2022年高中物理 電荷間的相互作用 電場導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修3-1

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1、2022年高中物理 電荷間的相互作用 電場導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修3-1 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、理解庫侖定律的含義和表達(dá)式，了解庫侖定律的適用條件，能夠應(yīng)用庫侖定律解決電荷間的相互作用問題。 2、知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，理解電場強(qiáng)度的概念及其定義式，知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。 3、能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算公式，會(huì)根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)】 1、 應(yīng)用庫侖定律解決電荷間的相互作用問題。 2、電場強(qiáng)度公式及其應(yīng)用。 【使用說明及學(xué)法指導(dǎo)】 本學(xué)案包括《電荷 庫侖定律》、《電場 電場強(qiáng)度》兩節(jié)課的內(nèi)容。建議第一

2、課時(shí)在教師的指導(dǎo)下先認(rèn)真閱讀教材，初步掌握課前預(yù)習(xí)案的內(nèi)容。第二課時(shí)通過小組合作深入理解本學(xué)案的基本內(nèi)容。第三課時(shí)通過探究展示課加深對本部分重點(diǎn)和難點(diǎn)知識的理解。 【課前預(yù)習(xí)案】 一、知識點(diǎn)一、電荷 電荷守恒 1、自然界中存在兩種電荷，_____電荷和______電荷，同種電荷相互___ ，異種電荷相互 _______。電荷的多少叫做 ，單位是_________，符號是_________。 所有帶電體的帶電量都是電荷量e= 的整數(shù)倍，電荷量e稱為 _ 。 2、使物體帶電的方法有三種：____________

3、__、_____________、接觸起電，其實(shí)質(zhì)都是 _________________________________。 3、電荷守恒定律：電荷既不能 ，也不能__ ，只能從一個(gè)物體 到另一個(gè)物體，或從物體的 轉(zhuǎn)移到 ，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量__ ，這就是電荷守恒定律。 4、電荷的中和及重新分配：兩個(gè)形狀、大小相同的帶電導(dǎo)體，接觸后再分開。若兩帶電導(dǎo)體原來帶同種電荷，則二者所帶電荷為原兩導(dǎo)體帶電總量的________；若兩導(dǎo)體原來帶異種電荷，則正負(fù)電荷中和后，余下的電荷

4、再 。 5、元電荷：電子和質(zhì)子帶等量異種電荷，電荷量的大小均為e=__________________,所有帶電體的電荷量都是電荷量e的整數(shù)倍。因此，電荷量e稱為_______________。 檢測1、甲、乙兩同學(xué)各拿一帶電小球做實(shí)驗(yàn)，不小心兩小球接觸了一下，結(jié)果兩小球都沒電了！電荷哪里去了呢？請你幫他們解釋一下原因。 二、知識點(diǎn)二、庫侖定律 1、內(nèi)容：、真空中兩個(gè) 之間的相互作用力F的大小，跟它們的電荷量Q1、Q2的乘積成 ___________，跟它們的距離r的 ____成反比，作用力的方向沿著它們的 。

5、 2、公式F= ,其中靜電力常量k= 3、適用范圍：真空中的 。 檢測1、將兩個(gè)半徑極小的帶電小球(可視為點(diǎn)電荷)置于一個(gè)絕緣的光滑水平面上，從靜止開始釋放，那么下列敘述中正確的是(忽略萬有引力)(　　) A．它們的加速度一定在同一直線上，而且方向可能相同 B．它們的加速度可能為零 C．它們的加速度方向一定相反 D．它們的加速度大小一定越來越小 檢測2、真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷，其電量Q1＞Q2，點(diǎn)電荷q置于Q1、Q2連線上某點(diǎn)時(shí)，正好處于平衡，則下列說法正確的是（ ） 　A．q一定是正

6、電荷 B．q一定是負(fù)電荷 　C．q離Q2比離Q1遠(yuǎn) D．q離Q2比離Q1近 三、知識點(diǎn)三、電場和電場強(qiáng)度 1、電場：電荷之間的相互作用是通過_________發(fā)生的；電場的基本性質(zhì)是它對放入其中的電荷有 ，這種力叫做_____________。 2．電場強(qiáng)度 (1)定義：放入電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫做該點(diǎn)的_________，表示該處電場的強(qiáng)弱，放入電場的電荷稱為______________。在國際單位制中，電場強(qiáng)度的單位為 或_____

7、_______，符號為 或___________。 (2)電場強(qiáng)度的定義式：E=________________,該公式適用于____________電場。 (3）點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度決定式：E=________________，該公式適用于__________電場。 3、對電場強(qiáng)度的理解： （1）電場中某一點(diǎn)處的電場強(qiáng)度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點(diǎn)的點(diǎn)電荷q無關(guān)，它決定于電場的源電荷及空間位置，檢驗(yàn)電荷q充當(dāng)“測量工具”的作用。 （2）物理學(xué)中，規(guī)定電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向跟___________在該點(diǎn)所受的電場力方向____________、跟_____

8、_______在該點(diǎn)所受的電場力方向_______________。 （3）電場強(qiáng)度是矢量，空間同時(shí)存在多個(gè)電場時(shí)，合場強(qiáng)可用平行四邊形定則計(jì)算。 檢測1、電場中有一點(diǎn)P，下列說法中正確的有（ ） A.若放在P點(diǎn)的電荷的電量減半，則P點(diǎn)的場強(qiáng)減半 B.若P點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷，則P點(diǎn)場強(qiáng)為零 C.P點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場力越大 D.P點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)榉旁谠擖c(diǎn)的電荷的受力方向 檢測2、在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1和q2，分別位于A和B，q1為4×10-8 C，q2為－8×10-8 C。AB=AD=20 cm，求 （1）q1在D點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小和方向。 （2）q2在

9、D點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小和方向。 （3）D點(diǎn)的合場強(qiáng)大小和方向。 檢測3、下列說法中正確的是：（ ） A．電場強(qiáng)度反映了電場的力的性質(zhì)，因此電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受的電場力成正比 B．電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于F/q，但與檢驗(yàn)電荷的受力大小及帶電量無關(guān) C．電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向即檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向 D．公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的 【課內(nèi)探究案】 1、兩個(gè)半徑相同的金屬小球,電荷量之比為1∶7,相距為r,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. 2、如圖所

10、示，三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量的大小比b的?。阎猚受到a和b的靜電合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是 A．F1　　　　　　　　 　B．F2 C．F3 D．F4 4、如圖所示，用兩根絕緣絲線掛著兩個(gè)質(zhì)量相同不帶電的小球A和B，此時(shí)，上、下絲線受的力分別為TA、TB；如果使A帶正電、B帶負(fù)電，上、下絲線受的力分別為TA' 、TB' ，則： 　 　　 5、下列關(guān)于點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式的幾種不同的理解，不正確的是( ) A.在點(diǎn)電荷Q的電場中，某點(diǎn)的場強(qiáng)大小與Q成正比，與r2

11、成反比 B.當(dāng)r→0時(shí)，E→∞；當(dāng)r→∞時(shí)，E→0 C.點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，各點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定是背向點(diǎn)電荷Q D.以點(diǎn)電荷Q為中心，r為半徑的球面上各處的場強(qiáng)相等 6. 在X軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電Q1，一個(gè)帶負(fù)電Q2。且Q1=2Q2。用E1和E2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小，則在X軸上( ) A．E1=E2之點(diǎn)只有一處；該點(diǎn)合場強(qiáng)為0 B．E1=E2之點(diǎn)共有兩處；一處合場強(qiáng)為0，另一處合場強(qiáng)為2E2 C．E1=E2之點(diǎn)共有三處；其中兩處合場強(qiáng)為0，另一處合場強(qiáng)為2E2 D．E1=E2之點(diǎn)共有三處；其中一處合場強(qiáng)為0，另兩處合場強(qiáng)為2E2 7、如圖所示

12、，在a、b兩點(diǎn)固定著兩個(gè)帶等量異種性質(zhì)電的點(diǎn)電荷，c、d兩點(diǎn)將a、b兩點(diǎn)的連線三等分，則：（ ） A、c、d兩點(diǎn)處的場強(qiáng)大小相等 B、c、d兩點(diǎn)處的場強(qiáng)大小不相等 C、從c點(diǎn)到d點(diǎn)場強(qiáng)先變大后變小 D、從c點(diǎn)到d點(diǎn)場強(qiáng)先變小后變大 8、如圖所示，真空中A、B兩點(diǎn)分別放置異種點(diǎn)電荷QA、QB、QA=-1×10-8C，QB=4×10-8C，已知兩點(diǎn)電荷間庫侖引力為10-5N，求： ⑴若移去B處的電荷后，B處的電場強(qiáng)度為多大？ ⑵若不移去B處點(diǎn)電荷，則AB連線中點(diǎn)處C的場強(qiáng)是多大？ 【拓展提升案】 9、兩個(gè)完全相同的金屬小球帶有電量相等的電荷，相距一定的距離，相互作用力為F，現(xiàn)在用第三個(gè)完全相同不帶電的小金屬球C先跟A接觸，再和B接觸，然后移去C，則A、B間的相互作用力為（ ） A. F/8 B. F/4 C. F3/8 D. F/4