人教版高中物理选修31教案全册

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1、人教版高中物理选修3-1精品教案库仑定律、电场强度(一)电荷守恒定律1、电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。2、电荷的多少叫电荷量，单位库伦，用C表示。最小的电荷叫元电荷，用e表示，e=1.60×10－19C。3、带电粒子的电荷量与粒子的的质量之比，C/kg.叫做该粒子的比荷。4、库仑定律　　真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它

2、们的连线上。　（1）公式（2）k=9.0×109N·m2/c2电荷量的单位是库仑（C）、力的单位是牛顿（N）、距离单位米（m）K是静电力常量（3）适用条件：真空中，点电荷（注意：看作点电荷的前提是带电体间的距离远大于带电体的尺寸）（4）微观粒子之间的万有引力远小于库仑力。（5）两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而改变。5、点电荷：任何带电体都有形状和大小，其上的电荷也不会集中在一点上。当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，带电体的大小和形状忽略不计。这样的带电体可看作点电荷，点电荷类似于力学中的质点，它

3、是一种理想化的物理模型。（二）电场　电场强度1、电场的基本性质：就是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。2、电场强度　　放入电场中某点的电荷受到的电场力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）公式（2）单位V/m　1V/m=1N/C但E与F和q无关，E由场源和位置决定。（3）矢量性：规定正电荷在该点受电场力的方向为该点场强的方向。3、点电荷电场的场强　4、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

4、量和。这叫做电场的叠加原理。5、匀强电场(1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.典型例题：例1、有三个完全相同的金属小球A、B、C，其中A、B分别带＋14Q和－Q的电量，C不带电，A、B球心间的距离为r（远大于球的直径），相互吸引力为F。现让C球先接触A球后，再与B球接触，当把C球移开后，A、B两球的作用力的大小将变为__________F。19精析：　A、B可看成点电荷，，C球与A球接触后，由电荷守恒定律知：A、C两球各带＋7Q的电量；C球再与B球接触后，B、C两球各带＋3Q的电量，此时

5、A、B两球间的相互作用为斥力答案：例2、真空中的两个点电荷A、B相距20cm，A带正电QA=4.0×10－10C，已知A对B的吸引力F=5.4×10－8N，则B在A处产生的场强大小为______V/m，方向_________；A在B处产生的场强大小是______V/m，方向是_________.精析：　A对B的作用力是A的电场对B的作用力，B对A的作用力是B的电场对A的作用力，由牛顿第三定律知FBA=5.4×10－8N，则，方向由A指向B，又由　，方向由B指向A.例4、如图所示：q1、q2、q3分别表示在一条直线上

6、的三个点电荷，已知q1与q2之间的距为l1，q2与q3之间的距为l2，且每个电荷都处于平衡状态。　　(1)如q2为正电荷，则q1为______电荷，q3为______电荷。　　(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是：______︰______︰______解析：就q2而言，q1和q3只要带同种电荷便可能使其处于平衡状态，而对q1和q3，若都带正电荷，各自均受制另外两个电荷的斥力而不能保持平衡，只有同带负电荷，q2对其为吸引力，另外一个电荷对其为斥力，当两力大小相等时才能处于平衡状态。　　现再对q1列方程有：(I

7、1＋I2)2　　　可得：q2︰q3=l12︰(l1＋l2)2　　对q2列方程有：　　可得：q1︰q3=l12︰l22∴q1︰q2︰q3=l12(l1＋l2)2︰l12l22︰(l1＋l2)2l22总结：三点电荷都平衡规律，三个点电荷一定满足：(1)在同一直线上；(2)两同类一异；(3)两大夹一小。电势能电势和电势差1．静电力做功的特点结合（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。q沿直线从A到Bq沿折线从A到M、再从M到Bq沿任意曲线线A到B19结果都一样即：W=qELAM

8、=qELABcos【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。2．电势能电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。可用EP表示。静电力做的功等于电势能的减少量。写成式子为：注意：①．电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加②在正电荷产