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第3节 电场及其描述

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。高中教案的内容要写些什么更好呢?以下是小编为大家精心整理的“第3节 电场及其描述”,但愿对您的学习工作带来帮助。

第3节电场及其描述

预习目标
1、了解电场,了解场是一种物质.场和实物是物质存在的不同形式.电场存在于电荷周围,电荷通过电场这种物质间接对另一电荷施加静电力的作用.
2、理解电场强度,会计算电场强度.理解其矢量性与叠加性,但不要求作复杂的叠加运算.
3、知道电场线的物理意义.会用电场线描述电场的强弱和方向,了解点电荷电场和匀强电场等几种电场线的分布特征.
本节重点
理解电场强度,会计算电场强度
预习过程
一、电场
1、在铁架台上挂一个轻质小球,如何才能使悬线偏离竖直方向一定的夹角?

2、在铁架台上挂一个带电的轻质小球,让其在在另一个带电小球(摩擦带电)的作用下偏转一定的角度.小球受几个力作用?两个带电小球并没有接触,是什么物质起到间接的作用使得小球呈现偏角?
3、用电场来解释库仑定律?
4、电场的基本性质?
二、电场强度
1、同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?
2、试探电荷和场源电荷
3、电场强度
4、电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢?
三、点电荷的场强
场源电荷Q与试探电荷q相距为r,则它们相互间的库仑力F==,所以电荷q处的电场强度E=。其大小方向
使用条件

四、场强的叠加
1、电场强度叠加原理?
例题在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m,求电场中A点的场强.A点与两个点电荷的距离相等,r=0.1m

五、电场线与匀强电场
1、电场线的定义以及基本性质?

2、匀强电场定义以及性质?
巩固练习
1.图表示电荷A和电荷B通过电场传递相互作用力。针对这个情形,正确的是()
A.电荷B受电场力的作用,自身也激发电场
B.撤去B,电荷A激发的电场就不存在了
C.电荷A所处的电场和电荷B所处的电场是不同的
D.电荷A和电荷B都可以激发电场,而且它们还可以叠加成一个新的电场
2.关于电场,下列说法正确的是()
A.电场虽然没有质量,但仍然是一种客观存在的特殊物质形态
B.我们虽然不能用手触摸到电场的存在,却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱
C.电场既可以存在于绝缘体中,也可以存在于导体中
D.在真空中,电荷无法激发电场
3.为了测量电荷+Q在A点激发的电场强度,放入试探电荷q,测出q的受力FA,则()
A.试探电荷q只能带正电
B.如果q的电量较大,足以影响到Q的分布状况,则q不能作为试探电荷
C.如果在A点换上试探电荷q′,测得受力为FA′,会有=的结论成立
D.将试探电荷q移到离Q更远的一点B,会有=的结论成立
4.对于场强,本节出现了E=和E=k两个公式,你认为下列认识正确的是()
A.q表示场中的试探电荷、Q表示场源电荷
B.E随q的增大而减小,随Q的增大而增大
C.第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强,且E的方向和F一致
D.从第二个公式看,拿走Q后,E就不存在了
5.真空中两个点电荷A和B,相距20cm,A的电量QA=+4.0×1010C。已知A对B的吸引力F=5.4×108N,则B在A处激发电场的场强大小为N/C,如果将A电荷拿走,B在A点产生电场的场强大小会(填“变大”、“变小”或“不变”)。如果A仍在原处,则A电荷在B点激发电场的场强大小为N/C,方向是。
6.关于电场线,下列说法正确的是()。
A.电场线上每一点的切线方向都和该点场强方向一致
B.没有画电场线的地方,场强肯定为零
C.每一根电场线都是封闭曲线
D.除非遇到电荷,电场线永不间断
参考答案
1.ACD;2.ABC;3.BC;4.AD;5.135,不变,90,A→B6.AD

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磁场及其描述


俗话说,凡事预则立,不预则废。教师要准备好教案,这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助教师更好的完成实现教学目标。所以你在写教案时要注意些什么呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“磁场及其描述”,希望对您的工作和生活有所帮助。

磁场及其描述

要点一磁场、磁感
即学即用
1.如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N极指向右,试判断电源的正负极.?
答案c端为正极,d端为负极
要点二描述磁场的物理量
即学即用
2.关于磁感应强度B,下列说法中正确的是()
A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关
B.磁场中某点B的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致
C.在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时,该点B值大小为零
D.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大
答案D

题型1用安培定则确定磁场方向或小磁针的转动方向
【例1】如图所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远,它们的磁场互不影响,
当开关S闭合稳定后,则图中小磁针的北极N(黑色的一端)指示出磁场方向正确的是
()
A.aB.bC.cD.d
答案BD

题型2磁感应强度的矢量性
【例2】如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流,
a、b两点与两导线共面,a点在两导线的中间与两导线的距离均为r,b点在导线2右侧,与导线2
的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B,则去掉导线1后,b点的磁感应强度大小为,
方向.答案垂直纸面向外
题型3类比迁移思想
【例3】磁铁有N、S两极,跟正负电荷有很大的相似性,人们假定在一根磁棒的两极上有一种叫做“磁荷”的东西,N极上的叫做正磁荷,S极上的叫做负磁荷,同号磁荷相斥,异号磁荷相吸.当磁极本身的几何线度远比它们之间的距离小得多时,将其上的磁荷叫做点磁荷.磁的库仑定律是:两个点磁荷之间的相互作用力F沿着它们之间的连线,与它们之间的距离r的平方成反比,与它们磁荷的数量(或称磁极强度)qm1、qm2成正比,用公式表示为:F=.
(1)上式中的比例系数k=10-7Wb/(Am),则磁极强度qm的国际单位(用基本单位表示)是.
(2)同一根磁铁上的两个点磁荷的磁极强度可视为相等,磁荷的位置可等效地放在图(a)中的c、d两点,其原因
是.
(3)用两根相同的质量为M的圆柱形永久磁铁可以测出磁极强度qm,如图(b),将一根磁棒固定在光滑的斜面上,另一根与之平行放置的磁棒可以自由上下移动.调节斜面的角度为θ时,活动磁铁刚好静止不动.由此可知磁极强度qm为多大?
答案(1)Am
(2)通过实验可以描绘出外部磁感线,所有磁感线延长后会交于这两点.磁棒的外部磁
感线相当于由c点发出后又聚集到d点.
(3)

1.(2009承德质检)取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当在该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()

A.0B.0.5BC.BD.2B
答案A
2.如图所示,磁带录音机可用作录音,也可用作放音,其主要部件为可匀速行进的磁带a和绕
有线圈的磁头b.下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的描述,正确的是()
A.放音的主要原理是电磁感应,录音的主要原理是电流的磁效应
B.录音的主要原理是电磁感应,放音的主要原理是电流的磁效应
C.放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用
D.放音和录音的主要原理都是电磁感应
答案A
3.实验室里可以用图甲所示的小罗盘估测条形磁铁磁场的磁感应强度.方法如图乙所示,调整罗盘,使小磁针静止时N极指向罗盘上的零刻度(即正北方向),将条形磁铁放在罗盘附近,使罗盘所在处条形磁铁的方向处于东西方向上,此时罗盘上的小磁针将转过一定角度.若已知地磁场的水平分量Bx,为计算罗盘所在处条形磁铁磁场的磁感应强度B,则只需知道,磁感应强度的表达式为B=.

答案罗盘上指针的偏转角Bxtanθ
4.如图所示,在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线,a、b、c是等边三角形的三个
顶点,电流大小相等,a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B,求O处磁感应强度.
答案2B方向平行ab连线向右

第4节电场中的导体


第4节电场中的导体

知识目标
1、认识静电感应,知道感应起电的原理和感应电荷正、负的判定。
2、知道静电平衡状态;理解静电平衡的特点,导体内部的场强处处为零,电荷只分布在导体的外表面上;
3、知道静电屏蔽现象及其应用。
重点难点
1.静电场中静电平衡状态下导体的特性,即其电荷分布、电场分布等,这是本节的重点。
2.运用电场有关知识,分析、推理出实验现象的成因,这是本节的难点,同时也是本章的难点。
导学过程
1、导体的重要特征是什么,为什么它可以导电?

2、当我们把导体放入电场中,导体上的自由电荷处于电场中将受电场力作用,这时的导体与无电场时的导体相比有什么不同特征?引导学生分析.

3、静电感应现象:在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现,这种现象叫静电感应现象.当外电场撤掉,导体两端电荷又中和,可见静电感应现象中导体上净电荷仍然为零.
导体中(包括表面)状态,叫做静电平衡状态.
特征:导体内部场强为.在这个特征基础上进行推论,可得静电场中导体的特点.
4、处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零.而且处于静电平衡状态的导体,电荷只能分布在导体外表面上.这是为什么呢?

请学生思考,自己看书,并思考为甚么躲在笼子里的人没有被强大的电流击伤?

总结

巩固练习
1.用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a(图1),然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球A和金箔b的带电情况是[]

A.a带正电,b带负电
B.a带负电,b带正电
C.a、b均带正电
D.a、b均带负电
E.a、b均不带电
2.在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B,下列实验方法中能使验电器箔片张开的是[]
A.用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触
B.用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触
C.用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连,再把取电棒与B的内壁接触
D.使验电器A靠近B
3.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用Ep表示球壳外任一点的场强,则[]
A.当+Q在球壳中央时,Ep=0
B.不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零
C.只有当+Q在球心且球壳接地时,Ep=0
D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,Ep一定为零
4.一个不带电的空心金属球,在它的球心处放一个正点荷,其电场分布是图2中的哪一个[]
5.一带正电的绝缘金属球壳A,顶部开孔,有两只带正电的金属球B、C用金属导线连接,让B球置于球壳A的空腔中与内表面接触后又提起到图3位置,C球放A球壳外离A球较远,待静电平衡后,正确的说法是[]

A.B、C球都带电
B.B球不带电,C球带电
C.让C球接地后,B球带负电
D.C球接地后,A球壳空腔中场强为零
6.如图4所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下叙说法正确的是[]

A.A、B两点场强相等,且都为零
B.A、B两点的场强不相等
D.当电键K闭合时,电子从大地沿导线向导体移动.
二、填空题
7.如图5所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q放置.用手接触B端,移去手指再移去Q,AB带何种电荷______.若手的接触点改在A端,情况又如何______.

8.有一绝缘空心金属球A,带有4×10-6C的正电荷,一个有绝缘柄的金属小球B,带有2×10-6C的负电荷.若把B球跟A球的内壁相接触,如图6所示,则B球上电量为______C,A球上电量为_______C,分布在_______.

9.图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球C.在下列情况中,判断A、B两球的带电情况:
(1)A、B接触后分开,再移去C,则A________,B______;
(2)A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C,则A________,B_______;
(3)A、B接触,用手指接触A,先移去C后再移去手指,则A_______,B_______.
10.如图8,在真空中有两个点电荷A和B,电量分别为-Q和+2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L)的空心金属球,且球心位于O点,则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小_____方向____.

11.长为L的导体棒原来不带电,将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处,如图9所示,当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于__________.

答案
一、选择题
1.C
2.BCD
3.D
4.B
5.BC
6.AD
二、填空题
7.负、负
8.0,2×10-6,A的外表面
9.(1)正、负(2)负、负(3)不带电、不带电
10.12kQ/L2,沿AB连线指向B

第1节电场力做功与电势能


第1节电场力做功与电势能

基础知识
1.电场力做功的特点
在电场中移动电荷时,电场力做的功与路径,只与有关。
在匀强电场中,电场力做的功为W=,其中d为的位移。
2.电势能
(1)概念:电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点电场力所做的功。
(2)电势能是的,电势能的大小与所选的零电势能点有关。
(3)电场力做功与电荷电势能变化的关系:电场力做正功时,电荷的电势能;电场力做负功时,电荷的电势能。电场力对电荷做的功量度了电荷电势能的减少量,所以电场力的功是电荷电势能改变的量度。
方法点拨
1.请你谈谈电势能的大小、正负的判定方法

2.对电势能的进一步了解
(1)电势能由电场和电荷共同决定,属于电场和电荷系统所共有的,我们常习惯说成电场中的电荷所具有的。
(2)电势能是一个相对量,其数值与零电势能的选择有关,因此确定电荷的电势能首先确定参考点,也就是零电势能位置。
(3)电势能是标量,有正负,但无方向。电势能的正负仅表示大小,正值表示高于零电势能,负值表示低于零电势能。
疑难辨析
1.电场力做功与电势能变化的关系
(1)电场力做功与电势能的变化相联系。
电场力做功一定伴随着电势能的变化;电势能的变化只有通过电场力做功才能实现。
(2)电场力做功的值等于电势能的变化量的值。
电场力做正功W,电势能一定减少W;电场力做负功W,电势能一定增加W。
2.易错易混点
(1)在电场中的同一点,正、负电荷所具有的电势能正、负号正好相反。
(2)电荷在移动过程中电场力做功为零,那么电荷的电势能一定没有变化。
典型例题
例1.如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点。若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=__________;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=__________;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功W3=__________。由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是__________。
解析:由功的定义式W=Fxcosθ可得,电场力所做的功等于电场力与电荷在电场力方向的分位移xcosθ的乘积。由图可以看出无论电荷沿哪个路径移动,电场力的方向总是水平向左的,电场力方向的分位移都是,所以电场力做的功都是,即电场力做功的特点是与路径无关,只与初末位置有关。
答案:;;;与路径无关,只与初末位置有关。
例2.在场强为4×105V/m的匀强电场中,一质子从A点移动到B点,如图所示。已知AB间的距离为20cm,AB连线与电场线方向成30°夹角,求电场力做的功以及质子电势能的变化。
解析:质子从A到B电场力做正功,所做的功与质子所经过的路径无关,可由功的公式W=Fxcosθ求解。
电场力对质子做的功为:
质子的电势能减少了
答案:;减少了
例3.在场强大小为E的匀强电场中,一质量为m,带电荷量为+q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE/m,物体运动s距离时速度变为零,则()
A.物体克服电场力做功qEs
B.物体的电势能减少了0.8qEs
C.物体的电势能增加了qEs
D.物体的动能减少了0.8qEs
解析:由加速度大小可知,带电体除受电场力作用外,还受其他力的作用,由功能关系可知,物体克服电场做功为。由功能关系可知,动能的减少量为。
答案:ACD
例4.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可做出正确判断的是()
A.带电粒子所带电荷的符号
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
解析:由运动轨迹可以判断出,带电粒子在运动过程中受到静电引力作用,在a、b两点的受力方向分别沿过该点的电场线指向产生电场的源电荷,故B正确。带电粒子在由a运动到b的过程中,由于只受电场力的作用,且电场力对粒子做负功,则带电粒子在b处速度较小,故C正确。由于电场力在粒子由a运动到b的过程中对粒子做负功,则粒子在b处电势能较大,故D正确。在不知电场线方向的前提下,无法判断带电粒子所带电荷的符号,故A不正确。
答案:BCD
反馈测试
自主迁移1:某电场中有a、b两点,如果将一个正电荷从a沿直线移到b,电场力做了W的正功,那么以下说法正确的是()
A.将该电荷从a沿某曲线移动到b,电场力做的功必大于W
B.将该电荷从b移到a,电场力将做等大的负功
C.电场线的方向一定是由a到b的直线
D.电场线的方向一定是由b到a的直线
自主迁移2:两带电小球,电荷量分别为+q和-q,固定在一长度为l的绝缘杆两端,置于电场强度为E的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示,若此杆绕过O点垂直于杆的轴转过180°,则在此过程中电场力做功为()

A.0B.qElC.2qElD.
自主迁移3:a、b为电场中的两个点,如果把的负电荷从a点移到b点,电场力对该电荷做了的正功,则该电荷的电势能()
A.增加了B.增加了
C.减少了D.减少了
自主迁移4:一负电荷仅受电场力的作用,从电场中的A点运动到B点,在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能、之间的关系为()
A.B.C.D.
自主迁移5:一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中的虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为()

A.动能减小B.电势能增加
C.动能和电势能之和减小D.重力势能和电势能之和增加
答案:1.B2.C3.C4.AD5.C

第1节静电现象及其微观解释


一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助教师提前熟悉所教学的内容。那么,你知道教案要怎么写呢?小编为此仔细地整理了以下内容《第1节静电现象及其微观解释》,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

第1节静电现象及其微观解释

学习目标:
(1)掌握两种电荷,了解摩擦起电和感应起电,定性了解自然界仅有的两种电荷间的作用特点
(2)了解静电现象及其在生产和生活中的运用
(3)了解电荷守恒规律。能用原子结构和电荷守恒规律解释静电现象
学习重点:
感应起电的方法和原理/电荷守恒定律
学习过程
1.用橡胶棒与毛皮摩擦后,放于碎纸片附近会发现橡胶棒吸引碎纸片情况。
提问一:为什么橡胶棒会吸引碎纸片?
若将橡胶棒摩擦过的毛皮靠近碎纸片,会出现什么现象?
提问二:注意观察带电橡胶棒吸引碎纸片情况,会发现被橡胶棒吸起的纸片中,较大的纸片先落下来,这是为什么?

提问三:这种摩擦起电是怎么形成的呢?

提问四:电荷守恒定律的内容是什么?

e=1.6×10-19C。任何带电物体所带电量要么等于电子(或质子)电量,要么是它们的整数倍,因此,把1.6×10-19C称为基元电荷。
知识小结:
1、自然界只存在两种电荷,叫做与。
2、电荷守恒:电荷不能创造,不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分。
3、电荷的多少叫电量,电量的单位是。带电体的电量q=Ne(N为整数)。e=1.6×10-19C称为基。
2.研究两种电荷间的相互作用及接触起电。
提问:除了吸引轻小物体外,还可以用什么方法来检验物体是否带电?

例1:两个完全一样的绝缘金属球,A带电量Q,B带电量-2Q,将AB相触后分开,AB分别带多少电量?
答案:(-Q/2)

例2:有三个完全一样的绝缘金属球,A带电量Q,BC均不带电,怎样能使B带上3Q/8的电量?
答案:(先AC碰,然后BC碰,再AB碰)

小结:
二、电荷的相互作用:同种电荷,异种电荷。
三、起电方式:①②③
3.研究静电感应现象和感应起电
提问:不用接触,能否用一个带电体A使另一个原本不带电的物体B带上电荷呢?

4.静电感应
(1)什么叫静电感应?

例题:如图所示,A带正电,若感应电机C端接地,问B、C端各带什么电荷?
答案:(B端带负电荷,C端无净电荷)
若此时断开C与地的连线,B、C端带什么电荷?
答案:(B端负电荷,C端无电荷)
整个导体净余什么电荷?
答案:(负电荷)
若B端接地,整个导体净余什么电荷?
答案:(负电荷)
例:验电器早已带正电,现将一导体球移近验电器的小球,但不接触,在移动过程中箔片张角减小,则:
A球P一定带正电
B球P一定带负电
C球P一定不带电
D球P可能不带电
答案:(D)(可能带负电,也可能不带电)
5.静电的防护与利用(自学为主,课上阅读归纳)
1.利用
1)吸附功能;可用于除尘、喷涂等
2)杀菌功能:处理种子,处理水,
3)放电产生臭氧:强氧化剂,可杀菌
2.防止危害——放电导致火花,电击等危害
预防方法——尽快导走静电(利用金属或潮湿的空气导电)
——α射线照射,使空气电离导电

文章来源:http://m.jab88.com/j/45650.html

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