1.1電荷及其守恒定律

教學三維目標

(一)知識與技能

1.知道兩種電荷及其相互作用.知道電量的概念.

2.知道摩擦起電，知道摩擦起電不是創造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開.

3.知道靜電感應現象，知道靜電感應起電不是創造了電荷，而是使物體中的電荷分開.

4.知道電荷守恒定律.

5.知道什么是元電荷.

【二J過程與方法

1、通過對初中知識的復習使學生進一步認識自然界中的兩種電荷

2、通過對原子核式結構的學習使學生明確摩擦起電和感應起電不是創造了電荷，而是使物體中的

電荷分開.但對一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和不變。

(三)情感態度與價值觀

通過對本節的學習培養學生從微觀的角度認識物體帶電的本質

重點：電荷守恒定律

難點：利用電荷守恒定律分析解決相關問題摩擦起電和感應起電的相關問題。

教學過程：

(-)引入新課：新的知識內容，新的學習起點.本章將學習靜電學.將從物質的微觀的角度認識

物體帶電的本質，電荷相互作用的根本規律，以及與靜止電荷相聯系的靜電場的根本性質。

復習初中知識：

介紹：摩擦過的物體具有了吸引輕小物體的性質，這種現象叫摩擦起電，這樣的物體就帶了電.

用絲綢摩擦過的玻璃棒之間相互排斥，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒之間也相互排斥，而玻璃棒和硬橡

膠棒之間卻相互吸引，所以自然界存在兩種電荷.同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引.

正電荷和負甩荷：把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷，用正數表示.把用毛皮摩擦過

的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負電荷，用負數表示.

電荷及其相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引.

(-)進行新課：第1節、電荷及其守恒定律

電荷

(1)原子的核式結構及摩擦起電的微觀解釋

原子：包括原子核(質子和中子)和核外電子。

(2)摩擦起電的原因：不同物質的原子核束縛電子的能刀不同.

實質：電子的轉移.

結果：兩個相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷.

(3)金屬導體模型也是一個物理模型P3

用靜電感應的方法也可以使物體帶電.

把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A,B(參見課本圖可以看到A,B上的金屬箔都張

開了，表示A,B都帶上了電荷.如果先把C移走，A和B上的金屬箔就會閉合.如果先把A和B分開，

然后移開3可以看到A和B仍帶有電荷；如果再讓A和B接觸，他們就不再帶電.這說明A和B分開

后所帶的是異種等量的電荷，重新接觸后等量異種電荷發生中和.

(4)、靜電感應：把電荷移近不帶電的異體，可以使導體帶電的現象。利用靜電感應使物體帶電，

叫做感應起電.

提出問題：靜電感應的原因？

帶著學生分析物質的微觀分子結構，分析起電的本質原因：把帶電的球C移近金屬導體A和B時，

由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，使導體上的自由電子被吸引過來，因此導體A和B帶上了

等量的異種電荷.感應起電也不是創造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開，是電荷從物體的一局部

轉移到另一局部。

得出電荷守恒定律.

2、電荷守恒定律：電荷既不能創造，也不能消滅，只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物

體的一局部轉移到另一局部.

另一種表述：一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和總是保持不變。

3.元電荷

電荷的多少叫做電荷量.符號：。或q單位：庫侖符號：C

元電荷：電子所帶的電荷量，用e表示.

注意：所有帶電體的電荷量或者等于e,或者等于e的整數倍。就是說，電荷量是不能連續變化的

物理量。

電荷量e的值：^1.60X10-WC

比荷：電子的電荷量e和電子的質量倔的比值,為-幺=1.76xlO,^/kg

穩固練習

1.關于元電荷的理解，以下說法正確的選項是：[]

A.元電荷就是電子

B.元電荷是表示跟電子所帶電量數值相等的電量

C.元電荷就是質子

D.物體所帶的電量只能是元電荷的整數倍

2.5個元電荷的電量是______,16C電量等于元電荷.

3.關于點電荷的說法，正價的選項是：[]

A.只有體枳很小的帶電體才能看成點電荷

B.體積很大的帶電體一定不能看成點電荷

C.當兩個帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可以忽略時，這兩個帶電體可看成

點電荷

D.一切帶電體都可以看成點電荷

作業

1.復習本節課文.

2.思考與討論：引導學生完成課本P5問題與練習1-4

3.完成練習冊

庫侖定律習題課1

教學三維目標

（~）知識與技能

1.掌握庫侖定律，要求知道點電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達，知道靜電力常量.

2.會用庫侖定律的公式進行有關的計算.

3.知道庫侖扭秤的實驗原理.

（二）過程與方法

通過演示讓學生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫侖定律

（三）情感態度與價值觀

培養學生的觀察和探索能力

重點：掌握庫侖定律

難點：會用庫侖定律的公式進行有關的計算

教學過程：

例題：1、兩個半徑為r的金屬球如下圖放置。假設兩球帶有等量異種Q時，兩球間的相互作用的

店里大小為F,那么（）（假設帶等量異種電荷選哪個？）

A.TQ2Q2

B.尸〉女上=C.F<k-^D.無法判斷

16r216r2

解答將兩帶電金屬球視為電荷集中于球心的點電荷，根據庫侖定律有

例2、有三個完全相同的金屬球A、B、C,A帶電量7Q,8帶電量-Q,。不帶電.將A、8固

定，且A、B間距離遠大于其半徑.然后讓C反復與4、8接

觸，最后移走。球.試問A、B間的相互作用力變為原來的多少倍?

解答C球反復與A、8接觸，最后三個球帶相同的電量，其電量

7Q+H2)

=2Q.

3

設A、8球間距離為，其原先的相互作用力大小=k^=C隼=7且.

r~廣廠

A8球碰后的相互作用力大小

44

尸'=一尸.故4、8間的相互作用力變為原來的一倍.

77

學生練習：

1.如下圖，兩個帶電小球力、8分別用細絲線懸吊在同一點0,靜止后兩小球在同一水平線上，絲線

與豎直方向的夾角分別為。、8關于兩小球的質量〃力、加和帶電量中、3，以下說法中正確

的選項是

A.一定有I欣叱,?＜sB.可能有q＞牛

C.可能有周二如功=0D.可能有用〉勿」，＜71=＜7

2.兩個大小相同的小球帶有不等量的電荷，它們相隔某一距離時，相互作用的庫侖力大小為E.現

將兩小球接觸后又放回到原位置，它們之間相互作用的庫侖力大小為K.以下說法中正確的選項是

A.假設F人反,那么兩小球原來所帶電的電性一定相反

B.假設那么兩小球原來所帶電的電性一定相同

C.假設R=F?,那么兩小球原來所帶電的電性一定相同

D.假設F＞桂,那么兩小球原來所帶電的電性一定相反

3.大小相同的兩個金雇小球力、8帶有等量電荷，相隔一定距離時，兩球間的庫侖引力大小為用

現在用另一個跟它們大小柱同的不帶電金屬小球，先后與力、6兩個小球接觸后再移開，這時月、B

兩球間的庫侖力大小

A.一定是刊8B.一定是94C.可能是3斤8I）.可能是3力4

4.半徑為？?的兩個帶電金屬小球，球心相距3?、，每個小球帶電量都是+Q,設這兩個小球間的靜

電力大小為E那么以下式子中正確的選項是

A-B."=隹

F=K9r29戶C.F＞9竺/25產

小結：

布置作業

庫侖定律習題課2

教學三維目標

（一）知識與技能

1.掌握庫侖定律，要求知道點電荷的概念，理解庫侖定律的含義及其公式表達，知道靜電力常量.

2.會用庫侖定律的公式進行有關的計算.

3.知道庫侖扭秤的實驗原理.

（二）過程與方法

通過演示讓學生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫侖定律

（三）情感態度與價值觀

培養學生的觀察和探索能力

重點：掌握庫侖定律

難點：會用庫侖定律的公式進行有關的計算

教學過程：

例題精講：如下圖，一個半徑為k的絕緣球殼上均勻分布有總電荷量為+。的電荷.另一個電荷

量為的點電荷固定在該球殼的球心。處.現在從球殼最左端M挖去一個半徑為r（r＜〈川的小圓

孔，那么此時位于球心處的點電荷所受庫侖力的大小和方向將如何?

導析此題需用補償法，即把挖去小孔的情況等效為不是挖去小孔而是在川戶等量的負電

荷，這樣可大大簡化解題過程.但需要注意的是，添補電荷的結果應以不影師（/電荷分布為前

提.

解答對于帶電球體，可把它分割成很多小塊，以致每一小塊都可看成點電荷，這樣每一小缺點電荷

對放在球心的點電荷的庫侖力大小相等、方向對稱相反，因而點電荷q所受合力為零.

挖去小孔后，相當于在小孔處放一等量異種點電荷那么

1

q'=0,?萬廠Qr

4冗R?4R?'

QQ

q'對4施加的庫侖力/二Z駕=女1C^1二絲二.

R,R~4R~

方向由球心指向小孔中心，

例2.一半徑為r的硬橡膠圓環均勻帶負電，電量為Q,假設截取環頂部的一小段圓弧AS,AS=L,

且L《r,求剩余電荷對放在環心處帶電最為q的正點電荷產生的庫侖力的大小和方向。

[答案：女幺絲；由環心指向被截處.]

2儲

學生練習：

5.如下圖，兩根細絲線懸掛兩個質量相同的小球/、B.當人8不帶電時，靜止后上、下兩根

絲線上的拉力大小分別為4、幾使力、8帶等量同種電荷時，靜止后上、下兩根絲線上的拉力大小

分別為公、以下結論正確的選項是

A.T＜=T',B.，窗＜￡I

C.看〈北，A＞3.看〉。，然＜。

6.光滑絕緣水平面匕兩個相同的小球帶有等量同種電荷，用輕質絕緣彈簧相連.靜止時彈簧伸長量

為汨；假設使兩小球的帶電量都減半，再次靜止時彈簧伸長量為電以下結論正確的選項是

A.用二汨/2B.A2=XI/4

C.照〉汨/4D.%＜汨/4

7.如下圖，一個半徑為〃的絕緣球殼上均勻分布有總電荷量為+0的電荷.另一個電荷量為+〃

的點電荷固定在該球殼的球心。處.現在從球殼最左端挖去一個半徑為的小圓孔，那么

此時位于球心處的點電向所受庫侖力的大小和方向將如何？

8.如下圖，質量均為勿的三個帶電小球兒B、。放置在光滑絕緣的水平直槽上，力廣間和吸間的距離均

為L.力球帶電最為Q=8〃，8球帶電量為假設在。球上施加一個水平向右的恒力區恰好能使人

僅。三個小球保持相對靜止，

電場強度1

教學三維目標

（―）知識與技能

1.知道電荷間的相互作用是通過電場發生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質形態.

2.理解電場強度的概念及其定義式，會根據電場強度的定義式進行有關的計算，知道電場強度是

矢量，知道電場強度的方向是怎樣規定的.

3.能根據庫侖定律和電場強度的定義式推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關的計算.

4.知道電場的疊加原理，并應用這個原理進行簡單的計算.

（二）過程與方法

通過分析在電場中的不同點，電場力F與電荷電量q的比例關系，使學生理解比值F/q反映的是電

場的強弱，即電場強度的概念；知道電場疊加的一般方法。

（三）情感態度與價值觀

培養學生學會分析和處理電場問題的一般方法。

重點：電場強度的概念及其定義式

難點：對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的計算

教學過程

（-）引入新課

問題引入：電荷間的相互作用力是怎樣產生的？

（二）新課教學——第3節電場電場強度

1、電場：

啟發學生從哲學角度認識電場，理解電場的客觀存在性，不以人的意識為轉移，但能為人的意識所

認識的物質屬性.利用課本圖14-5說明：電荷A和B是怎樣通過電場與其他電荷發生作用.電荷A對

電荷B的作用，實際上是電荷A的電場對電荷B的作用；電荷B對電荷A的作用，實際上是電荷B的電

場對電荷A的作用.

（1）電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質一一電場發生的，電荷的周圍都存在電場.

特殊性：不同于生活中常見的物質，看不見，摸不著，無法稱量，可以疊加.

物質性：是客觀存在的，具有物質的根本屬性一一質量和能量.

（2）根本性質：主要表現在以下幾方面

①引入電場中的任何帶電體都將受到電場力的作用，且同一點電荷在電場中不同點處受到的電場力

的大小或方向都可能不一樣.

②電場能使引入其中的導體產生靜電感應現象.

③當帶電體在電場中移動時，電場力將對帶電體做功，這表示電場具有能量.

可見，電場具有力和能的特征

提出問題：同一電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小一般不同，這是什么因素造成的？

引出電場強度的概念：因為電場具有方向性以及各點強弱不同，所以靠成同一電荷q在電場中不同點受

到的電場力的方向和大小不同，我們用電場強度來表示電場的強弱和方向.

2、電場強度（E）：

由圖1.2T可知帶電金屬球周圍存在電場。且從小球受力情況可知，電場的強弱與小球帶電和位置

有關。引出試探電荷和場源電荷一一

（1）關于試探電荷和場源電荷詳見PM

注意：檢驗電荷是一種理想化模型，它是電量很小的點電荷，將其放入電場后對原電場強度無影響

指出：雖然可用同一電荷q在電場中各點所受電場力F的大小來比擬各點的電場強弱，但是電場力

F的大小還和電荷q的電量有關，所以不能直接用電場力的大小表示電場的強弱.實驗說明：在電場中

的同一點，電場力F與電荷電量q成正比，比值F/q由電荷q在電場中的位置所決定，跟電荷電量無關，

是反映電場性質的物理量，所以我們用這個比值F/q來表示電場的強弱.

（2）電場強度

①定義：電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱

場強.用E表示。

公式［大小）：E=F/q（適用于所有電場）

單位：N/C意義八

提出問題：電場強度是矢量，怎樣表示電場的方向呢？

②方向性：物理學中規定，電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同.

指出"負電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強方向相反.

帶著學生討論真空中點電荷周圍的電場，說明研究方法：將檢驗電荷放入點電荷周圍的電場中某點，

判斷其所受的電場力的大小和方向，從而得出該點場強..

◎唯一性和固定性

電場中某一點處的電場強度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點電荷q無關，它決定于電場的

源電荷及空間位置，電場中每一點對應著的電場強度與是否放入電荷無關.

帶著學生總結出真空中點電荷周圍電場的大小和方向.在此過程中注意引導學生總結公式E=F/q和

E=kQ/，的區別及聯系.

3、（真空中）點電荷周圍的電場、電場強度的疊加

11）點電荷周圍的電場

①大小：E=kQ/r2（只適用于點電荷的電場）

②方向：如果是正電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并產離Q；如果是負電荷：E的方向就是沿著

PQ的連線并指向Q.（參見課本圖14-7）

說明：公式E=kQ/r?中的Q是場源電荷的電量，r是場中某點到場源電荷的距離.從而使學生理解：

空間某點的場強是由產生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關.

提出問題：如果空間中有幾個點電荷同時存在，此時各點的場強是怎樣的呢？帶著學生由檢驗電荷

所受電場力具有的疊加性，分析出電場的疊加原理.

（2）電場強度的疊加原理：某點的場強等于該點周圍各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢

量和.

先分析方法（P.3-.J后舉例：先在同一直線再不在同一直線。

例如：課本圖1.3-3中P點的場強，等于+Q1在該點產生的場強Ei和Q?在該點產生的場強&的矢

量和.從而使學生進一步理解到，任何帶電體都可以看做是有許多點電荷組成的.利用點電荷場強的計

算公式及疊加原理就可以計算出其周圍各點場強.

【例題】［課本義例題演變）在真空中有兩個點電荷6=+3.0/10飛和Q產一3.0><10飛.它們相

距0.1m,求電場中A點的場強.A點與兩個點電荷的距離相等，r=（）.1m

分析：點電荷。和。的電場在A點的場強分別為&和E2,它們大小相等，方向如下圖，合場強E

在Ei和E2的夾角的平分線上，此平分線跟Qi和Qz的連線平行.

1

解：E=E1Cos60°+E2cos60c=2E1COS60°=2kQiCos600/，代入數值得E=2.7X1ON/C

可以證明：一個半徑為R的均勻球體（或球殼）在外部產生的電場，與一個位于球心的、電荷量相

等的點電荷產生的電場相同，球外各點和電場強度一樣

即：E=kQ/r2

◎組織學生討論課本中的【說一說】，由學生討論后歸納：

（1）關于靜電平衡

（2）靜電平衡后導體內部電場的特點：

①處于靜電平衡狀態的導體，內部的場強處處為零（注意：這時的場強是合場強，即外電場和感應

電場的疊加）

②處于靜電平衡狀態的導體，電荷只分布在導體的外外表l：o

小結：

布置作業：

電場強度2

教學三維目標

（-）知識與技能

1.知道電荷間的相互作用是通過電場發生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質形態.

2.理解電場強度的概念及其定義式，會根據電場強度的定義式進行有關的計算，知道電場強度是

矢量，知道電場強度的方向是怎樣規定的.

3.能根據庫侖定律和電場強度的定義式推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關的計算.

4.知道電場的疊加原理，并應用這個原理進行簡單的計算.

（二）過程與方法

通過分析在電場中的不同點，電場力F與電荷電量q的比例關系，使學生理解比值F/q反映的是電

場的強弱，即電場強度的概念；知道電場疊加的一般方法。

（三）情感態度與價值觀

培養學生學會分析和處理電場問題的一般方法。

重點：電場強度的概念及其定義式

難點：對電場概念的理解、應用中?場的替加原理講行簡單的計算

教學過程

4、電場線

（1）電場線：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電

場強度的方向。

⑵電場線的根本性質

①電場線上每點的切線方向就是該點電場強度的方向.

②電場線的疏密反映電場強度的大小（疏弱密強）.

③靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠，止于負電荷或無窮遠.它不封閉，也不在無電荷處中斷.

④任意兩條電場線不會在無電荷處相交（包括相切）

介紹各種點電荷電場線的分布情況。

【演示】模擬電場線

指出：電場線是為了形象描述電場而引入的，電場線不是實際存在的線。《川，山》

5、勻強電場71\

（1）定義：電場中各點場強的大小相等、方向相同的電場就叫勻強電場.」

（2）勻強電場的電場線：是一組疏密程度相同（等間距）的平行直線.例如，兩等大、正對且帶等量異

種電荷的平行金屬板間的電場中，除邊緣附近外，就是勻強電場.如圖14.37.

常見電場的電場線

電場電場線圖樣簡要描述

正點電荷發散狀

木

負點電荷米會聚狀

等量同號電荷相斥狀

等量異號電荷相吸狀

勻強電場------A平行的、等間距的、同向的直線

-----A

（三）對本節內容做簡要的小結

◎穩固練習

1.以下說法中正確的選項是：[ABC]

A.只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場

B.電場是一種物質，它與其他物質一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西

C.電荷間的相互作用是通過電場而產生的，電場最根本的性質是對處在它里面的電荷有力的作用

2.以下說法中正確的選項是：[BC]

A.電場強度反映了電場的力的性質，因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比

B.電場中某點的場強等于，/q,但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關

C.電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向

D.公式E=F/q和E=kQ/d對于任何靜電場都是適用的

3.以下說法中正確的選項是：[ACD]

A.場強的定義式E=F/q中，F是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中的電荷的電量

B.場強的定義式E=F/q中，F是放入電場中的電荷所受的力，q是產生電場的電荷的電量

C.在庫侖定律的表達式F=kq]q2/r~中1<02/尸是電荷。2產牛的電場在點電荷。1處的場錨大小.此

2

場對qi作用的電場力F=q,Xkq2/r,同樣kq/Y是電荷qi產生的電場在點電荷處的場強的大小，此場

對Q?作用的電場力F二sXkQi/r?

D.無論定義式E=F/q中的口值（不為零）如何變化，在電場中的同一點，F與q的比值始終不變

4.討論電場力與電場強度的區別于聯系

學生練習：

在電場中某一點，當放入正電荷時受到的電場力向右，當放入負電荷時受到電場力向

左，以下說法正確的選項是：[]

A.當放入正電荷時，該點的場強向右，當放入負電荷時，該點的場強向左

B,只有在該點放入電荷時，該點才有場強

C.該點的場強方向一定向右

D.以上說法均不正確

真空中，兩個等量異種點電荷電量數值均為q，相距r.兩點電荷連線中點處

的電場強度的大小為：[]

A.B.2kq/r2C.4k/r2D.8kq/r2

-2

3.真空中，A,B兩點上分別設置異種點電荷5、Q,,兩點電荷間引力為ION,Q,=1,0X10C,Q2=2.0

X10~2C.那么Q：?在A處產生的場強大小是N/C,方向是；假設移開5,那么5在B處

產生的場強的大小是_______N/C,方向是_________.

作業：

電場強度練習1

教學三維目標

（―）知識與技能

1.知道電荷間的相互作用是通過電場發生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質形態.

2.理解電場強度的概念及其定義式，會根據電場強度的定義式進行有關的計算，知道電場強度是

矢量，知道電場強度的方向是怎樣規定的.

3.能根據庫侖定律和電場強度的定義式推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關的計算.

4.知道電場的疊加原理，并應用這個原理進行簡單的計算.

（二）過程與方法

通過分析在電場中的不同點，電場力F與電荷電量q的比例關系，使學生理解比值F/q反映的是電

場的強弱，即電場強度的概念；知道甩場疊加的一般方法。

培區學生塞善分正?和處理電場問題的?般方法。

重點：電場強度的概念及其定義式

難點：對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的計算

教學過程

例題1如圖1所示，地面上方有勻強電場，取場中一點。為圓心在豎直面

內作半徑R=0.1m的圓,圓平面與電場方向平行。在0點固定電量Q=5X104C

的負點電荷，將質量為m=3g,電昌:q=2XI0Hle的帶電小球放在圓周上的a點時,

它恰好靜止。假設讓帶電小球從a點緩慢移至圓周最高點bH、J,外力需做多少

功？

小球受mg、F、qE三力而平衡時（參看圖2）,應有

???a、b都在點電荷Q的電場的等勢線上，，小球從a-b時庫侖力F做功

為零。

圖2

設所加外力做的功為W外，由W=AEk

得W外一mgR+qEcosaR—qEsinaR=0

代入數據得W.外=9X10"j

學生練習：

1、電場中有一點P,以下說法正確的選項是（）

A.假設放在P點電荷的電荷最減半，那么P點的場強減半

B.假設P點沒有檢驗電荷，那么P點場強為零

C.P點場強越大，那么同一電荷在P點所受的電場力越大

D.P點的場強方向為試探電荷在該點的受力方向

2、對于由點電荷Q產生的電場，以下說法正確的選項是（）

A.電場強度的定義式仍成立，即E=F/Q,式中的Q就是產生電場的點電荷

B.在真空中，電場強度的表達式為E=kQ//,式中Q就是產生電場的點電荷

C在真空中，E=kQ/r2,式中Q是檢驗電荷

D.以上說法都不對

3、以下關于電場和電場線的說法中正確的選項是（）

A.電場、電場線都是客觀存在的物質，因此電場線不僅在空間相交，也能相切

B.在電場中，但凡電場線通過的點，場強不為零，不畫電場線區域內的點，場強為零

C.同一試探電荷在電場線密集的地方所受電場力大

D.電場線是人們假設的，用以形象表示電場的強弱和方向，客觀上并不存在

4、正電荷Q形成的電場中的P點放一點電荷，其電荷量為+q,P點距Q點為r,+q受電場力為F,

那么P點的電場強度為1）

A.F/QB.F/qC.kq/r2D.kQ/r2

5、如圖卜3-1所示，正電荷q在電場中由P向Q做加速運動，而且加速度越來越大，由此可以判

定，它所在的電場是圖中的（）

3、如圖-3-2所示，AB是某電場中的一條電場線，在電場線上P處自由釋放一個負試探電荷時，它

沿直線向B點運動.對此現象以下判斷中正確的選項是（不及電荷重力）（）

A.電荷向B做勻加速運動

B.電荷向B做加速度越來越小的運動

C.電荷向B做加速度越來越大的運動

D.電荷向B做加速運動，加速度的變化情況不能確定

4、如圖1-3-3（a）中AB是一個點電荷電場中的■條電場線，如圖（b）那么是放在電場線上a、b處的

試探電荷的電荷量與所受電場力的值之間的函數關系圖線，那么以下情況可能的是（）

A.場源是正電荷，位于A點B.場源是正電荷，位于B點

C.場源是負電荷，位于A點D.場源是負電荷，位于B點

5、如圖1-3-4所示，在等量正旦荷連線中垂線上取A、B、C、D四點，B、D兩點關于0點對稱，那么以

下關于電場強度大小的說法中，正確的選項是（）

A.EA>EB,ER=EDB.EA<EB,EA<EC

C.可能有EA<EB<EC,=EDD.可能有EA=E<<EB,EB=ED

6、一帶電粒子從電場中的A點運動到B點，軌跡如圖1-3-5中虛線所示，不計粒子所受重力，那么（）

A.粒子帶正電荷B.粒子加速度逐漸減小

C.A點的速度大于B點的速度D.粒子的初速度不為零

7、質量為m、電荷量為q的質點.，靜電力作用下以恒定速率v沿圓弧從A點運動到B點，其速度方向改

變的角度為同（弧度），AB弧長為s,那么AB弧中點的場強大小E=

8、如圖1-3-7所示，光滑絕緣水平軌道AB與半徑為R的光滑絕緣圓形軌道BCD平滑連接，圓型軌道

豎直放置，空間存在水平向右的勻強電場，場強為E.今有一質量為限帶電荷量為q的滑塊，所受電場

力大小等于重力，滑塊在A點由靜止釋放，假設它能沿圓軌道運動到與圓心等高的I）點，那么AB至少

為多長？

小結：

布置作業：

電場強度練習2

教學三維目標

（―）知識與技能

1.知道電荷間的相互作用是通過電場發生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質形態.

2.理解電場強度的概念及其定義式，會根據電場強度的定義式進行有關的計算，知道電場強度是

矢量，知道電場強度的方向是怎樣規定的.

3.能根據庫侖定律和電場強度的定義式推導點電荷場強的計算式，并能用此公式進行有關的計算.

4.知道電場的疊加原理，井應用這個原理進行簡單的計算.

（二）過程與方法

通過分析在電場中的不同點，電場力F與電荷電量q的比例關系，使學生理解比值F/q反映的是電

場的強弱，即電場強度的概念；知道電場疊加的一般方法。

（三）情感態度與價值觀

培養學生學會分析和處理電場問題的一般方法。

重點：電場強度的概念及其定義式

難點：對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的計算

教學過程

1.下面關于電場的表達正確的選項是

A.兩個未接觸的電荷發生了相互作用，一定是電場引起的

B.只有電荷發生相互作用時才產生電場

C.只要有電荷存在，其周用就存在電場

D.A電荷受到B電荷的作用，是B電荷的電場對A電荷的作用

2.以下關于電場強度的表達正確的選項是

A.電場中某點的場強在數值上等于單位電荷受到的電場刀

B.電場中某點的場強與該點檢驗電荷所受的電場力成正比

C.電場中某點的場強方向就是檢驗電荷在該點所受電場力的方向

I）.電場中某點的場強與該點有無檢驗電荷無關

3.電場強度的定義式為E=F/g

A.該定義式只適用于點電荷產生的電場

B.F是檢驗電荷所受到的力，q是產生電場的電荷電量

C.場強的方向與F的方向相同

D.由該定義式可知，場中某點電荷所受的電場力大小與該點場強的大小成正比

4.A為電場中的一固定點，在A點放一電量為q的電荷，所受電場力為F,A點的場強為E,那么

A.假設在A點換上一q,A點場強方向發生變化

B.假設在A點換上電量為2q的電荷，A點的場強將變為2E

C.假設在A點移去電荷q,A點的場強變為零

D.A點場強的大小、方向與q的大小、正負、有無均無關

5.關于點電荷形成的電場，

A.當?0時，E?8B.發r?8時，E>0

C.某點的場強與點電荷Q的大小無關

D.在以點電荷Q為中心，r為半徑的球面上,各處的電場強度都相同

6.關于電場線的說法，正確的選項是

A.電場線的方向，就是電荷受力的方向B.正電荷只在電場力作用下一定沿電場線運動

C.電場線越密的地方，同一電荷所受電場力越大D.靜電場的電場線不可能是閉合的

8.真空中兩個等量異種點電荷電量的值均為q,相距r,兩點電荷連線中點處的場強為

A.0B.2kq/r2C.4kq/r'D.8kq/r2

10.圖3表示一個電場中a、b、c、d四點分別引入檢驗電荷時，測得檢驗電荷所受電場力與電量間的

困數美系圖像，那么以下說法中正確的選項是

圖3

A該電場是勻強電場B.這匹點場強的大小關系是Rl>Ea>Eb>Ec

C.這四點場強的大小關系是Ea>Eb>Ec>Ed

I）.無法比擬這四點場強大小關系

11.如圖4,真空中三個點電荷A、B、C,可以自由移動，依次排列在同一直線上，都處于平衡

狀態，假設三個電荷的帶電量、電性及相互距離都未知，但AB>BC,那么根據平衡條件可斷定[]

A.A、B、C分別帶什么性質的電ABC

B.A、B、C中哪幾個帶同種電荷，哪幾個帶異種電荷-......?—1

C.A、B、C中哪個電量最大D.A、B、C中哪個電量最小圖4

二、填空題旬

13.如圖6,正點電荷Q的電場中，.A點場強為100N/C,C點場強為學_?----1---」

36N/C,B是AC的中點，那么B點的場強為_______N/C.ABC

14.真空中有一電場，在電場中的P點放一電量為4.0Xl（rc的檢驗圖6電

荷，它受到的電場力為2.0X10巾那么P點的場強為N/C；把檢驗電荷電量減小為2.0X10t,

那么該電荷在P點受到的電場力為N

15.在空間某一區域，有一勻強電場，一質量為小的液滴，帶正電荷，電量為q,在此電場中恰能沿豎

直方向作勻速直線運動，那么此區域的電場強度的大小為____N/C,方

16.如圖7,有一水平方向的勻強電場，場強為9X10、/C.在電場內的

直平面內作半徑為1m的圓，圓心處放置電鼠為IX10%的正點電荷，那

圓周上C點處的場強大小為N/C,方向.

三、計算題

17.如圖8所示，A、B為體積可忽略的帶電小球，QA=2X108C,QB=-2X10RC,A、B

相距3cm.在水平外電場作用下，A、B保持靜止，懸線都沿豎直方向.試求：牛〒

（1）外電場的場強大小和方向？

（2）AB中點處總電場的場強大小和方向.J1

18.如圖9,A、B兩小球帶等量同號電荷，A固定在豎直放置的10cm長的絕緣支桿上，AB

圖8

R平衡于光滑的絕緣斜面上與A等高處，斜面傾角為R0°,R的質量為

52g,求B的帶電量.

小結：

布置作業:S9

1.4電勢能電勢（1）

教學三維目標

（-）知識與技能

1、理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。

2、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質的物理量。明確電勢能、電勢、靜電力的功、

電勢能的關系。了解電勢與電場線的關系，了解等勢面的意義及與電場線的關系。

（二）過程與方法

通過與前面知識的結合，理解電勢能與靜電力做的功的關系，從而更好的了解電勢能和電勢的概念。

（三）情感態度與價值觀

嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產和生活相關的實際問題，增強科學探究的價值觀。

重點：理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。

難點：掌握電勢能與做功的關系，并能用此解決相關問題。

教學過程：

（-）復習前面相關知識

1.靜電力、電場強度概念，指出前面我們從力的性質研究電場，從本節起將從能量的角度研究電場。

2.復習功和能量的關系。

從靜電力做功使試探電荷獲得動能入手，提出問題：是什么能轉化為試探電荷的動能？引入新課。

（二）進行新課

1.靜電力做功的特點

結合課本圖4-1（右圖）分析試探電荷q在場強為E的均強電場中沿不同路徑從A運動到B電場

力做功的情況。________________>E

q沿直線從A到B

q沿折線從A到M、再從M到B

q沿任意曲線線A到B；

結果都一樣即：W=qEL產qELujcos。

【結論】：在任何電場中，靜電力移動電荷所做的功，只與始末兩點的位置有關，而與電荷的運動

路徑無關。

與重力做功類比，引出：

2.電勢能

電勢能：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做

電勢能。

靜電力做功與電勢能變化的關系：

靜電力做的功等于電勢能的變化量。寫成式子為：

WAoM=EPA-EPB

注意：

①.電場力做正功，電荷的電勢能減小；電場力做負功，電荷的電勢能增加

②.電場力力做多少功，電勢能就變化多少，在只受電場力作用下，電勢能與動能相互轉化，而它

們的總量保持不變。

③.在正電荷產生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為正，負電荷在任一點具有的電勢能

都為負。在負電荷產生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為負，負電荷在任意一點具有的電勢

能都為正。

?.求電荷在電場中某點具有的電勢能

電荷在電場中某一點A具有的電勢能屈等于將該點電荷由A點移到電勢零點電場力所做的功W的。

即EP=W

⑤.求電荷在電場中A、B兩點具有的電勢能上下

將電荷由A點移到B點根據電場力做功情況判斷，電場力做正引，電勢能減小，電荷在A點電勢能大于在B

點的電勢能，反之電場力做負功，電勢能增加，電荷在B點的電勢能小于在B點的電勢能。

⑥電勢能零點的規定

假設要確定電荷在電場中的電勢能，應先規定電場中電勢能的零位置。

關于電勢能零點的規定：P"（大地或無窮遠默認為零）

所以：電荷在電場中某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零電勢能位置時電場力所有做的

功。如上式假設取為電勢能零點，那么點的電勢能為：

BAEPA=WAli=qELAH

學生練習：

1.在靜電場中有A、B兩點，關于這兩點的場強和電勢的關系，以下說法正確的選項是（）

A.假設場強相等，那么電勢一定相等B,假設電勢相等，那么場強一定相等

C.電勢高處場強一定大D.場強大處，電勢反而可能低

2.關于電勢與電勢能的說法中正確的有（）

A.在電場中，電勢越高的地方，電荷在那一點具有的電勢能就越大

B.在電場中某一點，假設放入的電荷電量越大，它所具有的電勢能越大

C在正的點電荷電場中的任一點，正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能

D在負的點電荷電場中的任一點，正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能

3如下圖，正電荷在電場中沿某一條電場線從AB,此過程有可能是（）

A電場力大小不斷變化B.電場力大小保持不變

C電荷克服電場力做功D.電荷的電勢能不斷減小

4在靜電場中，以下說法正確的選項是0

A電場強度為零的點，電勢一定為零

B電場強度處處相同的區域內，電勢也一定處處相同

C只在電場力作用下，正電荷一定從高電勢的地方向低電勢的地方移動

I)沿著電場線方向，電勢一定越來越低

5關于電勢差和電場力做功的說法中，正確的選項是0

A電勢差是關量，電場力做的功是標量

B在兩點間移動電荷，電場力不做功，那么兩點間的電勢差為零

C在兩點間被移動的電荷的電荷量越少，那么兩點間的電勢差越大

D在兩點間移動電荷時，電場力做正功，那么兩點間的電勢差大于零

6有一電場的電場線如下圖,場中小8兩點的場強和電勢分別用笈、區和血、0A表示，那么

A.區>區、0A>0AB.區〉區、如〈人

C.E\<ER、0A>0AD.E<&、4>\<小

小結：

布置作業：

1.4電勢能電勢（2）

教學三維目標

（一）知識與技能

1、理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。

2、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質的物理量。明確電勢能、電勢、靜電力的功、

電勢能的關系。了解電勢與電場線的關系，了解等勢面的意義及與電場線的關系。

（二）過程與方法

通過與前面知識的結合，理解電勢能與靜電力做的功的關系，從而更好的了解電勢能和電勢的概念。

（三）情感態度與價值觀

嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產和生活相關的實際問題，增強科學探究的價值觀。

重點：理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。

難點：掌握電勢能與做功的關系，并能用此解決相關問題。

教學過程：

3.電勢--表征電場性質論重要物理量度

通過研究電荷在電場中電勢能與它的電荷量的比值得出。參閱P”圖1。4-3

（1）定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。用e表示。

標量，只有大小，沒有方向，但有正負。

E

⑵公式：@=一n乙［與試探電荷無關）

q

⑶單位：伏特（V）

(4)電勢與電場線的關系：電勢順線降低。（電場線指向電勢降低的方向）

⑸零電勢位置的規定：電場中某一點的電勢的數值與零電勢的選擇有關，即電勢的數值決定于

零電勢的選擇大地或無窮遠默認為零）

◎讓學生思考和討論％1問題。◎引導學生分析問題與練習3、4

4.等勢面

(I).定義：電場中電勢相等的點構成的面

⑵.等勢面的性質：

①.在同一等勢面上各點電勢相等，所以在同一等勢面上移動電荷，電場力不做功

②.電場線跟等勢面一定垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。

③.等勢面越密，電場強度越大

④.等勢面不相交，不相切

⑶.等勢面的用途：由等勢面描繪電場線。

⑷.幾種電場的電場線及等勢面

注意：①等量同種電荷連線和中線上

連線上；中點電勢最小

中線上：由中點到無窮遠電勢逐漸減小，無窮遠電勢為零。

②等量異種電荷連線上和中線上

連線上：由正電荷到負電荷電勢逐漸減小。

中線上：各點電勢相等且都等于零。

例題精講:

1、如下圖，在點電荷電場中的一條電場線上依次有A、B、C三點，分別把+q和一q的試驗電荷依次

放在三點上，關于它所具有的電勢能的正確說法是［］

A.放上+q時，它們的電勢能￡A>￡B>￡CB.放上-q時，，它們的電勢能￡AV￡BV￡C

C.放上一q時，它們的電勢能￡A>￡B>￡CD.放上一q時，它們的電勢能￡AVcBV&C

［分析］為了比擬電荷在不同位置上電勢能的大小，只需根據電荷在這些位置間移動時電場力的功

來判斷.

放上+q時，電荷從位置A-B-C,都是電場力作功，電勢能應減小，可見￡A>￡B>￡C.

放上一q時，電荷從位置AfB—C,外力需克服電場力做功，電荷的電勢能應增大，即CAVM3V

EC.

［答］A、D.

2、在/場強度為E=104N/C、方向水平向右的勻強電場中，用一根長l=lm

的絕緣細桿(質量不計)固定一個質量為m=0.2kg的電量為q=5X10-6c帶正

電的小球，細桿可繞軸。在豎直平面內自由轉動(圖1).現將桿從水平位置

A輕輕釋放，在小球運動到最低點B的過程中，電場力對小球作功多少？A、

B兩位置的電勢差多少？小球的電勢能如何變化？小球到達B點時的速度多

大？取g=10m/s2