2022年高中物理 电荷间的相互作用 电场导学案 新人教版选修3-1

2022年高中物理 电荷间的相互作用 电场导学案 新人教版选修3-1【学习目标】1、理解库仑定律的含义和表达式，了解库仑定律的适用条件，能够应用库仑定律解决电荷间的相互作用问题。2、知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，理解电场强度的概念及其定义式，知道电场强度的方向是怎样规定的。3、能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算公式，会根据电场强度的定义进行有关的计算。【学习重点和难点】1、 应用库仑定律解决电荷间的相互作用问题。2、电场强度公式及其应用。【使用说明及学法指导】本学案包括电荷 库仑定律、电场 电场强度两节课的内容。建议第一课时在教师的指导下先认真阅读教材，初步掌握课前预习案的内容。第二课时通过小组合作深入理解本学案的基本内容。第三课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。【课前预习案】一、知识点一、电荷 电荷守恒1、自然界中存在两种电荷，_电荷和_电荷，同种电荷相互_ ，异种电荷相互 _。电荷的多少叫做 ，单位是_，符号是_。所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍，电荷量e称为 _ 。2、使物体带电的方法有三种：_、_、接触起电，其实质都是 _。3、电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能_ ，只能从一个物体 到另一个物体，或从物体的 转移到 ，在转移的过程中，电荷的总量_ ，这就是电荷守恒定律。4、电荷的中和及重新分配：两个形状、大小相同的带电导体，接触后再分开。若两带电导体原来带同种电荷，则二者所带电荷为原两导体带电总量的_；若两导体原来带异种电荷，则正负电荷中和后，余下的电荷再 。5、元电荷：电子和质子带等量异种电荷，电荷量的大小均为e=_,所有带电体的电荷量都是电荷量e的整数倍。因此，电荷量e称为_。检测1、甲、乙两同学各拿一带电小球做实验，不小心两小球接触了一下，结果两小球都没电了！电荷哪里去了呢？请你帮他们解释一下原因。二、知识点二、库仑定律1、内容：、真空中两个 之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q1、Q2的乘积成 _，跟它们的距离r的 _成反比，作用力的方向沿着它们的 。2、公式F= ,其中静电力常量k= 3、适用范围：真空中的 。检测1、将两个半径极小的带电小球(可视为点电荷)置于一个绝缘的光滑水平面上，从静止开始释放，那么下列叙述中正确的是(忽略万有引力)()A它们的加速度一定在同一直线上，而且方向可能相同B它们的加速度可能为零C它们的加速度方向一定相反D它们的加速度大小一定越来越小检测2、真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则下列说法正确的是（ ）Aq一定是正电荷 Bq一定是负电荷Cq离Q2比离Q1远 Dq离Q2比离Q1近三、知识点三、电场和电场强度1、电场：电荷之间的相互作用是通过_发生的；电场的基本性质是它对放入其中的电荷有 ，这种力叫做_。2电场强度(1)定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的_，表示该处电场的强弱，放入电场的电荷称为_。在国际单位制中，电场强度的单位为 或_，符号为 或_。(2)电场强度的定义式：E=_,该公式适用于_电场。(3）点电荷的电场强度决定式：E=_，该公式适用于_电场。3、对电场强度的理解：（1）电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，检验电荷q充当“测量工具”的作用。（2）物理学中，规定电场中某点的电场强度的方向跟_在该点所受的电场力方向_、跟_在该点所受的电场力方向_。（3）电场强度是矢量，空间同时存在多个电场时，合场强可用平行四边形定则计算。检测1、电场中有一点P，下列说法中正确的有（ ）A.若放在P点的电荷的电量减半，则P点的场强减半B.若P点没有检验电荷，则P点场强为零C.P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D.P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向检测2、在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B，q1为410-8 C，q2为810-8 C。AB=AD=20 cm，求（1）q1在D点产生的场强大小和方向。（2）q2在D点产生的场强大小和方向。（3）D点的合场强大小和方向。检测3、下列说法中正确的是：（ ）A电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关C电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向D公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的【课内探究案】1、两个半径相同的金属小球,电荷量之比为17,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的（ ）A.B.C.D.2、如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小已知c受到a和b的静电合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是AF1 BF2CF3 DF44、如图所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，此时，上、下丝线受的力分别为TA、TB；如果使A带正电、B带负电，上、下丝线受的力分别为TA 、TB ，则： 5、下列关于点电荷的场强公式的几种不同的理解，不正确的是( )A.在点电荷Q的电场中，某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比B.当r0时，E；当r时，E0C.点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷QD.以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的场强相等6. 在X轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电Q2。且Q1=2Q2。用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在X轴上( )AE1=E2之点只有一处；该点合场强为0BE1=E2之点共有两处；一处合场强为0，另一处合场强为2E2CE1=E2之点共有三处；其中两处合场强为0，另一处合场强为2E2DE1=E2之点共有三处；其中一处合场强为0，另两处合场强为2E27、如图所示，在a、b两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷，c、d两点将a、b两点的连线三等分，则：（ ）A、c、d两点处的场强大小相等 B、c、d两点处的场强大小不相等C、从c点到d点场强先变大后变小 D、从c点到d点场强先变小后变大8、如图所示，真空中A、B两点分别放置异种点电荷QA、QB、QA=-110-8C，QB=410-8C，已知两点电荷间库仑引力为10-5N，求：若移去B处的电荷后，B处的电场强度为多大？ 若不移去B处点电荷，则AB连线中点处C的场强是多大？ 【拓展提升案】9、两个完全相同的金属小球带有电量相等的电荷，相距一定的距离，相互作用力为F，现在用第三个完全相同不带电的小金属球C先跟A接触，再和B接触，然后移去C，则A、B间的相互作用力为（ ）A. F/8 B. F/4 C. F3/8 D. F/4