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1、电 场 一、学习目标 1、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电 力的功、电势能的关系。 2、了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 3、掌握电势差的概念。会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。 二、课标要求 1了解静电现象及其在生活和生产中的应用。用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。 例 1了解存在可燃气体的环境中防止静电常采用的措施。 2知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。通 过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。 3了解静电场， 初步了解场是物质存在的形式之一。理解
2、电场强度。会用电场线描述电场。 4知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。 例 2分析物理学中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理。 例 3观察静电偏转，了解阴极射线管的构造，讨论它的工作原理。 5观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。 例 4使用闪光灯照相。查阅资料，了解电容器在照相机的闪光灯中的作用。 活动建议 1通过查阅资料、阅读说明书、观察实物等方式，了解避雷针、静电除尘器、静电复印机、 激光打印机等设施的基本原理，撰写一篇科学报告。 2收集资料，综述静电的危害和预防方法。 知识版块及知识结构 静电基本现象 电场力的性质和能的性质电场对
3、电场中的物质的作用(电场对电荷的作 用、电场对导体的作用、电场对电介质的作用) 知识结构图 学情分析 学生对电场知识类了解不多，初中教学中实验不全；回忆总结初中静电学知识参差不齐；学 生正处在形象思维向抽象思维转变的关键时期，部分学生存在抽象思维障碍，尤其是空间思 维障碍；部分学生对电学知识不感兴趣，存恐惧感。 教学要求与建议 1加强演示实验和生活经验在教学中的形象思维支撑，促进学生获得正确的知识表象； 2不失时机地、及时地进行宏观和微观的联系，突出学生对电荷运动及电相互作用中的微 观机理理解； 3强调静电场的概念和研究方法是电磁学的基础，注意物理概念的辨析，防止相似概念混 淆； 4突出对静电
4、场的认识过程，突出类比思维方法的应用，促进知识的有效建构； 5加强与生活、技术、社会的联系，加强力电知识综合，提高大幅度迁移和应用知识的能 力。 课时分配建议 1电荷及其守恒定律1 课时 2库仑定律1 课时 3电场强度2 课时 4电势能和电势2 课时 5电势差1 课时 6电势差与电场强度的关系1 课时 7静电现象的应用1 课时 8电容器与电容1 课时 9带电粒子在电场中的运动1 课时 二、学习过程： 一、电场力做功与电势能 1静电力做功的特点 (1)在电场中移动电荷时电场力做功与无关，只与有关，可见静电力做功 与做功相似 (2)在匀强电场中，电场力做的功W，其中 d 为沿的位移 2电势能 (1
5、)定义：电荷在电场中具有的势能，等于静电力把它从该点移到位置时所做的功 (2)静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于，即 WAB. (3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷的 电 势 能 规 定为零，或把电荷在表面的电势能规定为零 例： 一带电小球在空中由a 点运动到b 点的过程中， 受重力、 电场力和空气阻力三个力作 用若重力势能增加3 J，机械能增加0.5 J，电场力做功1 J，则小球 () A克服重力做功为3 JB电势能增加1 J C克服空气阻力做功0.5 J D动能减少2.5 J 练习：如右图为一匀强电场，某带电粒子从A 点运动到B 点在这一运动过程中克服重
6、力 做的功为2.0 J，电场力做的功为1.5 J则下列说法正确的是() A粒子带负电 B粒子在A 点的电势能比在B 点少 1.5 J C粒子在A 点的动能比在B 点多 0.5 J D粒子在A 点的机械能比在B 点少 1.5 J 二、电势、等势面和电势差 1电势 (1)定义：试探电荷在电场中某点具有的与的比值 (2)定义式：. (3)矢标性：电势是，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比高(低) (4)相对性：电势具有，同一点的电势因选取的不同而不同 2等势面 (1)定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 (2)等势面的形状 点电荷的电场：等势面是以点电荷为球心的一簇同心球面，如图甲所
7、示 甲乙丙 等量异种点电荷的电场：等势面如图乙所示，两点电荷连线的中垂面为一个等势面 等量同种电荷的电场；等势面如图丙所示 匀强电场：等势面是垂直于电场线的一簇平面 (3)等势面的特点 等势面一定和电场线垂直 等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面 电场线越密的地方，等差等势面越密 3电势差 (1)电势差：电荷q 在电场中 A、B 两点间移动时，电场力所做的功WAB，跟它的电荷量 q 的 比值，叫做A、B 间的电势差，也叫电压 公式：.单位：伏 (V) (2)电势差与电势的关系：UAB ，电势差是标量，可以是正值，也可以是负值 注：电
8、势具有相对性，而电势差与零电势点的选取无关，电势差具有绝对性 例： (2010 山东理综 )某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是() Ac 点场强大于b 点场强 Ba 点电势高于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 总结： (1)比较电势高低的方法 (2) 比较电势能大小的方法 练习：如右图所示，xOy 平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x 轴的负方 向夹角为 ，电子在坐标平面xOy 内，从原点O 以大小为v0方向沿 x 正方向的初速度射入 电场，最
9、后打在y 轴上的 M 点电子的质量为m，电荷量为e，重力不计则() AO 点电势高于M 点电势 B运动过程中电子在M 点电势能最多 C运动过程中，电子的电势能先减少后增加 D电场对电子先做负功，后做正功 三电势差与电场强度的关系 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积 即公式也可写作（如下面左图所示） 例：如上面右图所示，匀强电场中的一组等势面，A、B、C、D相邻间距离为2cm，则场强 E；离 A点 15cm的 P点电势为 V 练习：匀强电场中有a、b、c 三点在以它们为顶点的三角形中，a30 、 c90 , 电场方向与三角形所在平面平行已知 a、b 和 c 点的
10、电势分别为V、V 和 2 V该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为？ 四求电场力做功的计算方法 (1)由公式 WFxcos计算，此公式只适用于匀强电场，可变形为W qExcos. (2)由 WqU 来计算，此公式适用于任何形式的静电场 (3)由动能定理来计算：W 电场力W其他力 Ek. (4)由电势能的变化计算：W 电场力Ep1Ep2. 例：两带电小球，电荷量分别为q 和 q，固定在一长度为l 的绝缘细杆的两端，置于电 场强度为E 的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如右图所示若此杆绕过O 点垂直 于杆的轴线顺时针转过90，则在此转动过程中，电场力做的功为() A0 BqEl C2qEl DqEl 例：把一个电荷量为q510 9 C 的正电荷从距电场无穷远处移到电场中 M 点，电荷克 服电场力做功WM6.010 3 J，如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中 N 点，电荷 克服电场力做功WN3.610 3 J取无穷远处为零电势点，求： (1)M、N 点的电势是多少？ (2)M、N 点的电势差是多少？把该点电荷从M 点移到 N 点电场力做功是多少？