高二物理电场电流

新课标人教版课件系列《高中物理》选修1-1第一章《电场电流》1.1《电荷库仑定律》教学目标•（一）知识与技能•1．知道两种电荷及其相互作用．知道点电荷量的概念．•2．了解静电现象及其产生原因；知道原子结构,掌握电荷守恒定律•3．知道什么是元电荷．•4．掌握库仑定律，要求知道知道点电荷模型，知道静电力常量，会用库仑定律的公式进行有关的计算．•（二）过程与方法•2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。•3、类比质点理解点电荷，通过实验探究库仑定律并能灵活运用•（三）情感态度与价值观•通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质，认识理想化是研究自然科学常用的方法,培养科学素养，认识类比的方法在现实生活中有广泛的应用•重点：电荷守恒定律，库仑定律和库仑力•难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题，库仑定律的理解与应用。•教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球，多媒体课件新闻链接2004年7月23日，一道闪电和紧跟着的一声巨雷让挤在居庸关长城烽火台避雨的数十人被震倒在地上，一些游客瞬时失去了知觉，至少有15人因伤住进医院。新闻链接雷电突袭245只羊横尸山野牧民痛哭山坡上•8月28日18时许，吐尔洪乡乌亚拜村夏季牧场突然雷电交加下起暴雨。当时，牧民叶生和哈力木别克正在海拔2000多米高的铁斯克塔斯山上放羊。•据目击这一事件的牧民反映，暴风雨中，一个火球突然落入羊群里，羊的哀号声顿时传遍山坡。雷电雷公电母摩擦起电的实质是:一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电.摩擦起电富兰克林（1706－1790）美国科学家、发明家、政治家，美利坚合众国的创始人之一。雷电摩擦起电借助一只普通的风筝就进入带雷的云区在风筝的上端固定了一根尖头的金属丝，在风筝的末端绑上一把金属钥匙电闪雷鸣时，风筝线尾端的麻绳纤维相互排斥地耸立起来伸手摸向钥匙，结果受到了强烈的电震。用莱顿瓶收集雷电是也是放电现象雷电“喜爱”在尖端放电，所以在雷电交加时，人在旷野上行走，或扛着带铁的金属农具，或骑在摩托车上，或恰恰举起高尔夫球杆，或在电线杆、大树下躲雨，人或物体容易成为放电的对象而招来雷击。建筑物的顶端或棱角处，也很容易遭受雷击；此外，金属物体和管线都可能成为雷电的最好通路。小常识小常识•避雷针就可以把云层上的电荷导人大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全避雷针一.电荷1.静电现象2.两种电荷正电荷负电荷3.同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引。4.电荷量概念单位验电器二.起电的方法1.摩擦起电3.感应起电2.传导起电实质：电荷的转移+5C+5C+2.5C+2.5C2.传导起电(接触起电)+2.5C+2.5C当两个带同种电荷的带电体相接触时，均分电量如原来带异种电荷先中和后均分+5C-3C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C+5C-3C+1C+1C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C如原来带异种电荷先中和后均分+1C+1C5C+（-3C）=+2C+2C/2=+1C如原来带异种电荷先中和后均分三.电荷守恒定律电荷既不能创生,也不能消灭,只能从一个物体上转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到物体的另一部分.在转移的过程中,电荷的总量不变.e=1.6x10-19C元电荷点电荷只有电荷量而没有大小的几何点。一种理想模型.当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.四.库仑定律F=Q1Q2kr2电荷间相互作用的电力F叫做静电力或库仑力.k=9.0×109N·m2/C2k:静电力常量练习1.关于点电荷的概念,下列说法正确的是()ABCD只有体积很小的带电体才能看作点电荷体积很大的带电体一定不能看作点电荷当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷C对于任何带电球体,总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷练习2把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥,则两球原来的带电情况不可能是()ABCD原来的其中一个带电两个小球原来分别带等量异种电荷两个小球原来分别带同种电荷两个小球原来分别带不等量异种电荷B1.2《电场》教学目标•（一）知识与技能•1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态．•2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的．•3．认识电场线和电场强度，懂得用电场线、电场强度描述电场，知道匀强电场•（二）过程与方法•通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。•（三）情感态度与价值观•培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。•重点：电场强度的概念及其定义式•难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算+Q-qAB电场电荷A电荷B电场电荷周围存在电场，电荷间的相互作用是通过电场发生的。电场的基本性质:对放入其中的电荷有力的作用.这种力叫电场力电场是客观存在的特殊物质！一、电场：典型例题1．下面关于电场的叙述正确的是[]A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的;B．只有电荷发生相互作用时才产生电场;C．只要有电荷存在，其周围就存在电场;D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用.二.电场强度+Q试探电荷:电量很小,体积很小,不致影响原来的电场场源电荷+q2rqQkFqFE1.内容:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.2.公式:qFE单位:N/CV/m3.矢量性：电场中某点的场强方向跟正电荷在该点受到的电场力方向相同。注意：公式是定义式不是决定式,电场E与试探电荷受到的电场力F及试探电荷量q大小无关,是由电场本身所决定的电场强度E电场力F反映电场中各点的场的性质物理量。定义式：E=F/q电场对放入其中的电荷的作用力。计算式：F=qEE的大小只决定于电场本身，与试探电荷q无关。在电场中不同的点，E的大小一般是不同的。F的大小由放在电场中某点的试探电荷q和该点的场强共同决定，F与q成正比。对于确定的电场，其中各点的场强都有确定的方向。同一电荷受力的方向因在电场中的位置而异；同一位置则因受力电荷的电性而异。E的单位：N/CF的单位：N分清电场强度与电场线4.点电荷电场的场强+Q-Q2rqQkFababEEEEEE2rQkqFE5.电场的叠加：+Q-QE1E2E+Q+QE1E1E2E2E电场是矢量，它的叠加应遵循平行四边形或三角形法则。典型例题2．下列关于电场强度的叙述正确的是[]A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力；B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比；C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向；D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关。3．电场强度的定义式为E＝F／q[]A．该定义式只适用于点电荷产生的电场；B．F是检验电荷所受到的力,q是产生电场的电荷电量;C．场强的方向与F的方向相同;D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比.4、在电场中的P点放一个电荷量为4×10-9C的点电荷，它受到的电场力为2×10-4N，（1）P点的场强大小为多少？（2）把放在P点的电荷量减为2×10-9C，则P点的场强大小为多少？电场力大小为多少？（3）把该点的电荷移走，P点的场强大小又为多少？5．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则[]A.若在A点换上－q，A点场强方向发生变化;B.若在A点换上电量为2q的电荷,A点的场强将变为2E;C.若在A点移去电荷q，A点的场强变为零;D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关三.电场线1.电场线：在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫电场线.电场线不是电场中实际存在的曲线,而是为了形象地描述电场而假设的曲线。2.一些点电荷的电场线：(2).带等量同种点电荷的电场线:3.几种常见电场的电场线(1).带等量异种点电荷的电场线:(3).点电荷与带电平板的电场线(3).点电荷与带电平板的电场线电场线(1)是形象描述电场的一些虚假曲线；(4)电场线的切线方向是该点的场强方向；(5)电场线越密的地方,场强越大电场线越疏的地方,场强越小。(2)静电场中的电场线起于正电荷或无穷远,终于负电荷或无穷远,不形成闭合曲线；(3)电场线在空间不能相交,也不能相切；3.匀强电场：电场中各点的场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场匀强电场的电场线是匀均分布的等间距的平行直线。6．关于电场线的说法，正确的是[]A．电场线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D．静电场的电场线不可能是闭合的练习：7.关于电场强度,下列说法正确的是:[]A.E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍.B.E=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r2成反比C.在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强均相同D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向8.如图所示,AB是某电场中的一条电场线,在线上放一个自由的负电荷,它将沿电场线向B点运动,下列判断哪些是可能的A.电场线方向由B指向A,负电荷加速度不变;B.电场线方向由B指向A,负电荷加速度不断减小;C.电场线方向由A指向B,负电荷加速度不断增大;D.电场线方向由B指向A,负电荷加速度先减小后增大.AB9.如图所示,分别在A,B两点放上点电荷Q1=2×10-4C和Q2=-2×10-4C,在AB垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=6×10-2m,试求:(1)C点的场强;(2)如果有一个电子静止在C点,它受到的库仑力的大小和方向如何?+-ABCOQ1Q210.如图所示,在匀强电场中,质量为m,带电量为-q的小球被绝缘细线吊起,现在空间加一匀强电场,使小球静止时细线与竖直方向夹角为θ,则所加电场强度的最小值为多大?方向如何?θ1.3《生活中的静电现象》教学目标•1、了解生活中常见的静电现象，能够用所学的只是解释简单的静电现象。•2、通过了解一些静电现象和避雷方法，认识人类社会在发展过程中如何适应自然，建立人类必须与自然相互依存、和谐发展的认识。•3、了解人类应用静电和防止静电的事例。据专业机构测算，翻阅塑料说明书大约产生7000伏静电干扰，在室内走动可能产生6000伏电压，屁股在椅子上一蹭会产生1800伏以上的电压，而听到噼啪声时已有上万伏的电压了。当你感觉电击时，你身上的静电电压已超过2000伏！当你看到放电火花时你身上的静电已高达5000伏！当你听到放电声音时，你身上的静电已高达8000伏！但北方干燥地区的朋友对此一定感受很深。静电的能量和破坏性是不能小看的。静电有害也有利，你知道静电在我们生活中有哪些应用吗？静电是怎样产生？静电的产生是由于不同的物体相互接触或摩擦时，一个物体失去一些电子而带正电，电子转移到另一物体上使其带负电。若在物体分离的过程中电荷难以中和，积累在物体上的电荷就形成了静电。静电是因为摩擦、感应等在物体上积累起来的电荷.１、火花放电因为静电间的相互用力,会使带静电的物体间有引力和斥力,当静电积累到一定程度时,会产生火花放电.２、接地放电用导线将带电导体与大地连接起来云层之间、云层与在地面之间形成几百万伏以上的电压。这个电压足可以击穿空气（使空气电离），产生几十万安培的瞬间电流。电流生热使空气发光，叫做闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，叫做雷声。雷电产生的原因：主要是由于云层的相互摩擦。摩擦导致了云层带异种电荷的大量积累。靠近地面的云层中电荷的大量积聚，会使地面因静电感应而引起电荷的集聚。３