教案-全国-2009_高中物理：第1章《静电场》教案（新人教版选修3-1）.rar

用心爱心专心第一章静电场一、知识要点（一）电荷及守恒定律1.电荷守恒定律（1）两种电荷：正电荷和负电荷，任何带电体所带电量是基本电荷的整数倍。（2）基元电荷，质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。（3）电荷守恒定律：一个与外界无电荷交换的系统，电荷的代数和守恒。2.库仑定律（1）内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。（2）公式：，F叫库仑力或静电力，也叫电场力。它可以是引力，也可以是斥力，K叫静电力常量，。（3）适用条件：真空中的点电荷（带电体的线度远小于电荷间的距离r时，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计时，可看作是点电荷）。（二）电场强度1.电场带电体周围存在的一种物质。电场是客观存在的，不以人的意志为转移的，只要电荷存在，在其周围空间就存在电场，电场具有力的性质和能的性质。2.电场强度定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫做这一点的电场强度。公式：，E与q、F无关，取决于电场本身，适用于一切电场。方向：是矢量，规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同。3.点电荷Q在真空中产生的电场，K为静电力常量。4.匀强电场在匀强电场中，场强在数值上等于沿电场方向每单位长度上的电势差，即：。5.电场叠加几个电场叠加在同一区域形成的合电场，其场强可用矢量的合成定则（平行四边形定则）进行合成。6.电场线（1）概念：为了形象地描绘电场，人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，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。（2）性质：电场线起始于正电荷（或来自无穷远）终止于负电荷（或伸向无穷远）但不会在没有电荷的地方中断；②电场线的疏密情况反映电场的强弱，电场线密的地方，场强大；③电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向；④电场线空间中不相交；⑤静电场中电场线不闭合（在变化的电磁场中可以闭合）⑥电场线是人为引入的，实际上不是客观存在的。（三）电势能和电势、电势差1．静电力做功的特点：只与电荷的始、末位置有关，与电荷经过的路径无关。2．电势能（1）定义：电荷在电场中所具有的势能叫电势能。（2）电场力做功与电势能的关系：在电场中移动电荷时，电场力对电荷做正功，电势能减少；电场力对电荷做负功，电势能增加。电场力做的功等于电势能的变化量，即：也就是说，电荷在电场中某点（A）的电势能，等于静电力（电场力）把它从该点移动到零势能位置（B）时电场力所做的功。若取则（对匀强电场）=（对所有电场）（3）特点：①与参考点（零势能位置）选取有关；②是电荷与所在电场所共有的3.电势电荷在电场中某点（A）的电势能（）与它的电荷量（q）的比值，叫做这一点的电势。用表示。即。电场中电势的高低：顺电场线的方向逐渐降低。电势零位置的选取与零电势能位置选取相似。4．等势面：电场中电势相同的点构成的面叫等势面。它具有如下特点：（1）电荷在同一等势面上移动，电场力不做功（而电场力做的功为零时，电荷不一定沿等势面移动）；（2）等势面一定跟电场线垂直；（3）等差等势面密的地方场强大；（4）任意两等势面都不会相交；（5）电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。5．电势差定义：电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。用表示。即也可这样说，电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟电荷电量的比值，叫做这两点间的电势差，也叫电压。即：，电场中A、B两点间的电势差只取决于A、B两点在电场中的位置，与参考点的选取及被移动的电荷无关，U跟W、q无关。※电场中的导体1.静电感应：电场中的导体内部的自由电子受到电场力作用，将向电场反方向做定向移动，结果使导体两端分别出现正负感应电荷。2.处于静电平衡状态的导体的特征：（1）内部场强（合场强）处处为零；（2）整个导体是等势体，表面是个等势面；（3）表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直；（4）净电荷只能分布在导体的外表面上。3.静电屏蔽：金属网罩（或金属包皮）能把外电场遮住，使内部不受外电场的影响。（四）电容器和电容1.电容器：任何两个彼此靠近又相互绝缘的导体组成一个电容器。使电容器带电（或电量增加）的过程叫充电，充电过程是电源的电能转化为电容器中的电场能的过程；使充电后的电容器失去电荷（或电量减少）的过程叫放电，放电过程是电容器中的电场能转化为其它形式的能量的过程。2.电容（1）定义：电容器所带的电量跟它两极间的电势差的比值叫电容器的电容。（2）公式：，电容在数值上等于使电容器的两极板间的电势差增加1V所需的电量，与Q、U无关，只取决于电容器本身。（3）单位：法拉（F）。。（4）平行板电容器的电容：随两极板间正对面积的增大而增大，随两极板间距离的减小而增大，随两极板间电介