靜電場(chǎng)導(dǎo)學(xué)案eq\o(\s\up7(),\s\do5(全章教學(xué)設(shè)計(jì)))全章教學(xué)內(nèi)容分析本章是高中物理電磁學(xué)的起始章節(jié)，可以說本章將學(xué)生引入另一個(gè)新的學(xué)習(xí)領(lǐng)域；本章教學(xué)是整個(gè)電磁學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，對(duì)后續(xù)的電磁學(xué)的教學(xué)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響?！峨妶?chǎng)》章節(jié)的知識(shí)特點(diǎn)：(1)新概念多且抽象不易直接感知；(2)綜合性強(qiáng)、跨度大；(3)包含有豐富的物理思維方法。課標(biāo)要求1．了解靜電現(xiàn)象及其在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒的知識(shí)分析靜電現(xiàn)象。例1了解存在可燃?xì)怏w的環(huán)境中防止靜電常采用的措施。2．知道點(diǎn)電荷，體會(huì)科學(xué)研究中的理想模型方法。知道兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律。通過靜電力與萬(wàn)有引力的對(duì)比，體會(huì)自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性。3．了解靜電場(chǎng)，初步了解場(chǎng)是物質(zhì)存在的形式之一。理解電場(chǎng)強(qiáng)度。會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)。4．知道電勢(shì)能、電勢(shì)，理解電勢(shì)差。了解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。例2分析物理學(xué)中常把無(wú)窮遠(yuǎn)處和大地作為電勢(shì)零點(diǎn)的道理。例3觀察靜電偏轉(zhuǎn)，了解陰極射線管的構(gòu)造，討論它的工作原理。5．觀察常見電容器的構(gòu)造，了解電容器的電容。舉例說明電容器在技術(shù)中的應(yīng)用。例4使用閃光燈照相。查閱資料，了解電容器在照相機(jī)的閃光燈中的作用?；顒?dòng)建議1．通過查閱資料、閱讀說明書、觀察實(shí)物等方式，了解避雷針、靜電除塵器、靜電復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)等設(shè)施的基本原理，撰寫一篇科學(xué)報(bào)告。2．收集資料，綜述靜電的危害和預(yù)防方法。知識(shí)版塊及知識(shí)結(jié)構(gòu)靜電基本現(xiàn)象→電場(chǎng)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)→電場(chǎng)對(duì)電場(chǎng)中的物質(zhì)的作用(電場(chǎng)對(duì)電荷的作用、電場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體的作用、電場(chǎng)對(duì)電介質(zhì)的作用)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖學(xué)情分析學(xué)生對(duì)電場(chǎng)知識(shí)類了解不多，初中教學(xué)中實(shí)驗(yàn)不全；回憶總結(jié)初中靜電學(xué)知識(shí)參差不齊；學(xué)生正處在形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，部分學(xué)生存在抽象思維障礙，尤其是空間思維障礙；部分學(xué)生對(duì)電學(xué)知識(shí)不感興趣，存恐懼感。教學(xué)要求與建議1．加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)在教學(xué)中的形象思維支撐，促進(jìn)學(xué)生獲得正確的知識(shí)表象；2．不失時(shí)機(jī)地、及時(shí)地進(jìn)行宏觀和微觀的聯(lián)系，突出學(xué)生對(duì)電荷運(yùn)動(dòng)及電相互作用中的微觀機(jī)理理解；3．強(qiáng)調(diào)靜電場(chǎng)的概念和研究方法是電磁學(xué)的基礎(chǔ)，注意物理概念的辨析，防止相似概念混淆；4．突出對(duì)靜電場(chǎng)的認(rèn)識(shí)過程，突出類比思維方法的應(yīng)用，促進(jìn)知識(shí)的有效建構(gòu)；5．加強(qiáng)與生活、技術(shù)、社會(huì)的聯(lián)系，加強(qiáng)力電知識(shí)綜合，提高大幅度遷移和應(yīng)用知識(shí)的能力。課時(shí)分配建議1電荷及其守恒定律1課時(shí)2庫(kù)侖定律1課時(shí)3電場(chǎng)強(qiáng)度2課時(shí)4電勢(shì)能和電勢(shì)2課時(shí)5電勢(shì)差1課時(shí)6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1課時(shí)7靜電現(xiàn)象的應(yīng)用1課時(shí)8電容器與電容1課時(shí)9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1課時(shí)§1.1電荷及其守恒定律學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

（一）知識(shí)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(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開．3．知道靜電感應(yīng)現(xiàn)象，知道靜電感應(yīng)起電不是創(chuàng)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）過程與方法1、通過對(duì)初中知識(shí)的復(fù)習(xí)使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自然界中的兩種電荷2、通過對(duì)原子核式結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確摩擦起電和感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的電荷分開．但對(duì)一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和不變。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)【重點(diǎn)難點(diǎn)】知道三種使物體帶電的方法及帶電本質(zhì)知道什么是元電荷、比荷、電荷量、靜電感應(yīng)的概念【預(yù)習(xí)】：

一、電荷1．自然界中兩種電荷：

。2．電荷及其相互作用：

。3．使物體帶電的方法及實(shí)質(zhì)：

二、電荷守恒定律：

三、幾個(gè)基本概念：

電荷量：

元電荷：

比荷：

靜電感應(yīng)、感應(yīng)起電：

【展示】：【點(diǎn)撥】：在干燥的冬天，你也許有過這樣的經(jīng)歷：當(dāng)你經(jīng)過鋪有地毯的走道來(lái)到房間門口，在伸手接觸金屬門把的一剎那，突然聽到“啪”的一聲，手被麻了一下，弄得你虛驚一場(chǎng)，是誰(shuí)在惡作劇？回答可能有點(diǎn)意外，原來(lái)是電荷在作怪。本節(jié)課從分析物體的起電著手，結(jié)合摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)驗(yàn)研究物體起電的本質(zhì)，總結(jié)出物體的起電本質(zhì)上是電荷的轉(zhuǎn)移，一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變，從而理解電荷守恒定律。一．教師可演示毛皮摩擦橡膠棒、絲綢摩擦玻璃棒導(dǎo)致驗(yàn)電器鉑片張開或吸引輕小物體張開體會(huì)摩擦起電，利用課本圖1.1-1的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步讓學(xué)生體會(huì)感應(yīng)起電及其本質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)理解不論何種起電方式，本質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移。二．本節(jié)課標(biāo)及其解讀。1.了解摩擦起電和感應(yīng)起電，知道元電荷：（1）知道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；（2）了解摩擦起電、感應(yīng)起電，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)；（3）知道元電荷、電荷量的概念，知道電荷量不連續(xù)變化。2．用原子結(jié)構(gòu)和電荷守恒的知識(shí)分析靜電現(xiàn)象：（1）知道電荷守恒定律；（2）應(yīng)掌握完全相同的兩個(gè)帶電金屬球相互接觸后，電荷間的分配關(guān)系。三．從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)是本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)，起電本質(zhì)是本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)，教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)有三個(gè)：1．在靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，金屬導(dǎo)體內(nèi)移動(dòng)的是電子，而不是質(zhì)子；2．元電荷是電荷量，并不是某個(gè)實(shí)體電荷；3．電荷量是不連續(xù)的，電荷的正負(fù)表示其帶電性質(zhì)。本節(jié)教學(xué)疑點(diǎn)有兩個(gè)：1．對(duì)起電方式及實(shí)質(zhì)的理解.(1)對(duì)物質(zhì)內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)分析，說明部分物質(zhì)內(nèi)部電子可以自由移動(dòng)；(2)電荷守恒，說明起電的實(shí)質(zhì)不是新電荷的產(chǎn)生。2．電中性的解釋，加深學(xué)生對(duì)起電的理解?！菊n堂探究】：一．教材第3頁(yè)的靜電感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是探究感應(yīng)起電的重要實(shí)驗(yàn),有條件的學(xué)?？蛇M(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生探究感應(yīng)起電的特點(diǎn)和本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行歸納、總結(jié)的能力，教材中各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象均未給出具體的結(jié)論，這就要求教學(xué)中要滲透科學(xué)探究的思想方法。二．關(guān)于摩擦起電的實(shí)驗(yàn)，在用毛皮摩擦橡膠棒或用絲綢摩擦玻璃棒時(shí)盡可能每次都朝一個(gè)方向摩擦，這樣效果更好一些．關(guān)于教材第3頁(yè)的＂做一做＂，建議教師為學(xué)生創(chuàng)造條件，認(rèn)識(shí)靜電計(jì)和驗(yàn)電器，了解接觸可以起電，感應(yīng)也可以起電．【典例精析】：例1絕緣細(xì)線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜。在a的近旁有一絕緣金屬球b，開始時(shí)，a、b都不帶電，如圖1-1-1abab圖1-1-1B.b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開C.a、b之間不發(fā)生相互作用D.b立即把a(bǔ)排斥開解析b帶電后，由于靜電感應(yīng)，a的近b端和遠(yuǎn)b端分別出現(xiàn)等量的負(fù)電荷和正電荷，b對(duì)a的吸引作用大于排斥作用。a、b接觸后帶同種電荷，又相互排斥。故選項(xiàng)B正確。 拓展本題中如果a的表面不是鍍有鋁膜，則a的近b端和遠(yuǎn)b端不會(huì)分別出現(xiàn)等量的負(fù)電荷和正電荷，但是由于帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，所以正確的選項(xiàng)仍然是B。例2兩個(gè)完全相同的金屬球，一個(gè)帶＋6×10－8C的電量，另一個(gè)帶－2×10－8解析兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后再分開，要平均分配電量，故兩球均帶，帶正電。拓展兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后再分開，再平均分配電量時(shí)，異種電荷先中和，再將剩余電荷除以2即為每個(gè)金屬球所帶的電量。BCabdA例3如圖所示，左邊是一個(gè)原先不帶電的導(dǎo)體，右邊C是后來(lái)靠近的帶正電的導(dǎo)體球，若用絕緣工具沿圖示某條虛線將導(dǎo)體切開，分導(dǎo)體為A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量的數(shù)值分別為QBCabdAA．沿虛線d切開，A帶負(fù)電，B帶正電，且QA＞QBB．只有沿虛線b切開，才有A帶正電，B帶負(fù)電，且QA＝QBC．沿虛線a切開，A帶正電，B帶負(fù)電，且QA＜QBD．沿任意一條虛線切開，都有A帶正電，B帶負(fù)電，而QA、QB的值與所切的位置有關(guān)解析：靜電感應(yīng)使得A帶正電，B帶負(fù)電，導(dǎo)體原來(lái)不帶電，只是在C的電荷的作用下，導(dǎo)體中的自由電子向B部分移動(dòng)，而帶負(fù)電；A部分帶正電。從不同位置切開時(shí)，QA、QB\的值是不同的，故只有D正確答案:D【三維達(dá)標(biāo)】：【訓(xùn)練】:1.關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是(BD)A．元電荷就是電子B．元電荷是表示跟一個(gè)電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量C．元電荷就是質(zhì)子D．物體所帶電量只能是元電荷的整數(shù)倍2.關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)，下列說法中正確的是(BC)A.摩擦起電現(xiàn)象說明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說明通過做功可以創(chuàng)造出電荷B.摩擦起電說明電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體C.感應(yīng)起電說明電荷可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分D.感應(yīng)起電說明電荷可以從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來(lái)不帶電的物體3.下列關(guān)于電現(xiàn)象的敘述中正確的是（BCD）A．玻璃棒無(wú)論與什么物體摩擦都帶正電，橡膠棒無(wú)論與什么物體摩擦都帶負(fù)電B．摩擦可以起電是普遍存在的現(xiàn)象，相互摩擦的兩個(gè)物體總是同時(shí)帶等量的異種電荷C．帶電現(xiàn)象的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，物體得到電子一定顯負(fù)電性，失去電子顯正電性D．當(dāng)一種電荷出現(xiàn)時(shí)，必然有等量的異種電荷出現(xiàn)；當(dāng)一種電荷消失時(shí)，必然有等量的異種電荷消失4．將帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球，兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)互相接觸且對(duì)地絕緣，如圖所示，下列幾種方法能使兩球都帶電的是（AC）A．先把兩球分開，再移走棒B．先移走棒，再把兩球分開C．先將棒接觸一下其中一球，再把兩球分開D．棒帶的電荷量如果不變，不能使兩導(dǎo)體球帶電【提升】:圖1-1-4AB５．如圖1-1-4，有一帶正電的驗(yàn)電器，當(dāng)一金屬球A靠近驗(yàn)電器的小球B(不接觸)圖1-1-4ABA．金屬球A可能不帶電B．金屬球A可能帶負(fù)電C．金屬球A可能帶正電D．金屬球A一定帶正電6.將兩個(gè)完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩小球之間相互排斥，則A、B兩球原來(lái)帶電情況可能是(BCD)A．A和B原來(lái)帶有等量異種電荷B．A和B原來(lái)帶有同種電荷C．A和B原來(lái)帶有不等量異種電荷D．A和B原來(lái)只有一個(gè)帶電7.如圖1-1-6所示，當(dāng)將帶正電荷的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí)，枕形導(dǎo)體上電荷的移動(dòng)情況是(B圖1-1-6A.枕形金屬導(dǎo)體上的正電荷向B圖1-1-6B.枕形金屬導(dǎo)體中的負(fù)電荷向A端移動(dòng)，正電荷不移動(dòng)C.枕形金屬導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向B端和A端移動(dòng)D.枕形金屬導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A端和B端移動(dòng)8．導(dǎo)體上的凈電荷和導(dǎo)體中的“自由電荷”有何區(qū)別？答案：導(dǎo)體上的凈電荷是指導(dǎo)體中正負(fù)電荷的代數(shù)和不為零時(shí)，正負(fù)電荷抵消后的電荷，導(dǎo)體的凈電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面；導(dǎo)體中的“自由電荷”是指導(dǎo)體中可以自由移動(dòng)的電荷，在導(dǎo)體的表面和內(nèi)部都可以分布“自由電荷”。【實(shí)踐】：BAC圖1-1-19.圖1-1-1所示，A、B、C是三個(gè)安裝在絕緣支架上的金屬體，其中C球帶正電，A、B兩個(gè)完全相同的枕形導(dǎo)體不帶電。試問：（1）如何使A、B都帶等量正電？（2）如何使BAC圖1-1-1答案：（1）把AB緊密靠攏，讓C接觸A或B，然后移去C。再把A與B分開，則A、B都帶等量正電。（2）把AB緊密靠攏，讓C靠近A，則在A端感應(yīng)出負(fù)電荷，B端感應(yīng)出等量正電荷，馬上把A與B分開后，則A帶負(fù)電B帶等量的正電。10.當(dāng)帶電塑料尺子吸引一小紙片，當(dāng)尺子接觸到紙片時(shí)，有時(shí)紙片會(huì)很快地飛開，這是為什么？答案：當(dāng)帶電塑料尺子吸引一小紙片，如果尺子接觸到紙片，則紙片也帶了與尺上電荷性質(zhì)相同的電荷，同種電荷相排斥，所以紙片會(huì)很快地飛開?！菊n后作業(yè)】：P5問題與練習(xí)1、2、4

【閱讀材料】

靜電學(xué)發(fā)展史“電”一詞在西方是從希臘文琥珀一詞轉(zhuǎn)意而來(lái)的，在中國(guó)則是從雷閃現(xiàn)象中引出來(lái)的。自從18世紀(jì)中葉以來(lái)，對(duì)電的研究逐漸蓬勃開展。它的每項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)都引起廣泛的實(shí)用研究，從而促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展?，F(xiàn)今，無(wú)論人類生活、科學(xué)技術(shù)活動(dòng)以及物質(zhì)生產(chǎn)活動(dòng)都已離不開電。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，某些帶有專門知識(shí)的研究?jī)?nèi)容逐漸獨(dú)立，形成專門的學(xué)科，如電子學(xué)、電工學(xué)等。電學(xué)又可稱為電磁學(xué)，是物理學(xué)中頗具重要意義的基礎(chǔ)學(xué)科。古人對(duì)于電的理解

自然界的雷鳴電閃，很早就引起人們的注意。但要對(duì)雷電現(xiàn)象做出正確解釋，在當(dāng)時(shí)是很困難的，因此人們?cè)诿耖g流傳著各種神秘的和迷信的看法。不過，雷電現(xiàn)象終究是自然界固有的，人們能夠控制并重復(fù)實(shí)現(xiàn)的電學(xué)現(xiàn)象是摩擦琥珀后可使它吸引紙屑、芥子等微小物體的實(shí)驗(yàn)。靜電學(xué)的發(fā)展公元前600年前后，希臘哲學(xué)家泰勒斯發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)的希臘人摩擦琥珀吸引羽毛。但在當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為“琥珀吸引微物是它們內(nèi)在的能力”，并不能給出正確的結(jié)論。天上的雷電和手中的琥珀在人們看來(lái)這些現(xiàn)象與磁石吸鐵一樣，屬于物質(zhì)具有的性質(zhì)此外沒有任何聯(lián)系。直到18世紀(jì)，通過美國(guó)人富蘭克林著名的在雷雨中放風(fēng)箏的實(shí)驗(yàn)，證明了雷電和摩擦帶電具有同樣的屬性。在中國(guó)，西漢末年已有“碡瑁（玳瑁）吸偌（細(xì)小物體之意）”的記載；晉朝時(shí)進(jìn)一步還有關(guān)于摩擦起電引起放電現(xiàn)象的記載“今人梳頭，解著衣時(shí)，有隨梳解結(jié)有光者，亦有咤聲”。

1600年，英國(guó)物理學(xué)家吉伯發(fā)現(xiàn)，不僅琥珀和煤玉摩擦后能吸引輕小物體，而且相當(dāng)多的物質(zhì)經(jīng)摩擦后也都具有吸引輕小物體的性質(zhì)，他注意到這些物質(zhì)經(jīng)摩擦后并不具備磁石那種指南北的性質(zhì)。為了表明與磁性的不同，他采用琥珀的希臘字母拼音把這種性質(zhì)稱為“電的”。吉伯在實(shí)驗(yàn)過程中制作了第一只驗(yàn)電器，這是一根中心固定可轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬細(xì)棒，當(dāng)與摩擦過的琥珀靠近時(shí)，金屬細(xì)棒可轉(zhuǎn)動(dòng)指向琥珀。也是大約在1660年，馬德堡的蓋利克發(fā)明了第一臺(tái)摩擦起電機(jī)。他用硫磺制成形如地球儀的可轉(zhuǎn)動(dòng)球體，用干燥的手掌摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)球體，使之獲得電。蓋利克的摩擦起電機(jī)經(jīng)過不斷改進(jìn)，在靜電實(shí)驗(yàn)研究中起著重要的作用，直到19世紀(jì)霍耳茨和推普勒分別發(fā)明感應(yīng)起電機(jī)后才被取代。18世紀(jì)電的研究迅速發(fā)展起來(lái)。1729年，英國(guó)的格雷在研究琥珀的電效應(yīng)是否可傳遞給其他物體時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別：金屬可導(dǎo)電，絲綢不導(dǎo)電，并且他第一次

使人體帶電。格雷的實(shí)驗(yàn)引起法國(guó)迪費(fèi)的注意。1733年迪費(fèi)發(fā)現(xiàn)絕緣起來(lái)的金屬也可摩擦起電，因此他得出所有物體都可摩擦起電的結(jié)論。他把玻璃上產(chǎn)生的電叫做“玻璃的”，琥珀上產(chǎn)生的電與樹脂產(chǎn)生的相同，叫做“樹脂的”。他得到：帶相同電的物體互相排斥；帶不同電的物體彼此吸引。

1745年，荷蘭萊頓的穆申布魯克發(fā)明了能保存電的萊頓瓶。萊頓瓶的發(fā)明為電的進(jìn)一步研究提供了條件，它對(duì)于電知識(shí)的傳播起到了重要的作用。差不多同時(shí)，美國(guó)的富蘭克林做了許多有意義的工作，使得人們對(duì)電的認(rèn)識(shí)更加豐富。1747年他根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出：在正常條件下電是以一定的量存在于所有物質(zhì)中的一種元素；電跟流體一樣，摩擦的作用可以使它從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體，但不能創(chuàng)造；任何孤立物體的電總量是不變的，這就是通常所說的電荷守恒定律。他把摩擦?xí)r物體獲得的電的多余部分叫做帶正電，物體失去電而不足的部分叫做帶負(fù)電。嚴(yán)格地說，這種關(guān)于電的一元流體理論在今天看來(lái)并不正確，但他所使用的正電和負(fù)電的術(shù)語(yǔ)至今仍被采用，他還觀察到導(dǎo)體的尖端更易于放電等。早在1749年，他就注意到雷閃與放電有許多相同之處，1752年他通過在雷雨天氣將風(fēng)箏放入云層，來(lái)進(jìn)行雷擊實(shí)驗(yàn)，證明了雷閃就是放電現(xiàn)象。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中最幸運(yùn)的是富蘭克林居然沒有被電死，因?yàn)檫@是一個(gè)危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，后來(lái)有人重復(fù)這種實(shí)驗(yàn)時(shí)遭電擊身亡。富蘭克林還建議用避雷針來(lái)防護(hù)建筑物免遭雷擊，1745年首先由狄維斯實(shí)現(xiàn)，這大概是電的第一個(gè)實(shí)際應(yīng)用。

18世紀(jì)后期開始了電荷相互作用的定量研究。1776年，普里斯特利發(fā)現(xiàn)帶電金屬容器內(nèi)表面沒有電荷，猜測(cè)電力與萬(wàn)有引力有相似的規(guī)律。1769年，魯賓孫通過作用在一個(gè)小球上電力和重力平衡的實(shí)驗(yàn)，第一次直接測(cè)定了兩個(gè)電荷相互作用力與距離二次方成反比。1773年，卡文迪什推算出電力與距離的二次方成反比，他的這一實(shí)驗(yàn)是近代精確驗(yàn)證電力定律的雛形。1785年，庫(kù)侖設(shè)計(jì)了精巧的扭秤實(shí)驗(yàn)，直接測(cè)定了兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷的相互作用力與它們之間的距離二次方成反比，與它們的電量乘積成正比。庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)得到了世界的公認(rèn)，從此電學(xué)的研究開始進(jìn)入科學(xué)行列。1811年法國(guó)數(shù)學(xué)家泊松和德國(guó)數(shù)學(xué)家高斯把早先力學(xué)中拉普拉斯在萬(wàn)有引力定律基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的勢(shì)論用于靜電推導(dǎo)出泊松方程和高斯定律，發(fā)展了靜電學(xué)的解析理論。§1.2庫(kù)侖定律學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（一）知識(shí)與技能1．掌握庫(kù)侖定律，要求知道點(diǎn)電荷的概念，理解庫(kù)侖定律的含義及其公式表達(dá)，知道靜電力常量．2．會(huì)用庫(kù)侖定律結(jié)合力學(xué)規(guī)律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．3．知道庫(kù)侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理．（二）過程與方法通過演示讓學(xué)生探究影響電荷間相互作用力的因素，再得出庫(kù)侖定律（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生的觀察和探索能力【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：掌握庫(kù)侖定律難點(diǎn)：會(huì)用庫(kù)侖定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算教具：庫(kù)侖扭秤(幻燈片展示)．【預(yù)習(xí)】：本節(jié)重點(diǎn)講述庫(kù)侖定律及應(yīng)用。1.電荷間的相互作用力大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是與有關(guān)，二是與有關(guān)。2．當(dāng)帶電體之間的比它們自身的大小大得多時(shí)，帶電體的形狀和體積對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)，這時(shí)的帶電體可以看作。3．庫(kù)侖定律：真空中兩個(gè)間相互作用的靜電力跟它們的成正比，跟它們的成反比，作用力的方向在上。公式：F=，式中k叫做。如果公式中的各個(gè)物理量都采用國(guó)際單位，即電量的單位用，力的單位用，距離的單位用，則由實(shí)驗(yàn)得出k=。使用上述公式時(shí)，電荷量Q1、Q2一般用絕對(duì)值代入計(jì)算。如果其它條件不變，讓兩點(diǎn)電荷在介質(zhì)中，其作用力將比它們?cè)谡婵罩械淖饔昧π　?．庫(kù)侖定律雖然只給出了點(diǎn)電荷之間的靜電力公式，但是任一帶電體都有可以看作是由許許多多點(diǎn)電荷組成的。只要知道了帶電體上的電荷分布情況，根據(jù)庫(kù)侖定律和力的合成法則，就可以求出任意帶電體之間的靜電力。5.應(yīng)用庫(kù)侖定律時(shí)應(yīng)注意的問題：首先應(yīng)注意庫(kù)侖定律的適用條件。公式僅適用于中（空氣中近似成立）的兩個(gè)間的相互作用。其次，應(yīng)注意將計(jì)算庫(kù)侖力的大小與判斷庫(kù)侖力的方向二者分別進(jìn)行，即應(yīng)用公式計(jì)算庫(kù)侖力的大小時(shí)，不必將表示電荷q1、q2帶電性質(zhì)的、號(hào)代入公式中，只將其電量的絕對(duì)值代入，先計(jì)算出力的大小，再根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來(lái)判斷庫(kù)侖力的方向，這樣可以避免將表示帶電性質(zhì)的符號(hào)代入公式中一起運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果是正或負(fù)號(hào)來(lái)判定方向而帶來(lái)的麻煩和可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。答案：1.電荷的電量電荷之間的距離2.距離點(diǎn)電荷3.點(diǎn)電荷電荷量的乘積距離的二次方它們的連線靜電力常量庫(kù)倫牛頓米9×109N·m2/C25.真空點(diǎn)電荷正負(fù)【點(diǎn)撥】：我們已知道，兩個(gè)電荷之間存在著相互作用的引力和斥力，同種電荷相互排除，異種電荷相互吸引。那么電荷間的這種作用力的大小與什么因素有關(guān)呢？這就是本節(jié)要解決的問題。一．庫(kù)侖定律建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，教材第5頁(yè)的演示實(shí)驗(yàn)對(duì)于庫(kù)侖定律的理解非常重要，教師在教學(xué)過程中利用本實(shí)驗(yàn)采取控制變量法探究在兩帶電體所帶電量不變時(shí)靜電力隨距離變化的規(guī)律及兩帶電體距離不變靜電力隨帶電體電量變化的規(guī)律，從而得出真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)倫力滿足的規(guī)律―――庫(kù)侖定律。二．本節(jié)課標(biāo)及解讀．1．知道點(diǎn)電荷，體會(huì)科學(xué)探究中的理想模型方法．(1)了解點(diǎn)電荷；(2)明確點(diǎn)電荷是個(gè)理想模型及把物體看成點(diǎn)電荷的條件；(3)體會(huì)理想化物體模型在科學(xué)研究中的作用與意義。2．知道兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律．(1)通過實(shí)驗(yàn),探究影響電荷間相互作用力的因素，了解庫(kù)侖定律的建立過程；(2)知道兩個(gè)點(diǎn)電荷相互作用的規(guī)律（庫(kù)侖定律及其適用條件）；(3)能用數(shù)學(xué)知識(shí)解決庫(kù)侖定律中存在的極值問題。3．通過靜電力與萬(wàn)有引力的對(duì)比，體會(huì)自然規(guī)律的多樣性與統(tǒng)一性。三．庫(kù)侖定律的得出和應(yīng)用是本節(jié)課的重點(diǎn)，本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)探究電荷間相互作用力的因素，庫(kù)侖定律的建立過程。本節(jié)教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面：1．將庫(kù)侖定律應(yīng)用于非點(diǎn)電荷；2．完全相同的兩個(gè)金屬帶電球接觸后，應(yīng)先中和再平分；3．庫(kù)侖定律中的極值問題。教學(xué)疑點(diǎn)體現(xiàn)在四個(gè)方面：1．實(shí)驗(yàn)探究的方法；2．庫(kù)侖實(shí)驗(yàn)中解決電荷定量的思想方法；3．帶電體簡(jiǎn)化為點(diǎn)電荷的條件（類比于質(zhì)點(diǎn)）；4．庫(kù)侖定律的適用條件，計(jì)算方法類比于萬(wàn)有引力（區(qū)別）。在教學(xué)過程中教師結(jié)合本節(jié)重難點(diǎn)結(jié)合教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)備好課，以解決學(xué)生的疑點(diǎn)．四．教學(xué)中注意完全相同的金屬球接觸后電荷分配問題（如P9中1題），幫助學(xué)生了解庫(kù)侖實(shí)驗(yàn)中巧取不同電荷的方法，訓(xùn)練學(xué)生的理性思維；注意通過原子核內(nèi)核子作用力的計(jì)算，使學(xué)生對(duì)微觀粒子有更深的理解和認(rèn)識(shí)（如課本例1）.【課堂探究】一．本節(jié)庫(kù)侖定律的得出是通過實(shí)驗(yàn)得出的．教材＂探究影響電荷相互作用力的因素＂的實(shí)驗(yàn)采取的是控制變量法，學(xué)生在探究過程一定要清楚在實(shí)驗(yàn)中兩電荷間距離r和電荷ｑ兩個(gè)量保持一個(gè)不變，研究庫(kù)倫力與另外一個(gè)量的關(guān)系，這只是一個(gè)定性的研究，沒有定量的測(cè)量．圖1-2-1二.庫(kù)侖的實(shí)驗(yàn)，庫(kù)侖做實(shí)驗(yàn)用的裝置叫做庫(kù)侖扭秤。如圖1-2-1所示，細(xì)銀絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個(gè)帶電的金屬小球A，另一端有一個(gè)不帶電的球與A所受的重力平衡。當(dāng)把另一個(gè)帶電的金屬球C插入容器并他它靠近A時(shí)，A和C之間的作用力使懸絲扭轉(zhuǎn)，通過懸絲扭轉(zhuǎn)的角度可以比較力的大小。改變A與C之間距離_記錄每次懸絲扭轉(zhuǎn)的角度，便可找到力F與距離r的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是力F與距離r圖1【典例精析】例1關(guān)于點(diǎn)電荷的說法，正確的是（）A．只有體積很小的帶電體才能看作點(diǎn)電荷B．體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷C．當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小及形狀對(duì)它們之間的相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷D．一切帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷解析：帶電體能否被看成點(diǎn)電荷，與體積大小無(wú)關(guān)。當(dāng)帶電體的大小及形狀對(duì)相互作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體就可以看成點(diǎn)電荷。答案：C例2兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B，A球帶電量為＋5.0×10－9C，B球帶電量為－7.0×10－9解析：兩球未接觸時(shí)，球間庫(kù)侖力；兩球接觸后，部分電荷中和，剩余凈電荷為－2×10－9C，由于兩金屬球完全相同，凈電荷均分，各帶－1.0×10－9C，此時(shí)兩球間庫(kù)侖力答案：；感悟：兩帶電導(dǎo)體接觸時(shí)，凈電荷的分配與導(dǎo)體的形狀、大小等因數(shù)有關(guān)。對(duì)兩個(gè)完全相同金屬球（1）若接觸前分別帶電為Q1、Q2，則接觸后兩球帶電均為（Q1＋Q2）／2；（2）若接觸前分別帶電Q1、－Q2，則接觸后兩球帶電均為（Q1－Q2）／2。其實(shí)，庫(kù)侖在實(shí)驗(yàn)研究電荷間相互作用而得到庫(kù)侖定律的過程中，就是利用以上方法來(lái)改變和控制電荷的電荷量的。圖9．1－2例3如圖9－1－2所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1和q2之間的距離為l1，q2和q3之間的距離為l2，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。圖9．1－2(1)如q2為正電荷，則q1為_____電荷,q3為______電荷(2)q1、q2、q3三者電量大小之比_______∶_______∶_______?！窘馕觥繉?duì)q2，只要q1、q3帶同種電荷就可能使起處于平衡狀態(tài)，而對(duì)q1、q3，若都帶正電荷，各自均受到另外兩個(gè)電荷的斥力，而不能保持平衡。只有同帶負(fù)電荷，q2對(duì)其為引力，另外一電荷對(duì)其為斥力，當(dāng)兩力大小相等時(shí)才能處于平衡。對(duì)q2有：對(duì)q1有：可得：q1∶q2∶q3=∶1∶〖點(diǎn)評(píng)〗本題是庫(kù)侖定律與質(zhì)點(diǎn)的平衡結(jié)合，分析時(shí)要審清題意，研究對(duì)象是三個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。【三維達(dá)標(biāo)】【訓(xùn)練】:1.關(guān)于庫(kù)侖定律的公式，下列說法中正確的是(AD)A.當(dāng)真空中兩個(gè)電荷間距離r→∞時(shí)，它們間的靜電力F→0B.當(dāng)真空中兩個(gè)電荷間距離r→0時(shí)，它們間的靜電力F→∞C.當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離r→∞時(shí)，庫(kù)侖定律的公式就不適用了D.當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離r→0時(shí)，電荷不能看成是點(diǎn)電荷，庫(kù)侖定律的公式就不適用了AB2.ABA．吸引力，F(xiàn)/8 B．吸引力，F(xiàn)/4C．排斥力，3F/8 D．排斥力，3F/43.要使真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力增大到原來(lái)的4倍，下列方法中可行的是( AD)A.每個(gè)點(diǎn)電荷的帶電荷量都增大到原來(lái)的2倍，電荷間的距離不變B.保持點(diǎn)電荷的帶電荷量不變，使兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離增大到原來(lái)的2倍C.使一個(gè)點(diǎn)電荷的帶電荷量加倍，另一個(gè)點(diǎn)電荷電荷量保持不變，同時(shí)將兩點(diǎn)電荷間的距離減小為原來(lái)的1/2D.保持點(diǎn)電荷的帶電荷量不變，將兩點(diǎn)電荷間的距離減小為原來(lái)的1/2圖1-2-64.如圖1-2-6所示，質(zhì)量分別是m1和m2帶電量分別為q1和q2的小球，用長(zhǎng)度不等的輕絲線懸掛起來(lái)，兩絲線與豎直方向的夾角分別是α和β（α＞β圖1-2-A．兩球一定帶異種電荷B．q1一定大于q2C．m1一定小于m2D．m1所受庫(kù)侖力一定大于m2所受的庫(kù)侖力【提升】5.兩個(gè)半徑相等體積不能忽略的金屬球相距r,它們帶有等量同種電荷q時(shí)，相互間的庫(kù)侖力為F1，若距離不變，它們帶有等量異種電荷q時(shí)，庫(kù)侖力為F2，則兩力大小（B）A．F1＞F2B．F1＜F2C．F1＝F2D．無(wú)法確定圖9－1－86.如圖9－1－8所示，完全相同的金屬小球A和B帶有等量電荷，系在一個(gè)輕質(zhì)絕緣彈簧兩端，放在光滑絕緣水平面上，由于電荷間的相互作用，彈簧比原來(lái)縮短了x0，現(xiàn)將不帶電的和A、B完全相同的金屬球C先與A圖9－1－8A.B.C大于D.小于7.（2007重慶16）如圖，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電量不變的小球A。在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B。當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)O的正下方并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為θ，若兩次實(shí)驗(yàn)中B的電量分別為q1和q2，θ分別為30°和45°。則q2/q1為（A）A．2B．3C．2D．38.質(zhì)量分別為m和4m的A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷，在光滑的絕緣水平面上，均從靜止開始，在相互庫(kù)侖力作用力下相向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們相距L時(shí)，A的加速度為a，經(jīng)過一段時(shí)間后，B的加速度也為a，那么此時(shí)刻這兩個(gè)點(diǎn)電荷間距離是____________。答案：9.真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷相距10cm.它們之間相互作用力大小為9×10－4N。當(dāng)它們合在一起時(shí)，成為一個(gè)帶電量為3×10－8C根據(jù)電荷守恒定律：根據(jù)庫(kù)侖定律：以代入（1）式得：解得：根號(hào)中的數(shù)值小于0，經(jīng)檢查，運(yùn)算無(wú)誤.試指出求解過程中的問題并給出正確的解答.解析：解析：題中僅給出相互作用力的大小，兩點(diǎn)電荷可能異號(hào)，按電荷異號(hào)計(jì)算.由q1－q2＝3×10－8C＝a；q1q2＝1×10－15C2＝b得q12－aq1－由此解得q1=5×10-8C；q2=2×10－10.有三個(gè)完全一樣的金屬小球A、B、C，A帶電7Q，B帶電量—Q，C不帶電，將A、B固定起來(lái)，然后讓C球反復(fù)與A、B球接觸，最后移去C球，試問A、B間的庫(kù)侖力為原來(lái)的多少倍?解析：題中所說的C與A、B反復(fù)接觸之意，隱含—個(gè)條件：即A、B原先所帶電量的總和，最后在三個(gè)相同的小球間均分，最后A、B兩球帶的電量均為[7Q+（-Q）]/3=2Q，A、B兩球原先有引力，A、B兩球最后有斥力F=k以上兩式相除可得：F’=4F／7，即A、B間的庫(kù)侖力減為原來(lái)的4／7．§1.3電場(chǎng)強(qiáng)度【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識(shí)與技能1．知道電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的，知道電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)．2．理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式，會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算，知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的．3．能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．過程與方法通過分析在電場(chǎng)中的不同點(diǎn)，電場(chǎng)力F與電荷電量q的比例關(guān)系，使學(xué)生理解比值F/q反映的是電場(chǎng)的強(qiáng)弱，即電場(chǎng)強(qiáng)度的概念；情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)分析和處理電場(chǎng)問題的一般方法?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】本節(jié)重點(diǎn)講述電場(chǎng)及描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量――電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)的疊加原理、電場(chǎng)線及勻強(qiáng)電場(chǎng)。【預(yù)習(xí)】1．英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家首先提出場(chǎng)的概念。他指出：電荷的周圍存在，帶電體間的相互作用是通過它們各自產(chǎn)生的傳遞的。電場(chǎng)是一種特殊形態(tài)的，電場(chǎng)最基本的特征是，這也是檢驗(yàn)空間是否存在電場(chǎng)的依據(jù)之一。2．為研究電場(chǎng)而放進(jìn)電場(chǎng)的電荷稱為或；產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷稱為。電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身的力的性質(zhì)的物理量。電場(chǎng)中某處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小定義為放在該處的電荷受到的電場(chǎng)力跟該電荷的電量的。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小表示電場(chǎng)的，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電場(chǎng)的，且物理學(xué)中規(guī)定：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向。電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是或。3．E=F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的，適用于電場(chǎng)；僅適用于真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)。如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，它們的電場(chǎng)就互相，形成合電場(chǎng)。這時(shí)某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的。4．為了直觀的描述電場(chǎng)，英國(guó)物理學(xué)家提出了用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的方法。如果在電場(chǎng)中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的方向都跟該點(diǎn)的方向一致，這樣的曲線就叫做電場(chǎng)線。電場(chǎng)線從出發(fā)，終止于；任意兩條電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不；電場(chǎng)線密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度，電場(chǎng)線稀疏的地方電場(chǎng)強(qiáng)度。5．在電場(chǎng)的某一區(qū)域內(nèi)，如果各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相同，這個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)就叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)。勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是分布的直線。答案：1.法拉第由它產(chǎn)生的電場(chǎng)電場(chǎng)物質(zhì)對(duì)場(chǎng)中其它電荷有力的作用2.試探電荷檢驗(yàn)電荷源電荷比值強(qiáng)弱方向正相同N/CV/m3.定義任何疊加單獨(dú)在該點(diǎn)矢量和4.法拉第切線電場(chǎng)強(qiáng)度正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷相交大小5.大小方向均勻間隔相等【點(diǎn)撥】：庫(kù)侖定律使我們學(xué)會(huì)如何計(jì)算真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用力的大小，但是互不接觸的電荷間為什么會(huì)有這種力的作用、這種力的作用又是通過什么發(fā)生的呢？本節(jié)課我們通過對(duì)場(chǎng)的學(xué)習(xí)來(lái)認(rèn)識(shí)電荷間相互作用的物質(zhì)――電場(chǎng)。一．電場(chǎng)是客觀存在一種物質(zhì)，電場(chǎng)線是為了研究電場(chǎng)而引入的，電場(chǎng)線客觀不存在。電場(chǎng)有強(qiáng)弱區(qū)分，為了描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱引入電場(chǎng)強(qiáng)度，它是一個(gè)矢量，可以疊加。充分利用現(xiàn)有器材模擬電荷的電場(chǎng)線（教材圖1.3-8）。要牢記以下4種常見的電場(chǎng)的電場(chǎng)線：等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)孤立點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)二．本節(jié)課標(biāo)及解讀。1．了解靜電場(chǎng)，初步了解場(chǎng)是物質(zhì)存在的形式之一（1）知道電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的；（2）場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。2．理解電場(chǎng)強(qiáng)度（1）體會(huì)用比值定義物理量的方法；（2）理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式、單位、方向；（3）根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；（4）認(rèn)識(shí)勻強(qiáng)電場(chǎng)，點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，能推導(dǎo)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式，并進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；（5）了解電場(chǎng)的疊加原理（電場(chǎng)的疊加只限于兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加的情形。3．會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)（1）知道電場(chǎng)線的定義和特點(diǎn)；（2）會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)孤立點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)三．電場(chǎng)強(qiáng)度的理解是本節(jié)課的重點(diǎn)，本節(jié)課的難點(diǎn)是幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況。本節(jié)教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)有6個(gè)：1、對(duì)電場(chǎng)的客觀性理解不夠，誤認(rèn)為E與F成正比，與q成反比；2、將點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=Kq/R2應(yīng)用到其它電荷；3、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向；4、電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡問題（認(rèn)為沿著電場(chǎng)線或與電場(chǎng)線重合）；5、對(duì)幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況不清；6、對(duì)“電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際并不存在”的理解不夠。本節(jié)教學(xué)疑點(diǎn)為：幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布和電場(chǎng)強(qiáng)度。四．教材中重視的問題有：1.對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解及利用定義式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算（課本P141）；2．電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量疊加問題（課本P157）這種訓(xùn)練為今后與力學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用，夯實(shí)基礎(chǔ)；3．電場(chǎng)中電荷運(yùn)動(dòng)軌跡問題（課本P154）；4．利用電場(chǎng)線分布情況判斷電場(chǎng)強(qiáng)弱（課本P155）；5．力平衡問題?！菊n堂探究】：一．電場(chǎng)線是為了直觀描述電場(chǎng)而假想出來(lái)的，比較難理解。因此做好模擬電場(chǎng)線的實(shí)驗(yàn)(P13演示實(shí)驗(yàn))至關(guān)重要。通過電場(chǎng)線的教學(xué)，使學(xué)生感悟用虛擬的圖線描述抽象的物理概念的做法，是科學(xué)研究中一種重要的思想方法。二．電場(chǎng)強(qiáng)度的比值法定義的得出：如果把一個(gè)尺寸很小的電荷我用做試探電荷，它在電場(chǎng)中的某個(gè)位置受到的靜電力是F1，另一個(gè)同樣的點(diǎn)電荷在同一位置受到的靜電力一定也是F1。現(xiàn)在把兩個(gè)這樣的電荷一同放在這里，它們總的電荷量是2q1，它們所受的合力很可能就是2F1。依此類推：三個(gè)……也就是說，試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的力F很可能與試探電荷的電荷量q成正比，即F=Eq，式中E三、討論電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別于聯(lián)系【典例精析】：【例1】在電場(chǎng)中某點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷，其電量為q，檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力為F，則該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為E=F／q，那么下列說法正確的是()A，若移去檢驗(yàn)電荷q，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就變?yōu)榱鉈．若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為2q的檢驗(yàn)電荷，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就變?yōu)镋／2C．若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為-2q的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小仍為E，但電場(chǎng)強(qiáng)度的方向變?yōu)樵瓉?lái)相反的方向D．若在該點(diǎn)放一個(gè)電量為－ｑ／2的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小仍為E，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向也仍為原來(lái)的場(chǎng)強(qiáng)方向解析：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是由場(chǎng)源電荷決定，與檢驗(yàn)電荷的有無(wú)、正負(fù)、電量的多少無(wú)關(guān)，故正確答案為D．圖6-1-3圖6-1-【例2】如圖6-1-3所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1＝+3.0x10－８C和Q2＝－3.0x10－8C，它們相距0.1m解析：真空中點(diǎn)電荷Q1和Q2的電場(chǎng)在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為E1和E2，它圖6-1-6們大小相等，方向如圖6-1-6，合場(chǎng)強(qiáng)E，場(chǎng)強(qiáng)E1，場(chǎng)強(qiáng)E2向上平移后的矢量，三者構(gòu)成一正三角形，故E與Q1Q2平行，且E＝El＝E圖6-1-＝9.0x109x3.0x10－8/(0.1)2N/C圖圖6-1-＝2.7x104N／C圖9－2－6【例3】圖9－2－6中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是詭計(jì)上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的時(shí)（）圖9－2－6A．帶電粒子所帶電荷的符號(hào)B．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處較大D．帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的動(dòng)能何處較大〖解析〗粒子的加速度大小看其所受電場(chǎng)力的大小，而電場(chǎng)力的大小由電場(chǎng)線的疏密決定。從電場(chǎng)線分布情況可設(shè)想電場(chǎng)是由軌跡左側(cè)的“點(diǎn)電荷”產(chǎn)生的，從軌跡的偏向可得“點(diǎn)電荷”給帶電離子吸引力，即a、b兩點(diǎn)受力方向如圖所示；若粒子從a向b運(yùn)動(dòng)從圖中可得F與v的夾角大于90°角，電場(chǎng)力做負(fù)功、粒子動(dòng)能減少，綜上所述：BCD正確。答案：BCD【三維達(dá)標(biāo)】：【訓(xùn)練】:1.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式的幾種不同的理解，不正確的是(BCD )A.在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與Q成正比，與r2成反比B.當(dāng)r→0時(shí)，E→∞；當(dāng)r→∞時(shí)，E→0C.點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定是背向點(diǎn)電荷QD.以點(diǎn)電荷Q為中心，r為半徑的球面上各處的場(chǎng)強(qiáng)相等2.在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入電荷量為q的正電荷時(shí)，測(cè)得該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E，若在同一點(diǎn)放入電荷量q′=-2q的負(fù)電荷時(shí)，測(cè)得場(chǎng)強(qiáng)為E′，則有( D)A.E′=E，方向與E相反B.E′=2E，方向與E相同C.，方向與E相同D.E′=E，方向與E相同3.圖1-3-19所示的各電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同的是( C )圖圖1-3-194.在同一直線上依次有A、B、C三點(diǎn)，且BC=3AB，在A點(diǎn)固定一個(gè)帶正電的小球，在B點(diǎn)引入電量為2．0×10-8c的試探電荷，其所受電場(chǎng)力為2．0×10-6N。將該試探電荷移去后，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為___________，C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為______________。如果要使B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，可能在C點(diǎn)放一個(gè)電量是A點(diǎn)處帶電小球的電量的_________倍的________電荷答案：100N/q，6.25N/q，9，正【提升】5.（2007廣東理科基礎(chǔ)12）如圖所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)線，若帶電粒子q（|Q|>>|q|）由a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做正功。已知在a、b兩點(diǎn)粒子所受電場(chǎng)力分別為Fa、Fb,則下列判斷正確的是（A）A．若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)a>FbB．若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)a<FbC．若Q為負(fù)電荷，則q帶正電，F(xiàn)a>FbD．若Q為負(fù)電荷，則q帶正電，F(xiàn)a<F6.如圖9－2－4所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由A→O→B勻速運(yùn)動(dòng)，電子重力不計(jì)，則電子除受電場(chǎng)力外，所受的另一個(gè)力的大小和方向變化情況是（B）圖9－2－4A．先變大后變小，方向水平向左圖9－2－4B．先變大后變小，方向水平向右C．先變小后變大，方向水平向左D．先變小后變大，方向水平向右7.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(chǎng)強(qiáng)的大小，則在X軸上(B)A．E1=E2之點(diǎn)只有一處；該點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為0圖1-3-23B．E1=E2之點(diǎn)共有兩處；一處合場(chǎng)強(qiáng)為0，另一處合場(chǎng)強(qiáng)為2E圖1-3-23C．E1=E2之點(diǎn)共有三處；其中兩處合場(chǎng)強(qiáng)為0，另一處合場(chǎng)強(qiáng)為2E2D．E1=E2之點(diǎn)共有三處；其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為0，另兩處合場(chǎng)強(qiáng)為2E28..如圖1-3-23所示，絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端連接一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的帶正電小球，要使帶電小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成角，可在空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng)則當(dāng)所加的勻強(qiáng)電場(chǎng)沿著什么方向時(shí)可使場(chǎng)強(qiáng)最小?最小的場(chǎng)強(qiáng)多大?這時(shí)細(xì)線中的張力多大?圖6-1-11解析：小球受到重力G、繩的拉力T、電場(chǎng)力F三個(gè)力作用，根據(jù)平衡條件可知，拉力T與電場(chǎng)力F的合力必與重力G等值反向因?yàn)槔的方向確定，F(xiàn)與T的合力確定，當(dāng)電場(chǎng)力F垂直懸線時(shí)最小,場(chǎng)強(qiáng)也最小.，此時(shí)繩中張力T=圖6-1-9.一個(gè)帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)P放在兩個(gè)等量負(fù)電荷A、B的電場(chǎng)中，P恰好在AB連線的垂直平分線的C點(diǎn)處，現(xiàn)將P在C點(diǎn)由靜止釋放如圖6-1-11所示，設(shè)P只受電場(chǎng)力作用，則（ABDA．P由C向AB連線中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，加速度可能越來(lái)越小而速度越來(lái)越大B．P由C向AB連線中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，加速度可能先變大后變小，最后為零，而速度一直變大圖9－2－8C．P運(yùn)動(dòng)到與C關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)C′靜止圖9－2－8D．P不會(huì)靜止，而是在C與C′間來(lái)回振動(dòng)10.如圖9－2－8所示，半徑為R的圓環(huán)，均勻帶有電量為Q的正電荷。先從環(huán)上截取△S的一小段，若△S≤R，且圓環(huán)剩余部分的電荷分布不變，則圓環(huán)剩余部分的電荷在環(huán)心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為__________,方向?yàn)開______________。如圖9－2－8所示，半徑為R的圓環(huán)，均勻帶有電量為Q的正電荷。先從環(huán)上截取△S的一小段，若△S≤R，且圓環(huán)剩余部分的電荷分布不變，則圓環(huán)剩余部分的電荷在環(huán)心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為__________,方向?yàn)開______________。答案：沿△S與O的連線指向△S§1.4電勢(shì)能和電勢(shì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】(一)知識(shí)與技能1、理解靜電力做功的特點(diǎn)、電勢(shì)能的概念、電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系。2、理解電勢(shì)的概念，知道電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。明確電勢(shì)能、電勢(shì)、靜電力的功、電勢(shì)能的關(guān)系。了解電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系，了解等勢(shì)面的意義及與電場(chǎng)線的關(guān)系。（二）過程與方法通過與前面知識(shí)的結(jié)合，理解電勢(shì)能與靜電力做的功的關(guān)系，從而更好的了解電勢(shì)能和電勢(shì)的概念。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題，增強(qiáng)科學(xué)探究的價(jià)值觀?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：理解掌握電勢(shì)能、電勢(shì)、等勢(shì)面的概念及意義。難點(diǎn)：應(yīng)用電場(chǎng)的疊加原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算【預(yù)習(xí)】:本節(jié)在學(xué)習(xí)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)學(xué)習(xí)電勢(shì)能和電勢(shì)的概念以及討論等勢(shì)面。１．靜電力做功的特點(diǎn)：靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但是與無(wú)關(guān)。物理學(xué)的研究表明：某個(gè)力做功如果與路徑無(wú)關(guān)，那么就可以引出與這個(gè)力相對(duì)應(yīng)的勢(shì)能。2．勢(shì)能的變化是由與之對(duì)應(yīng)的力做的功決定的。在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做多少正功，則電荷的電勢(shì)能就；電場(chǎng)力做多少負(fù)功，則電荷的電勢(shì)能。所以電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系為WAB=。3．電荷在電場(chǎng)中所具有的電勢(shì)能由電荷在電場(chǎng)中所處的位置和零勢(shì)能點(diǎn)的位置決定。如果把電荷q從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到零勢(shì)能點(diǎn)B，電場(chǎng)力做的功為WAB，則此電荷A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能EPA=。常常取為零勢(shì)能點(diǎn)，或者取為零勢(shì)能點(diǎn)。4．電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的，定義式為，它是標(biāo)量，單位為。如果把正電荷沿著電場(chǎng)線方向從A移動(dòng)到B，它的電勢(shì)能減少，即EPA>EPB，所以φA>φB，由此可見電場(chǎng)線指向的方向。5．電場(chǎng)中由構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。沿著等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力一定不做功，所以電場(chǎng)線與等勢(shì)面一定，并且由的等勢(shì)面指向的等勢(shì)面。答案：1.路徑2.減少多少增加多少EPA-EPBWAB離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的點(diǎn)大地表面的點(diǎn)3.定義任何疊加單獨(dú)在該點(diǎn)矢量和4.電勢(shì)φ=Ep/q伏特電勢(shì)降低5.電勢(shì)相同的各點(diǎn)垂直電勢(shì)高電勢(shì)低【點(diǎn)撥】：電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用，倘若把一個(gè)靜止的試探電荷放入電場(chǎng)中，它將在靜電力的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間以后獲得一定的速度，試探電荷的動(dòng)能增加了。我們知道，這是電場(chǎng)力做功的結(jié)果，而功又是能量變化的量度，那么，在這一過程中是什么能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動(dòng)能呢？這節(jié)課我們就來(lái)研究電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)以及電勢(shì)能和電勢(shì)。一．本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)可采取類比法，電場(chǎng)力做功與重力做功類比，電勢(shì)能與重力勢(shì)能類比，電勢(shì)與高度類比。二．本節(jié)課標(biāo)及其解讀。1．知道電勢(shì)能（1）經(jīng)歷電勢(shì)能概念建立的過程，了解電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)；（2）認(rèn)識(shí)電勢(shì)能的相對(duì)性；（3）知道電場(chǎng)做功與電勢(shì)能改變的關(guān)系。2．知道電勢(shì)（1）了解電勢(shì)的定義方法及其定義式；（2）知道等勢(shì)面的定義；（3）知道電場(chǎng)線一定垂直于等勢(shì)面；（4）了解幾種典型電場(chǎng)的等勢(shì)面的形狀與特點(diǎn)。三．電勢(shì)的概念、電勢(shì)能變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系是本節(jié)重點(diǎn)，本節(jié)難點(diǎn)是電勢(shì)、電勢(shì)能概念的建立。本節(jié)教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)有兩個(gè)：1．不能把電勢(shì)能的變化與電場(chǎng)力做功相聯(lián)系；2．正負(fù)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)，電勢(shì)能的變化情況分析。本節(jié)教學(xué)疑點(diǎn)有五個(gè)：1．建立電勢(shì)能、電勢(shì)的概念；2．等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直的闡述方法——反證法；3．電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)的證明方法；4．電場(chǎng)中的電勢(shì)由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷無(wú)關(guān)；5．零電勢(shì)點(diǎn)。四．教材中重要問題：1．對(duì)電勢(shì)及電勢(shì)能的定義理解（課本P191）；2．通過實(shí)驗(yàn)探究電荷在電場(chǎng)中的靜電力做功，判斷電荷電勢(shì)能的變化；3．通過電場(chǎng)線或等勢(shì)面的分布情況，來(lái)判斷靜電力做功和描繪電場(chǎng)線（課本P203、7）；4．將電場(chǎng)與重力場(chǎng)類比，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力（課本P204）。[課堂探究]：一．本節(jié)內(nèi)容中的電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系講解和學(xué)習(xí)中類比于重力做功以及重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，物理學(xué)的研究表明：某個(gè)力做功如果與路徑無(wú)關(guān)，那么就可以引出與這個(gè)力相對(duì)應(yīng)的勢(shì)能。與靜電力相對(duì)應(yīng)的勢(shì)能叫做電勢(shì)能。勢(shì)能都屬于系統(tǒng)，電勢(shì)能屬于電場(chǎng)和試探電荷組成的系統(tǒng)。圖1-4-1二．不同試探電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn)的電勢(shì)能與電荷的帶電量成正比。即EPA∝q，即比值“”是一個(gè)與試探電荷無(wú)關(guān)的物理量，這個(gè)物理量?jī)H與點(diǎn)在電場(chǎng)中的位置有關(guān)，所以這個(gè)比值能夠反映電場(chǎng)的能的方面的性質(zhì)，物理學(xué)把這個(gè)比值定義為電勢(shì)，用符號(hào)“φ”表示，φ=。電勢(shì)是標(biāo)量，因?yàn)殡妱?shì)能有正負(fù)之分，電荷也有正負(fù)之分，求電勢(shì)時(shí)把正負(fù)號(hào)帶入進(jìn)行運(yùn)算，電勢(shì)的正負(fù)也自然明確了。圖1-4-1【典例精析】：【例1】將一個(gè)-7.0×10－6C的電荷從地面移動(dòng)到如圖1-4-1所示的電場(chǎng)中的A點(diǎn)時(shí)，電荷的電勢(shì)能為-1.4×10－4J解析盡管我們不知道電荷是怎樣移動(dòng)到A點(diǎn)的，因?yàn)殡妶?chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，所以根據(jù)W電=EP1-EP2，地面上的電勢(shì)能等于零，故：W電=+1.4×10－4J。拓展如果再把此電荷從A移動(dòng)到B，電場(chǎng)力做功為-4×10－5J，則它在B點(diǎn)的電勢(shì)能是多大？既然電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，那么此電荷從地面移動(dòng)到A再到B點(diǎn)，電場(chǎng)力先做+1.4×10－4J的功，再做-4×10－5J的功，總功應(yīng)該等于10－4J，所以B點(diǎn)的電勢(shì)能應(yīng)該等于-10－4J；另一種思路是從A到B移動(dòng)電荷做4×10－5J的負(fù)功，所以電勢(shì)能應(yīng)該增加4×10－5J，因A點(diǎn)的電勢(shì)能為-1.4×10－4J，所以B點(diǎn)的電勢(shì)能為-10－4J。【例2】有一帶電量q=－3×10－6C的點(diǎn)電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功６×10－4J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功9×10－4J.問：（１）以B為零勢(shì)能點(diǎn)，電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能EPA1是多少？電勢(shì)φA1為多少？（２）如選取C點(diǎn)的電勢(shì)能為零，則電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能EPA2又是多少？電勢(shì)φA2解析（1）以B為零勢(shì)能點(diǎn)，電荷由A移向B的過程中，電場(chǎng)力做功－６×10-4J,即WAB=－６×10－4J。根據(jù)W電=EP1-EP2得：EPA1=－6×10－4J；由電勢(shì)的定義φA1=EPA1/q=200v（2）以C為零勢(shì)能點(diǎn)，根據(jù)W電=EP1-EP2，因?yàn)殡姾蓮腁移動(dòng)到C電場(chǎng)力做功為WAC=WAB＋WBC=3×10－4J，所以EPA2=3×10－4J;由電勢(shì)的定義可得φA2=EPA2/q=－100v拓展如果點(diǎn)電荷的帶電量為q=3×10-6C，仍以B點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為EPA=+6×10-4【例3】以無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，請(qǐng)把點(diǎn)電荷+Q、-Q的電場(chǎng)中某一點(diǎn)P處的電勢(shì)φP及試探電荷+q、-q在P點(diǎn)的電勢(shì)能EP+和EP-的正負(fù)或變化情況填在下面的表格中。場(chǎng)源電荷P點(diǎn)電勢(shì)φP的正負(fù)+q在P點(diǎn)的電勢(shì)能EP+的正負(fù)-q在P點(diǎn)的電勢(shì)能EP-的正負(fù)當(dāng)P點(diǎn)移至離場(chǎng)源電荷較近時(shí)φP怎樣變化E+q怎樣變化E-q怎樣變化+Q-Q解析電勢(shì)的正負(fù)、高低是由電場(chǎng)決定的，與試探電荷無(wú)關(guān)。因?yàn)檠刂妶?chǎng)線的方向電勢(shì)是降低的，所以+Q的電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)是正值，－Q的電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)是負(fù)值。在+Q的電場(chǎng)中，把正試探電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，所以+q在P點(diǎn)的電勢(shì)能是正值。此過程φP升高，E+q增大；在+Q的電場(chǎng)中，把負(fù)試探電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，所以－q在P點(diǎn)的電勢(shì)能是負(fù)值。此過程φP升高，E-q減少；在－Q的電場(chǎng)中，把正試探電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，所以-q在P點(diǎn)的電勢(shì)能是負(fù)值。此過程φP降低，E+q減少；在－Q的電場(chǎng)中，把負(fù)試探電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，所以+q在P點(diǎn)的電勢(shì)能是正值。此過程φP降低，E-q增加。拓展利用電場(chǎng)線的分布圖來(lái)解決上述問題，可以更加輕松。【三維達(dá)標(biāo)】：【訓(xùn)練】:1．下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說法中，正確的是( D )A.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)一定為零B.電勢(shì)為零的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零C.電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方，電勢(shì)一定較高D.沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電勢(shì)逐漸降低2．關(guān)于等勢(shì)面的說法，下列哪些說法是正確的（A）A．等勢(shì)面和電場(chǎng)線處處垂直B．同一等勢(shì)面上的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小必定處處相等C．電荷所受電場(chǎng)力的方向必和該點(diǎn)等勢(shì)面垂直，并指向電勢(shì)升高的方向D．電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功，電荷必在同一等勢(shì)面上移動(dòng)3.（2007海南7）如圖所示，固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中有M、N兩點(diǎn)，已知＜。下列敘正確的是(AD)A．若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力對(duì)該電荷做功，電勢(shì)能減少B．若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則該電荷克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增加C．若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力對(duì)該電荷做功，電勢(shì)能減少D．若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，再?gòu)腘點(diǎn)沿不同路徑移回到M點(diǎn)，則該電荷克服電場(chǎng)力做的功等于電場(chǎng)力對(duì)該電荷所做的動(dòng)，電勢(shì)能不變圖6-2-94.如圖6-2-9所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)，連線AB與電場(chǎng)線的夾角為θ，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，若沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功W1＝；若沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功W2＝；若沿曲線ADB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做的功W3圖6-2-9答案：qELcosθ,qELcosθ,qELcosθ,與路徑無(wú)關(guān)只與初末位置有關(guān)．【提升】5.（2008廣東8）圖中的實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)，可以判定（AD）A．M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)B．M點(diǎn)的電勢(shì)小于N點(diǎn)的電勢(shì)C．粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力D．粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力圖1-4-26.如圖1-4-2所示，A、B、C為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的三點(diǎn).設(shè)電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，則下列說法中正確的是( 圖1-4-A.若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷，則正電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能減少B.若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷，則正電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增加C.若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能增加D.若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷，則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能減少7．將一個(gè)電荷量為1.0×10-8C的負(fù)電荷，從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功2.0×10-8J，現(xiàn)將該電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功7.0×10-8J。試求電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能。(取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)能點(diǎn)答案：EPA=2.0×10-8J,EPB=-5.0×10-8J圖1-4-178.如圖1-4-17所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面，且相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等.一正電荷在等勢(shì)面φ3上時(shí)，具有動(dòng)能20J，它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面φ1上時(shí)，動(dòng)能為零.令φ2=0，那么，當(dāng)該電荷的電勢(shì)能為4J時(shí)，求它的圖1-4-1答案：6J·A·B··A·B·O·A·B·O甲乙圖1-4-5答案：（1）在甲圖中，電場(chǎng)力不做功，因?yàn)殡妶?chǎng)力與位移方向始終垂直，所以電荷的電勢(shì)能不變；（2）在乙圖中，電場(chǎng)力做正功，因?yàn)殡妶?chǎng)力方向沿OA方向，與位移方向一致，所以電勢(shì)能變小。圖1-4-6·A10.如圖1-4-6所示的電場(chǎng)中，把點(diǎn)電荷+q從A移動(dòng)到無(wú)限遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做功為W1；把點(diǎn)電荷+2q從A移動(dòng)到無(wú)限遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做功為W2；把點(diǎn)電荷+nq從A移動(dòng)到無(wú)限遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做功為Wn；求（1）W1：W2：Wn等于多少？（2）+q,+2q,+nq在A點(diǎn)的電勢(shì)能EP?。篍P2圖1-4-·A答案：（1）W1：W2：Wn=1：2：3，（2）EP?。篍P2：EPn=1：2：3，（3）不同電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量成正比?！?.5電勢(shì)差【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（一）知識(shí)與技能理解電勢(shì)差的概念；會(huì)計(jì)算點(diǎn)電荷在電場(chǎng)力作用下，從電場(chǎng)中一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功；（二）過程與方法知道電勢(shì)和電勢(shì)差的關(guān)系；（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生概括、歸納、類比的能力和抽象思維能力?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：理解電勢(shì)差的定義及正負(fù)值的定義，同時(shí)學(xué)習(xí)電場(chǎng)力做的功與電勢(shì)差之間的關(guān)系。難點(diǎn)：會(huì)用進(jìn)行有關(guān)計(jì)算【預(yù)習(xí)】:１．電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)的差值叫電勢(shì)差。電勢(shì)差也叫。設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為φA，B點(diǎn)的電勢(shì)為φB，則AB間的電勢(shì)差表示成UAB=，因?yàn)閁BA=所以UAB=－UBA。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與零電勢(shì)的選取關(guān)，電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)的選取關(guān)。２．電勢(shì)差和電勢(shì)的單位都是特，符號(hào)；電勢(shì)差和電勢(shì)都是，但它們都有正負(fù)。電勢(shì)的正負(fù)表示比零電勢(shì)或。當(dāng)取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)時(shí)：正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)都零，負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)都零。電勢(shì)差的正負(fù)表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低：若A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB=φA-φB>0，則表明A點(diǎn)電勢(shì)于B點(diǎn)電勢(shì)；若A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB=φA-φB<0，則表明A點(diǎn)電勢(shì)于B點(diǎn)電勢(shì)。3．電荷q在電場(chǎng)中從A移到B時(shí)，電場(chǎng)力做功WAB等于電荷在A、B兩點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能之差。即WAB=EPA-EPB=qφA-qφB=。電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做的功只與電荷的位置有關(guān)，而與電荷運(yùn)動(dòng)的具體無(wú)關(guān)。本節(jié)得到的電場(chǎng)力做功公式WAB=使我們計(jì)算電場(chǎng)力做功像計(jì)算重力做功一樣簡(jiǎn)單方便。答案：1.電壓φA-φBφB-φA有無(wú)2.V標(biāo)量高低大于小于高低3.qUAB路徑qUAB【點(diǎn)撥】：用不同的位置作為測(cè)量高度的起點(diǎn)，同一地方的高度的數(shù)值就不相同，但兩個(gè)地方的高度差卻保持不變。選擇不同的位置作為電勢(shì)的零點(diǎn)，電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的數(shù)值也會(huì)改變，類比一下，是否電場(chǎng)中某兩點(diǎn)間的電勢(shì)的差值也保持不變呢？本節(jié)課就來(lái)研究一下這個(gè)問題。一．在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷電場(chǎng)力做的功W=qU，只與始末位置的電勢(shì)差有關(guān)。在只有電場(chǎng)力做功的情況下，電場(chǎng)力做功的過程是電勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的過程。無(wú)論對(duì)正電荷還是負(fù)電荷，只要電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能就減小，克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能就增大；正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大；負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能?。焕霉絎=qU進(jìn)行計(jì)算時(shí)，各量都取絕對(duì)值，功的正負(fù)由電荷的正負(fù)和移動(dòng)的方向判定。二．本節(jié)課標(biāo)及其解讀。理解電勢(shì)差（1）理解電勢(shì)差的概念，知道電勢(shì)差與電勢(shì)零點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)；（2）掌握兩點(diǎn)間電勢(shì)差的表達(dá)公式，知道兩點(diǎn)之間電勢(shì)差的正負(fù)號(hào)與這兩點(diǎn)的電勢(shì)高低之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；（3）知道在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與兩點(diǎn)間電勢(shì)差之間的關(guān)系，會(huì)應(yīng)用靜電力做功的公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；（4）了解電勢(shì)差、電勢(shì)、電勢(shì)能之間的區(qū)別和聯(lián)系。三．本節(jié)由電勢(shì)概念為起點(diǎn)，再次用類比的方法，把電勢(shì)差與高度差相類比引入。靜電力做功公式WAB=qUAB的推導(dǎo)和具體應(yīng)用是本節(jié)的重點(diǎn)，本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)是靜電力做功公式中正負(fù)號(hào)的應(yīng)用與正負(fù)號(hào)的理意義。本節(jié)教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)有三個(gè)：1．忽略電勢(shì)差的正負(fù)，平時(shí)不注重順序UAB=φA－φB；2．利用WAB=qUAB求功時(shí)，可以把q、UAB的正負(fù)號(hào)直接代入求出功的正負(fù)，也可代絕對(duì)值，根據(jù)具體情況確定正負(fù)功；3．電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的對(duì)應(yīng)關(guān)系WAB=EPA－EPB。本節(jié)教學(xué)疑點(diǎn)為WAB=qUAB的推導(dǎo)；電勢(shì)差的絕對(duì)性。四．教材中特別重視的問題：認(rèn)識(shí)靜電力做功與電勢(shì)差關(guān)系，理解WAB、q、UAB三個(gè)物理量正負(fù)的應(yīng)用，如書本P21例1是一個(gè)很好的例題。【課堂探究】：一．在研究微觀粒子時(shí)常用電子伏特（ev）做能量的單位，1ev等于一個(gè)電子經(jīng)過1v電壓加速后所增加的動(dòng)能或一個(gè)電子經(jīng)過1v電壓加速電場(chǎng)力所做的功，由電場(chǎng)力做功的公式W=Uq可得，1J=1.6×10－19ev。二．利用公式W=Uq做每道題都應(yīng)該畫出示意圖，抓住電場(chǎng)線這個(gè)關(guān)鍵。電場(chǎng)線能表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，能表示電勢(shì)降低的方向。有了這個(gè)直觀的示意圖，可以很方便地判定點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中受力、做功、電勢(shì)能變化等情況?！镜淅觥浚骸纠?】帶電荷量q=+5.0×10-8C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功3.0×10—6J．已知B點(diǎn)的電勢(shì)為UB(1)A、B間的電勢(shì)差；(2)A點(diǎn)的電勢(shì)；(3)q從A到B的電勢(shì)能變化；(4)將q=-5.0x10—8C解析：(1)A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差的大小為U=W/q=3.0×10-6/(5.0×10-8)=60vA點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)，所以A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB=－60V．(2)A點(diǎn)電勢(shì)=UAB+=(－60V)+20V=－40V．(3)q從A到B克服電功力做功，電勢(shì)能一定增加EP=W=3.0×10—6J(4)A點(diǎn)電勢(shì)UA=－40V，比零電勢(shì)低，q為負(fù)電荷，從零電勢(shì)點(diǎn)移到A點(diǎn)過程中克服電場(chǎng)力做功，所以q在A點(diǎn)的電勢(shì)能為正值．EP=q(UA－0)=5.0×10—8×40J=2×10—6J【例2】在某電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)電量為q的電荷時(shí)，電荷的電勢(shì)能的減少量為ΔE，ΔE跟電荷電量q的比值為5V，A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差為多少？如在A、B間移動(dòng)電量為2q的電荷時(shí)，該電荷的電勢(shì)能的變化為多少？這時(shí)A、B間的電勢(shì)差多少？解析：由于電荷電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做正功，WAB=ΔE，所以A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=WAB/q=ΔE/q=5V。電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差是電場(chǎng)固有的，與被移動(dòng)的電荷無(wú)關(guān)，故在A、B間移動(dòng)2q電荷時(shí)，A、B間電勢(shì)差仍是5V。電場(chǎng)力做功WAB=qUAB，與移動(dòng)電荷的電量成正比，所以電荷電勢(shì)能的變化也與電荷的電量成正比，故移動(dòng)2q電量的電荷時(shí)，該電荷的電勢(shì)能變化為2ΔE。拓展在電場(chǎng)力做功公式WAB=qUAB中，UAB是由電場(chǎng)的性質(zhì)決定的，與被移動(dòng)的電荷無(wú)關(guān)，電荷的正負(fù)號(hào)和電勢(shì)差的正負(fù)號(hào)都帶符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，功的正負(fù)號(hào)也就確定了?！救S達(dá)標(biāo)】：【訓(xùn)練】1.關(guān)于電勢(shì)差的說法中，正確的是（B）A．兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功B．1C電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，如果電場(chǎng)力做了1J的功，這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就是1VC．在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做功的多少跟這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差無(wú)關(guān)D．兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的大小跟放入這兩點(diǎn)的電荷的電量成反比2.一個(gè)點(diǎn)電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，則(D)A．A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定相等；B．該點(diǎn)電荷一定沿等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)；C．作用于該點(diǎn)電荷的電場(chǎng)力與其移動(dòng)方向總是垂直的；D．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)一定相等．3.在靜電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，有一個(gè)電荷q1=3×10-8C，自a移到b，電場(chǎng)力做功3×10-6J.另有一個(gè)電荷q2=-1×10-8C，自a移到c，電場(chǎng)力做功3×10-6J，則a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)由高到低的順序是,b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U答案：c、a、b-400V4.一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量q=2.0×10-9庫(kù)，在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這過程中，除電場(chǎng)力外,其他力作的功為6.0×10-5焦，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×10-5焦，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多大?答案：104V【提升】5.（2007廣東3）如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A＇、B＇、C＇、D＇作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間，電場(chǎng)方向與面ABCD垂直。下列說法正確的是（AD）A．AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAD與AA＇兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAA′相等B．帶正電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D＇移到D＇點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C．帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D＇移到D＇點(diǎn)，電勢(shì)能減小D．帶電的粒子從A點(diǎn)移到C＇點(diǎn)，沿對(duì)角線AC＇與沿路徑A→B→B＇→C＇電場(chǎng)力做功相同ABE6.（2008上海2A）如圖所示，把電量為－510－9C的電荷，從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢(shì)能_________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢(shì)UA＝15V，B點(diǎn)的電勢(shì)UABE答案：增大；－2.5×10－8J7.將一個(gè)10-6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功2×10-6J，從C點(diǎn)移到D點(diǎn)做電場(chǎng)力做功7×10-6J，若已知B點(diǎn)比C點(diǎn)電勢(shì)高3V，則A、D答案：UAD=-2V圖1-5-58.把一個(gè)電量為q=4.0×10-6C的正電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了2.0×10圖1-5-5答案：（1）UAB=500V，（2）-500V，（3）+500V【實(shí)踐】：+QABC圖1-379.如圖1-5-5所示，三條虛線表示某電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一個(gè)帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，按圖1-5-5中實(shí)線軌跡從A+QABC圖1-37A.粒子帶負(fù)電B.粒子的速度變大C.粒子的加速度變大D.粒子的電勢(shì)能變大10.如圖1-37所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m，帶電量為-q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無(wú)初速下滑，已知q遠(yuǎn)小于Q，AB=h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為，求：⑴小球由A到B過程中電場(chǎng)力做的功⑵A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差.答案：§1.6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（一）知識(shí)與技能1、理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系．對(duì)于公式要知道推導(dǎo)過程．2、能夠熟練應(yīng)用解決有關(guān)問題．（二）過程與方法通過對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力．（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀從不同角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的探究精神，體會(huì)自然科學(xué)探究中的邏輯美．【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：前面幾節(jié)的內(nèi)容是研究描述電場(chǎng)的各個(gè)物理量，本節(jié)內(nèi)容是研究電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，注意電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)，電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)、電勢(shì)差是跟電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功相互聯(lián)系（如下圖），電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系、電場(chǎng)力與電勢(shì)能的變化之間的關(guān)系，這兩個(gè)關(guān)系之間的內(nèi)部邏輯．教師在講解時(shí)需要把握其內(nèi)部聯(lián)系．教法建議難點(diǎn)：本節(jié)課是通過分析推理得出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系的，教學(xué)中重視啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想，分析物理量之間的關(guān)系，要使學(xué)生不僅知道結(jié)論，并會(huì)推導(dǎo)得出結(jié)論，在一定的條件下正確應(yīng)用結(jié)論．【預(yù)習(xí)】:本節(jié)主要學(xué)習(xí)電勢(shì)差跟電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。1．電場(chǎng)力做功公式WAB=qUAB適用于。如果在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力做功還可以用公式WAB=Fd=Eqd計(jì)算。比較上述兩式得UAB=，此式只適用于。即勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和的乘積。其意義在于，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于的電勢(shì)差。2．電場(chǎng)強(qiáng)度的物理意義的另一種表述：電場(chǎng)強(qiáng)度的大小描述沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降落的，場(chǎng)強(qiáng)的方向是電勢(shì)降落的方向。根據(jù)這點(diǎn)，可以判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。答案：1.一切電場(chǎng)Ed勻強(qiáng)電場(chǎng)這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上快N/CV/m2.快慢最快【點(diǎn)撥】：電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的物理量，電勢(shì)差是描述電場(chǎng)能的物理量，它們都是描述電場(chǎng)的物理量，那么電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差之間有什么關(guān)系呢？本節(jié)以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例，探討電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系。一．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電荷在兩點(diǎn)間移動(dòng)做功W=qU=Eqd，由此可得U=Ed，其中d為兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)線方向上的距離，此式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。二．本節(jié)課標(biāo)及解讀。認(rèn)識(shí)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，進(jìn)行有關(guān)簡(jiǎn)單計(jì)算（1）理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系，對(duì)公式U=Ed要知道推導(dǎo)過程；（2）正確理解公式的意義、適用條件及公式中d、U的準(zhǔn)確含義；（3）能熟練應(yīng)用U=Ed解決問題。三．電場(chǎng)強(qiáng)度描述的是電場(chǎng)力的性質(zhì)，電勢(shì)差描述的是電場(chǎng)能的性質(zhì)，它們是從不同的角度描述同一對(duì)象，必然存在一定的關(guān)系，我們也只有把握這個(gè)關(guān)系，對(duì)電場(chǎng)才能有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)，所以本節(jié)內(nèi)容是前面幾節(jié)的拓展和延伸，是對(duì)前面知識(shí)的升華和補(bǔ)充，對(duì)這個(gè)公式的理解和應(yīng)用，理所當(dāng)然地成為本節(jié)的重點(diǎn)。本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)是正確理解公式的適用條件及公式中d、U的準(zhǔn)確含義（1）只有在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，這個(gè)公式才能適用；（2）d是兩點(diǎn)間在電場(chǎng)強(qiáng)度方向上的距離，U是所對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。教學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)1．不看公式適用條件，盲目代公式，不是勻強(qiáng)電場(chǎng)的，有的同學(xué)也用它來(lái)計(jì)算。2．不理解d的準(zhǔn)確含義，就用兩點(diǎn)間的距離代入計(jì)算；3．不理解U的準(zhǔn)確含義，就用兩極板間的電勢(shì)差代入計(jì)算?！菊n堂探究】：AdBEA/d/CAdBEA/d/C