上的各点的场强一定为零 B.电场强度的方向就是电势降落最快的方向 C.两个等量同种电荷的电场中,从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外,电势越来越低,场强越来越小 D.两个等量异种电荷的电场中,两电荷连线的中垂线上各点的电势均相等,而连线的中点场强最大,沿中垂线向外,场强越来越小 10.两个电量均为+q的点电荷连线中点O和中垂线上某点P正确的关系是 A.U0<Up,E0>Ep B.U0>Up,E0<Ep C.将正电荷从o点移至p点,电场力做正功 D.将正电荷从o点移至p点,电场力做负功 11图所示,将两个带等量异性电的点电荷,分别置于A、B两点,CD是AB连线的垂直平分线,O为其垂足,AB线上M、N两点分别与O点等距.CD线上S、T两点分别与O点等距.若定无限远处电势为零,下面说法正确的是 A.M、N两点比较,场强EM=EN,方向相同;电势φM=φN≠0 B.S、T两点比较,场强ΕS=ET,方向相同,电势φS=φT=0 C.若M、N、S、T四点与O点均等距,则场强EM=EN=ES=ET,且方向相同 D.电势差USM=UNT,且均为负值 12.平行于低面的匀强电场中,有a、b、c三点,各点的电势分别为φa=8 V,φb=-4 V,φc=2 V,如图所示,已知ab103 cm,ac53 cm,ac与ab之间夹角为60°,试求这个匀强电场场强的大小和方向. 电容器、电容 一、构造 三、工作方式 四、电容 二、作用 1)充电 1)意义 2)放 2)定义式 练习题 1、某电容C=20PF,那么用国际单位表示,它的电容为_________F 2、两个电容器电量之比为2:1,电压之比为1:2,则它们的电容之比为()3.对于一个确定的电容器的电容正确的理解是[ ] A.电容与带电量成比 B.电容与电势差成反比C.电容器带电量越大时,电容越大。D.对确定的电容器,每板带电量增加,两板间电势差必增加. 4关于电容器下列说法正确的是() A.平行板电容器所带电量是指两极板所带电量绝对值之和 B.电容器电容越大,所带电量越多 C.电容器容纳电荷本领随两极板间电势差增加而增加 D.不同电容器,若两极间电势差相等,所带电量多的电容大 5有关电容器,正确的是()A.电容器的带电量与极板间电压成正比 B.电容器电容与电容器带电量成正比 C.电容器电容与极板间电压成反比 D.以上说法均不对 6.将平行板电容器两极分别与电源两极相连,若使电容器两极板间距增大,则()A.电容器电容减小 B.极间场强增大 C.极板带电量增大 D.极板上电压不变 7.列正确的是()A.由公式CQ并可知,电容大小跟电量成正比,跟电压成反比 U B.电容器的电容大小与电压、电量无关 C.电容器带电量是指每个极板带电量绝对值 D.电量越多,电容越大 8.如图14—24所示是描述对给定的电容器充电时电量Q,电压U,电容C之间相互关系的图象,其中错误的是() 9.图14—36所示,两块平行相对的金属板MN与电池相连接,N板接地,在距离两板等远的一点P固定一个带正电的点电荷,如果将M板向上平移一小段距离,则()A.点电荷所受电场力要减小 B.点电荷所受电场力要增大 C.点电荷电势能保持不变 D.点电荷电势能减小 平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两板间悬挂一带电小球,静止时悬线与垂线夹角为,如图14—38所示,现将正极板向右平移一小段距离,则小球的悬线受到的拉力将()A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定 11平行板电容器的两个极板分别与一电源正、负极相连,如图14—25所示,在保持开关闭合的情况下,将电容器极板距离增大,则电容器电容C、带电量Q,极板间场强E的变化()A.C、Q、E都逐渐增大 B.C、Q、E都逐渐减少 C.C、Q逐渐减小,E不变 D.C、E逐渐减小,Q不变《电场强度》教学反思 篇5
电势与电场强度的关系 篇6
电场电场强度教案 篇7
电场电场强度教案 篇8
电场教案1 篇9