文档介绍：高三年级物理总复习教案(共14课时)
电场
知识网络:
电荷和电荷守恒定律
电场
电场力的性质
场强E=F/q 矢量电场线
匀强电场E=U/d 真空中点电荷的电场E=KQ/r2
电场能的性质
电势:φ=ε/q 标量等势面
电势差:UAB=UA—UB=Δε/q =wAB /q
电场力
F=E·q(任何电场)F=Kq1q2/r2(真空中点电荷)
电势能:ε=QφΔεAB=qUAB
电场力的功 W=qUAB=ΔεAB 做功与路径无关
带电粒子在电场中运动
平衡直线加速偏转
电场中的导体静电感应静电平衡
电容器电容:C=Q/U
单元切块:
按照考纲的要求,本章内容可以分成三部分,即:电场的力的性质;电场的能的性质;带电粒子在电场中的运动。其中重点是对电场基本性质的理解、熟练运用电场的基本概念和基本规律分析解决实际问题。难点是带电粒子在电场中的运动。
电场的力的性质
教学目标:
,电荷守恒,真空中的库仑定律,电荷量。
,电场强度,电场线,点电荷的场强,匀强电场,电场强度的迭加。
教学重点:库仑定律,电场强度
教学难点:对电场强度的理解
教学方法:讲练结合,计算机辅助教学
教学过程:
一、库仑定律
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,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。即:
其中k为静电力常量, k=×10 9 Nm2/c2
①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。
【例1】+4Q
A B C
-Q
在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?
O
A
B
mBg
F
N
L
d
【例2】已知如图,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用以下哪些方法
、B的质量都增加到原来的2倍
B .将小球B的质量增加到原来的8倍
、B的电荷量都减小到原来的一半
D .将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍
。
【例3】已知如图,光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B,带电量分别为-2Q与-Q。现在使它们以相同的初动能E0(对应的动量大小为p0)开始相向运动且刚好能发生接触。接触后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E1和E2,动量大小分别为p1和p2。有下列说法:
A
B
-Q
-2Q
①E1=E2> E0,p1=p2> p0
②E1=E2= E0,p1=p2= p0
③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点
④两球必将同时返回各自的出发点。其中正确的是
A
B
C
FAB
FB
FCB
F
A.②④ B.②③ C .①④ D.③④
【例4】已知如图,在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m的相同小球,彼此间的距离都是l,A、B电荷量都是+q。给C一个外力F,使三个小球保持相对静止共同加速运动。求:C球的带电性和电荷量;外力F的大小。
二、电场的力的性质
电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用,电荷放入电场后就具有电势能。
电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。
(1)定义: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。
①这是电场强度的定义式,适用于任何电场。
②其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。
③电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。
(2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场电荷。
A
B
C
O
EB
EA
EC
(3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。
【例5】图中边长为a的正三角形ABC的三点顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q,求该三角形中心O点处的场强大小和方向。
-5 -3 -1 1
-4Q +9Q
【例6】如图,在x轴上的x = -1和x