高中物理电场（1）

传统物理教学实践中，由于对教育目的价值取向的偏差，往往仅把学生当作教育的对象和客体，忽视学生的自主意识、创新精神的培养，忽视学生主体性的发展，主要表现在：

（1）重教师而不重学生，如讲细讲透、面面俱到、滴水不漏的教学表演，往往就被认为是一节好课；

（2）重管教而不重自觉，如教学过程中不重视学生的自我调控、独立判断；

（3）重统一而不重多样，如学生几乎没有可能自由选择学习内容或自行规划、安排学习进程，教学要求强求一律，学生间的个性差异得不到承认；

（4）重传授而不重探索，如将学生视为承受知识的容器，教学中一味填鸭灌输、包办代替；

（5）重继承而不重创新；

（6）重结果而不重过程；

（7）重考试成绩而不重全面发展这一切不仅造成了学生学习兴趣下降，学业负担加重，探索精神萎缩，而且极大地妨碍了学生主体性发展，影响了教育方针的全面贯彻落实，也必将影响到社会发展。培养、发展人的主体性，是教育改革的一个主题，也是深化改革的一个重要突破口。物理教学不仅要使学生“接受”、“适应”已有的和既定的一切，也要使他们具有改造和发展现存社会及现存自我的能力。弘扬和培植学生的主体性，在教育教学活动中突出学生的主体地位，强调教学民主，强调自我激励，强调学会学习，将使学生获益终身。

二、物理学习中的“思”与“问”

很多学生认为物理抽象，难学，但又一时找不到好的学习方法，有的同学认为，只要上课认真听讲、课下仔细看书，平时多做些题就能把物理学好，他们也试着这样去做了，可是效果并不理想，那是为什么呢？我想大家都忽视了“思”与“问”在物理学习中的重要作用。孔子曰：“学而不思则罔，思而不学则殆。”这句话充分指出了学与思的密切辨证关系。告诫大家在学习中要重视积极思考，才会有收获。物理课程并不像有的课程那样，记住几个概念，几条结论就能解决很多问题，仅仅靠死记硬背，生搬硬套是行不通的。物理不是看懂的，也不是听懂的，是想懂的。物理学内容来源于自然现象及生活实践，是研究自然规律的；物理题型灵活多变，光靠死记硬背没有多大用处的，必须深入理解，弄清概念规律的来龙去脉，这需要有较好的理解能力、观察能力、逻辑思维能力，空间想象能力、分析问题的能力、利用数学知识处理物理问题的能力等。物理学习的成功与否，关键在于能否正确的处理好“思”与“问”的关系。可以说没有思考就没有进步，没有问题就没有提高。在学习物理的过程中，应注意积极地思考，善于提出问题，解决问题，在“思”中进步，在“问”中升华。

三、培养差生学习物理的兴趣

差生转化工作，首先要重视非智力因素的培养，我以为不仅要教好物理，还要关心、热爱差生，使师生间形成“情感共振”，从而使这部分学生喜爱学习物理课。教师要充分利用物理学科特点，物理学科与现代科学技术高速发展的关系对学生进行爱国主义、人生观、价值观的教育和培养，从而使他们形成较浓的学习兴趣。

高中物理电场（2）

今年我从事高中毕业班的物理教学工作，反思一年的教学工作并结合今年及历届几年的高考理综试题，要想做好高三复习工作，我觉得应做好下面几点：

一、循序渐进，加深对双基知识的理解

高考对能力的考核要求首项便是理解能力。确实，只有对所学双基知识都能深刻理解，才谈得上运用它们进行推理、分析，去解决更复杂的问题。怎样才算对所学知识做到理解了？举例说吧，对交流电的有效值，如果以为最大值的√2/2倍就是有效值，那么，对这一物理概念就没有理解。因为这只是对特定交流电的一个数量关系，不适用于所有交变电流的情况。必须从有效值定义本身去理解，并能运用它计算出不同情况中交流电的有效值，才达到理解的效果。又如，静电场中的导体在静电平衡到达时，其内部场强为零。如果对此结论误以为导体内部没有电场，则对这个物理规律也就没有深刻理解。务必通过仔细体味，明确在导体的内部既有施感电荷产生的电场E1，又有感应电荷产生的电场E2，它们的矢量和为零；同理，施感电荷的电场和感应电荷的电场迭加的结果，则使导体各处电势都相等。能这样来理解这个物理规律，应用它去解决问题才算是到位了。

怎样才能做到深刻理解双基知识？我认为必须安排学生坚持“循序渐进”这个原则。任何贪多、求快的复习安排，或以解题来带知识的速成复习方法，都只能食而不化。快则快了，然而对所复习的知识仍然是一知半解，不深不透，不可能达到正确理解的目的。“循序渐进”是按课文的章节顺序，稳扎稳打。具体说，可按以下几项来操作：

①对每节课文坚持认真阅读，及时消化，理出要点；

②独立完成相应的巩固作业，检查自己对所涉及的概念及规律的理解程度；

③每章结束，可借助一些参考书搞一次单元小结，理一理本章知识线索；

④每逢大型考试，再将知识回头联系。以上各项如能持之以恒，则对双基知识的掌握定会有相当的收益。

二、正确处理知识的全面和重点的关系

我认为，总复习必须按照教学大纲扫描全部的知识。在这上面千万不能心存侥幸，搞什么猜题押宝，随意舍弃或疏忽自认为不重要的、不会考的部分。例如今年高考实验考的是二极管，二极管应作为教学中的边缘知识，如果未重视这些边缘知识，就会丢不长施。尤其在时间有限的复习课上，老师一般很难详细述及所有内容，因此，对于面上一定篇幅属于识记性质的知识，需要要求学生自己阅读课文加以弥补，以免形成知识的缺漏。这就是正确处理知识面的意思。但在物理学科全部知识中，毕竟也有主次之分，所以还得在复习中注意突出重点。例如就力学部分而言，力和运动学知识可视为力学的准备知识，而牛顿定律、动量守恒定律、功和能的关系则是整个力学框架的重要支柱。对这些重点内容，复习务必追求突破性进展。所以，讲课时要特别要求学生注意听老师的总结及分析解剖；消化时务求深刻理解它们的内涵。同时找些例题帮助学生熟悉它们的应用；练习则需要有一定的反复以求熟练掌握。只有正确处理好面和点的关系，才可能达到既拣芝麻又抱西瓜的最终目的。

三、规范地做好各项练习

练习在总复习中是举足轻重的一环，要想通过练习达到巩固知识、提高能力的目的，力求规范地解题是应该遵循的一个原则。具体说务求做到两条：

①要规范地使用物理规律。不少同学常从生活经验角度去解物理题，比如用动能定理时习惯从功、能的数值上加加减减来得到结果，而不问列式的物理意义。这种不规范的混乱的思维方式，只能使认知水平停滞在生活经验的层次上，正是复习中一大障碍。物理学自有本身固有的思维规律和方法，像动能定理的应用，首先要求弄清所研究的过程及研究对象在此过程中的受力情况，然后区别各力做功的正、负，再搞清过程的初态和终态，最后按外力功的代数和等于动能增量列出方程，这之后的代数运算便容易了。如果在平时练习中始终能坚持这样规范地使用物理定律、定理，时间久了必然会加深对规律的理解，能力一定会上升到新的层次。

②要将题做完整。我接触过一些学生，做练习“浮而不实”，列出几个物理方程便丢手不做或整理到代数式但懒于代入数字运算等，都不肯将题解到底。他们之中不乏最后失败的实例，均因为他们没有从日常的练习中得到收益。许多物理题，粗一看解题方向似乎很明显，仔细一解才发现里边隐含着重要的变化及关键。再说，一个完整的解题要有严密的逻辑过程；要有简明扼要的文字表述；有单位的处理；有数字的运算……所有这些，无不涉及双基知识及个人的素养和能力，都是要通过训练来加以提高改进的。那种蜻蜓点水式的解题，不可能在这些方面得到不断启发和训练，题解得再多，然而水平提高不快、工作不实，最后必定导致复习工作的低效率。

四、通过专题复习，提高综合分析问题的能力

高三复习的后阶段，在基础知识的认知基本到位的前提下，可考虑搞一些专题性质的复习。采用归类、对比的方法，加深对双基知识的理解，并提高自己综合、分析的能力。拿物理图象举例说吧，有关这方面的知识，原来散见于力学、热学、电学等章节，初学时一般只能就事论事，学的是一个个图线的某个方面的意义。复习时若还是机械重复一次，认识必然还是支离破碎，不能提高认知能力的水平。如果搞一个“物理图线”的专题，综合一下已有的对图线的各项认识，就能从图线的涵义、截距、斜率、走向、覆盖面积等诸多方面全方位认识图线的物理涵义。这样，对图线的认识、解释、翻译的能力便得到了提高，再去解决同类型的问题，自然就会迎刃而解了。

高中物理电场（3）

电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝

欧姆定律：I=U/R {I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝

电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝

闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝;

电功与电功率：W=UIt，P=UI{W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝;

焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝;纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q，因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R;电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE，P出=IU，η=P出/P总{I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝

电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)

电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+

电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3

功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+

欧姆表测电阻：(1)电路组成 (2)测量原理

两表笔短接后,调节R0使电表指针满偏，得Ig=E/(r+Rg+R0);接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

Ix=E/(r+Rg+R0+Rx)=E/(R中+Rx);由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小

(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)｝、拨off挡。

(4)注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

伏安法测电阻

电流表内接法：电压表示数：U=UR+UA;电流表外接法：电流表示数：I=IR+IV

RX的测量值=U/I=(UA+UR)/R=RA+RX>R真;RX的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRX/(RV+R)

选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2];选用电路条件Rx<

滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法：

限流接法：电压调节范围小,电路简单,功耗小，便于调节电压的选择条件RP>RX

分压接法：电压调节范围大,电路复杂,功耗较大，便于调节电压的选择条件RP

高中物理电场（4）

预习

通读一遍教材，去了解和接受新的物理概念，找到它的特点，提前知道公式和定理等。把不明白的地方作记号，等后面深入学习时解决或者问老师。

新旧知识是一个继承关系，并不是割裂独立的。预习新知识的时候，要联系前面学过的知识，发现哪里不会不明白不清楚，要赶紧补回来，因为老师默认你已经会啦!扫除这些“绊脚石”，才能立即理解课堂上老师讲的新课。

预习也要注意时间和效率，一般优先预习自己不擅长的科目，拒绝苦思冥想(其实是在发呆?)，完全可以把问题留到上课听讲的时候解决!

尝试自己画出知识点脉络图，能够全面了解整本书的知识点和考点。

听课

课堂是学习的主要场所，听课是学习的主要过程，听课的效率如何，决定着学习的主要状况。提高听课效率要注意：课前预习要有针对性。钻研课本要咬文嚼字，注意辨析。概念理解要准确，对概念的确切含义要通过实际例子情景化(例静摩擦力中“一起运动”“有运动趋势”，运动学中“二秒”、“第二秒”、“二秒末”，“速率相等”“速度相同”，自由落体中的“真空”“静止开始”等)。所谓辨析，就是要把容易混淆的概念放到一起，认真对比其差异。如重力和质量，重力与压力，速度与加速度，变化大小和变化快慢，匀变速与匀速等等。听课过程要全神贯注，特别要注意老师讲课的开头和结尾，老师讲课开头，一般慨括前一节课的要点和指出本节课要讲的内容，是把旧知识和新知识联系起来的环节，结尾常常是对本节课所讲知识的归纳总结，具有高度的慨括性，是在理解基础上掌握本节知识方法的纲要。

复习

①做好及时的复习。上完课的当天，必须做好当天的复习。复习的有效方法不只是一遍遍的看书和笔记，是采取回忆式的复习：先把书、笔记合起来回忆上课使老师讲的内容，例如分析问题的思路、方法等(也可以边回忆边在草稿上写一写),尽量想得完整些，然后大开笔记本和书对照一下，还有哪些没己清楚的，把它补起来，这样就使得当天上课的内容巩固下来了，同时也就检查了当天课堂听课的效果如何，也为改进听课方法及提高听课效率提出必要的改进措施。

②做好章节复习，学完一章后应进行阶段性复习，复习方法也采用回忆式复习，而后与书、笔记相对照，使其内容完善。

③做好章节总结。善于总结，才能触类旁通，才能举一反三，才能使书越读越薄。章节总结内容应包括以下部分：本章的知识网络，主要知识内容，定理、定律、公式、解题的基本思路和方法、常规典型题型、物理模型等。

高中物理电场（5）

第一节认识静电

一、静电现象

1、了解常见的静电现象。

2、静电的产生

(1)摩擦起电：用丝绸摩擦的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦的橡皮棒带负电。

(2)接触起电： (3)感应起电：

3、同种电荷相斥，异种电荷相吸。

二、物质的电性及电荷守恒定律

1、物质的原子结构：物质是由分子，原子组成，原子由带正电的原子核以及环绕原子核运动的带负电的电子组成的。而原子核又是由质子和中子组成的。质子带正电、中子不带电。在一般情况下，物体内部的原子中电子的数目等于质子的数目，整个物体不带电，呈电中性。

2、电荷守恒定律：任何孤立系统的电荷总数保持不变。在一个系统的内部，电荷可以从一个物体传到另一个物体。但是，在这个过程中系统的总的电荷时不改变的。

3、用物质的原子结构和电荷守恒定律分析静电现象

(1)分析摩擦起电 (2)分析接触起电(3)分析感应起电

4、物体带电的本质：电荷发生转移的过程，电荷并没有产生或消失。

第二节电荷间的相互作用

一、电荷量和点电荷

1、电荷量：物体所带电荷的多少，叫做电荷量，简称电量。单位为库仑，简称库，用符号C表示。

2、点电荷：带电体的形状、大小及电荷量分布对相互作用力的影响可以忽略不计，在这种情况下，我们就可以把带电体简化为一个点，并称之为点电荷。

二、电荷量的检验

1、检测仪器：验电器

2、了解验电器的工作原理

三、库仑定律

1、内容：在真空中两个静止的点电荷间相互作用的库仑力跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

2、大小：

方向：在两个电电荷的连线上，同性相斥，异性相吸。

3、公式中k为静电力常量，

4、成立条件

①真空中(空气中也近似成立)，②点电荷

第三节电场及其描述

一、电场

1、电场：电荷的周围存在着电场，带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的。

2、电场基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。

3、电场力：电场对放入其中的电荷有作用力，这种力叫电场力

电荷间的静电力就是一个电荷受到另一个电荷激发电场的作用力。

二、电场的描述

1、电场强度：

(1)定义：把电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,定义为该点的电场强度，简称场强，用E表示。

(2)定义式：

F——电场力国际单位：牛(N)

q——电荷量国际单位：库(C)

E——电场强度国际单位：牛/库(N/C)

(3)方向：规定为正电荷在该点受电场力的方向。

(4)点电荷的电场强度：

(5)物理意义：某点的场强为1N/C，它表示1C的点电荷在此处会受到1N的电场力。

(6)匀强电场：各点场强的大小和方向都相同。

2、电场线：

(1)意义：如果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，这样的曲线就叫做电场线。

(2)特点：

电场线不是电场里实际存在的线，而是为形象地描述电场而假想的线，因此电场线是一种理想化模型。

电场线始于正电荷，止于负电荷，在正电荷形成的电场中，电场线起于正电荷，延伸到无穷远处;在负电荷形成的电场中，电场线起于无穷远处，止于负电荷。电场线不闭合，不相交，也不是带电粒子的运动轨迹。

在同一电场里，电场线越密的地方，场强越大;电场线越稀的地方，场强越小。

(3)几种常见电场线的分布图形

第四节趋利避害—静电的利用与防止

一、静电的利用

1、根据静电能吸引轻小物体的性质和同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理，主要应用有：

静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒，静电喷药等。

2、利用高压静电产生的电场，应用有：

静电保鲜、静电灭菌、作物种子处理等。

3、利用静电放电产生的臭氧、无菌消毒等

雷电是自然界发生的大规模静电放电现象，可产生大量的臭氧，并可以使大气中的氮合成为氨，供给植物营养。

二、静电的防止

静电的主要危害是放电火花，如油罐车运油时，因为油与金属的振荡摩擦，会产生静电的积累，达到一定程度产生火花放电，容易引爆燃油，引起事故，所以要用一根铁链拖到地上，以导走产生的静电。

另外，静电的吸附性会使印染行业的染色出现偏差，也要注意防止。

2、防止静电的主要途径：

(1)避免产生静电。如在可能情况下选用不容易产生静电的材料。

(2)避免静电的积累。产生静电要设法导走，如增加空气湿度，接地等。

高中物理电场（6）

实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关?

原理：根据煤油温度的变化量或观察U形管中液面高度差来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。

实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快;是绝缘体。

焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

计算公式：Q=I2Rt(适用于所有电路)

①串联电路中常用公式：Q=I2Rt。并联电路中常用公式：Q= U2t/R

②无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量 常用公式Q= Q1+Q2

③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q=U2t/R=Pt

应用──电热器：

①定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。

②原理：焦耳定律。

③组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。

④优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。

实验：探究电热与哪些因素有关

实验目的：

探究通电导体产生的热量与哪些因素有关。

实验原理：

利用控制变量法来研究。实验中把电热的多少转换成加热空气热胀冷缩的大小(加热物体升高温度的多少)。

实验器材：

焦耳定律演示装置。

实验步骤：

实验1：研究电热与电阻的关系

设计电路图，如图(控制电流和通电时间相同)。

检查两个U形管中液柱的高度是否相平，如果不相平，则需要进行调整。把两个密闭容器中的电阻丝串联。

断开开关，连接实物，如图。检查电路，把滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。

闭合开关，调节滑片P到达某位置，读出此时电流的大小。

观察两U形管中液柱高度的变化。

实验2：研究电热与电流的关系

设计电路图，如图(控制电阻和通电时间相同)。

检查两个U形管中液柱的高度是否相平，如果不相平，则需要进行调整。把两个密闭容器中的电阻丝串联。

断开开关，连接实物，如图。检查电路，把滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。

闭合开关，调节滑片P到达某位置，读出此时电流的大小，此时电流表的示数等于电阻R1中电流大小，电阻R2中的电流等于电流表读数的一半。

观察两U形管中液柱高度的变化。

分析论证：

在研究电热与电阻关系的实验中，利用两个电阻串联的电流相等，电阻大的密闭容器中的U形管中液面高，说明容器内空气受热膨胀较大，温度更高，电流通过电阻产生热量多。即在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多。

在研究电热与电流关系的实验中，在电阻R2两端再并联一个相同的电阻，并联分电流，所以R2的电流就是干路R1电流的一半。电阻R1所在容器液柱上升的较高，说明R1放出热量较多。在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过电阻产生热量越多。

电热与通电时间的关系可以通过实验过程体现出来，对于某一个电阻丝所在容器，通电时间越长，液柱上升的越高，说明通电时间越长，电流通过电阻产生热量越多，没有必要再单独通过实验来探究。

通过本次实验可以得出电流通过电阻产生热量的多少与电流、电阻和通电时间都有关。电流越大、电阻越大、通电时间越长，电流通过电阻产生热量越多。

高中物理电场（7）

电场力的性质

【基本概念、规律】

一、电荷和电荷守恒定律

点电荷：形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷.

电荷守恒定律

(1)电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中，电荷的总量保持不变.

(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电.

二、库仑定律

内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上.

公式：F=kr2(q1q2)，式中的×109 N·m2/C2，叫做静电力常量.

适用条件：(1)点电荷;(2)真空.

三、电场强度

意义：描述电场强弱和方向的物理量.

公式

(1)定义式：E=q(F)，是矢量，单位：N/C或

(2)点电荷的场强：E=kr2(Q)，Q为场源电荷，r为某点到Q的距离.

(3)匀强电场的场强：E=d(U).

方向：规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向.

四、电场线及特点

电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.

电场线的特点

(1)电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处.

(2)电场线不相交.

(3)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大.

(4)沿电场线方向电势降低.

(5)电场线和等势面在相交处互相垂直.

高中物理电场（8）

两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量×109Nm2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝

电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E：电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q：检验电荷的电量(C)｝

真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r：源电荷到该位置的距离(m)，Q：源电荷的电量｝

匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝

电场力：F=qE {F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝

电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝

电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝

电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝

电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-QuAb (电势能的增量等于电场力做功的负值)

电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝

平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ε：介电常数)

带电粒子在电场中的加速(V0=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2

带电粒子沿垂直电场方向以速度V0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平抛运动;垂直电场方向:匀速直线运动L=V0t，平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2，a=F/m=qE/m

高中物理电场（9）

电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝

欧姆定律：I=U/R {I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝

电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝

闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝;

电功与电功率：W=UIt，P=UI{W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝;

焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝;纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q，因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R;电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE，P出=IU，η=P出/P总{I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝

电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)

电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+

电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3

功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+

欧姆表测电阻：(1)电路组成 (2)测量原理

两表笔短接后,调节R0使电表指针满偏，得Ig=E/(r+Rg+R0);接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

Ix=E/(r+Rg+R0+Rx)=E/(R中+Rx);由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小

(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)｝、拨off挡。

(4)注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

伏安法测电阻

电流表内接法：电压表示数：U=UR+UA;电流表外接法：电流表示数：I=IR+IV

RX的测量值=U/I=(UA+UR)/R=RA+RX>R真;RX的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRX/(RV+R)

选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2];选用电路条件Rx<

滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法：

限流接法：电压调节范围小,电路简单,功耗小，便于调节电压的选择条件RP>RX

分压接法：电压调节范围大,电路复杂,功耗较大，便于调节电压的选择条件RP

高中物理电场（10）

一、教学目标

1．掌握用电场线表示电场强度的方法；

2．掌握常见电场的电场线画法；

3．掌握匀强电场。

二、教学重点、难点：

1．电场线的概念及其特点是本节课的重点。

2．学会用电场线描述电场是学习的重点也是难点。

三、教学方法：实验演示、计算机辅助教学

四、教 具：

1．实验演示：感应起电机一个、验电羽两个，两块带有验电羽的绝缘铝板。

2．课件演示：计算机、投影仪、大屏幕、自制CAI课件

五、教学过程：

（一）复习提问

1．电场强度的定义及其物理意义是什么？

2．电场强度的决定因素是什么？

3． 及 有什么联系与区别？

4．简述电场强度的叠加原理。

（二）引入新课

电场看不见，摸不着，想个什么样的方法来形象地描述它呢？

在初中，同学们学过磁场，磁场也看不见摸不着；当时用什么方法来形象地描述它呢？用磁感线。

磁感线是真实存在的呢？不存在，是假想的。用它来形象、直观地描述磁场强弱和方向。

磁感线在条形磁体外部由N极指向S极，内部由S极指向N极，是闭合曲线，且外部稀疏内部稠密。磁感线有走向，磁感线上某点切线方向为该点磁场方向，也是该点所放小磁针的N极指向，即N极受力方向。磁感线不相交（如图1所示）。

形象直观地描述磁场用磁感线，形象直观地描述电场呢？

（三）教学过程设计

1．电场线概念引入

英国物理学家法拉第首先引入了电场强度的图象，他在电场中画了一些线，使这些线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，并使线的疏密表示场强的大小。这些线称为电场线。

2．几种常见电场的电场线匀强电场

（1）点电荷电场的电场线

如图2（a）所示，在A点放正电荷Q，研究该电场的电场线。为此在Q的周围B点放上+1C的点电荷q，它受到的电场力方向在A与B连线上，并且由A指向B，再在A与B连线上取任一点C，放+1C点电荷q，它受的电场力方向仍在连线上，方向由A向C，由于电场线在B与C的切线共线，所以射线AC为一条电场线。同理，由A点出发的所有射线都可以是电场线，但考虑到对电场线的另一要求，它的疏密应表示E的大小，再考虑到空间对称，所以每对相邻电场线间的夹角应该相同，所以电场线应是图2（b）所示的样子。

对负电荷Q的电场线，只需将正点电荷Q的电场线反向即可。如图2（C）所示。

（2）等量异号点电荷的电场线

如图3（a）所示，在A点与B点分别放上点电荷+Q与-Q，并研究它们的电场线的形状。

首先研究直线AB上的情况，在A与B之间的连线的任一点放上+1C的点电荷q，q受到两个电荷同时作用，而合力方向在A与B的连线上，由此可知，线段AB是一条电场线，方向由A指向B，再将q放于B点右侧直线上的任一点，发现q受的合力方向也在AB连线上，并指向B，所以终止于B点的这条射线也是一条电场线，方向指向B。再将q放于A点左侧直线上的任一点，发现q受的合力方向也在AB直线上，方向由A向外，所以从A点出发的，方向背向A点的这条射线也是一条电场线。A与B连线上的电场线情况如图3（a）所示。

再研究线段AB的垂直平分线OO＇上的情况。为此在其上任一点放上+1C的点电荷q，它受到的两个点电荷的作用力等大，而合力都垂直OO＇，如图3（b）所示。所以通过OO＇的所有电场线都应与OO＇垂直。

再在直线OO＇的两侧取D与D＇，使它们对OO＇直线成轴对称。将+1C的点电荷q放于D点，它所受的合力指向斜上方；将q放于D＇点，它受的合力指向斜下方。可以看出，从A点出发，经过D、D＇回到B的一条曲线是一条电场线，如图3（C）所示。同理，在直线AB的上边与下边可以画出许多这样的电场线，但考虑到电场线的疏密应对应场强的弱强的要求，电场线只能画成图3（d）所示的形状。

最后应指出，电场线并不只存在于纸面上，而是分布于整个立体空间。要想研究空间某一点的场强情况，只需将纸平面以AB线为轴转动到该点即可。

（3）等量同号点电荷电场的电场线

用上述的方法也可以得到等量同号点电荷的电场线，如图4所示。分析方法略去。

（4）均匀带电的无限大平面电场的电场线

图5（a）所示为均匀带正电的无限大平面，在平面上任一点A放+1C点电荷q，它所受电场力方向如何？由于空间对称，可以肯定q受力的方向一定垂直平面a向上，所以垂直平面a的`所有向上的、向下的直线，都可能是电场线，但考虑到电场线的疏密应该表示场强的强弱，又考虑到空间对称，因而电场线各处的疏密相同，所以电场线只能画成图5（b）的形状，即电场线是疏密均匀的平行线。对于无限大均匀带负电的平面，电场线形状图5（C）所示。电场线仍是疏密均匀的平行线，只是指向平面。

这说明在无限大均匀带电平面的两侧场强大小、方向相同。这种电场称为匀强电场。

（5）带有等量异号电荷的无限大平行金属板的电场的电场线

如图6（a）所示，带有等量异号电荷的两个无限大平面平行放置，由于对称，每个平面上电荷的分布是均匀的。

由场的叠加原理可知，每个带电平面都在它的周围独立地产生电场，而总的电场应为两个分电场的矢量和。图6（b）画出了每个带电平面的电场线，实线代表正电荷的电场线，虚线代表负电荷的电场线。由于它们都是匀强电场，各分场场强大小处处相等，只是方向有差别。在两板之间两场方向相同，叠加后场强增大；在两板外侧，两场方向相反，互相抵消，场强为0，整个电场电场线的形状如图6（c）所示。

3．电场线的演示

（1）点电荷电场线的演示

如图7（a）所示将验电羽与感应起电机的一个放电杆接通，摇动电机，验电羽上丝线会按场强方向排列，因而显示出电场线。可以看出，电场线形状与图2（b）相似。

（2）演示等量异号点电荷电场线

放好两个验电羽，如图7（b）所示，再用导线将它们分别与起电机的两个导电杆相连，摇动电机，丝线排列在电场方向上，形成类似图3（d）的形状。

（3）演示等量同号点电荷电场线

如图7（b）所示，再用导线将同一个导电杆与两个验电羽相连，摇动起电机，丝线排成形成类似图4的形状。

（4）演示带有等量异性电荷平行金属板的电场线

如图7（c）所示用导线将两板分别与起电机的两个放电杆连接，并摇动起电机，丝线就排列在电场线方向上。可以观察到，在两板的中央部分，电场线是平行的，其余边缘部分电场线不平行，如图8所示。这是因为平行金属板并非无限大所致，且非正对面上的丝线 不动，原因是外侧E=0。

4．总结电场线的性质

（1）电场线是假想的，不是真实的。

（2）电场线起于正电荷止于负电荷，电场线不闭合。

对于单个点电荷，正电荷假想无穷远处有负电荷，电场线终止于那里；负电荷同理。

（3）电场线的疏密表示电场的强弱。

（4）电场线不能相交。

因为在电场中的任一点处只有一个电场强度，方向唯一，如相交则该处出现两个场强方向，所以不能相交。

（5）电场线不能相切。

原因：电场线疏密表示强弱，如相切则在切点电场线密度无穷大，这种情况不可能，所以不会相切。

（四）作业

1．复习本节课文，分别画出正点电荷，负点电荷，等量异性电荷，等量同性电荷，无限大均匀带电平面，带有等量异性电荷的无限大平行平面的电场线。

2． 思考课本练习三的（1）、（2）、（3）、（4）、（5）题、

3．将练习三的第（6）题作在作业本上。

四、说明

1．注意强调我们画的是几种典型电场的电场线平面分布图，实际上是空间立体分布的。

2．强调一定要记住几种典型电场的空间分布。

3．电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向，是放在那点检验电荷+q的受力方向，也是检验电荷+q在那里所获得的加速度方向。电场线不一定是检验电荷的运动轨迹。

高中物理电场（11）

高中物理电场及其描述的教案

第3节 电场及其描述

预习目标

1、了解电场,了解场是一种物质.场和实物是物质存在的不同形式.电场存在于电荷周围,电荷通过电场这种物质间接对另一电荷施加静电力的作用.

2、理解电场强度,会计算电场强度.理解其矢量性与叠加性,但不要求作复杂的叠加运算.

3、知道电场线的物理意义.会用电场线描述电场的强弱和方向,了解点电荷电场和匀强电场等几种电场线的分布特征.

本节重点

理解电场强度,会计算电场强度

预习过程

一、电场

1、在铁架台上挂一个轻质小球，如何才能使悬线偏离竖直方向一定的夹角？

2、在铁架台上挂一个带电的轻质小球，让其在在另一个带电小球(摩擦带电)的作用下偏转一定的角度．小球受几个力作用？两个带电小球并没有接触，是什么物质起到间接的作用使得小球呈现偏角？

3、用电场来解释库仑定律？

4、电场的基本性质？

二、电场强度

1、同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？

2、试探电荷和场源电荷

3、电场强度

4、电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢？

三、点电荷的场强

场源电荷Q与试探电荷q相距为r，则它们相互间的库仑力F= = ，所以电荷q处的电场强度E= 。其大小 方向

使用条件

四、场强的叠加

1、电场强度叠加原理?

例题 在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场中A点的场强．A点与两个点电荷的距离相等，r=0.1m

五、电场线与匀强电场

1、 电场线的定义以及基本性质？

2、匀强电场定义以及性质？

巩固练习

1.图表示电荷A和电荷B通过电场传递相互作用力。针对这个情形，正确的是（ ）

A．电荷B受电场力的.作用，自身也激发电场

B．撤去B ，电荷A激发的电场就不存在了

C．电荷A所处的电场和电荷B所处的电场是不同的

D．电荷A和电荷B都可以激发电场，而且它们还可以叠加成一个新的电场

2.关于电场，下列说法正确的是（ ）

A．电场虽然没有质量，但仍然是一种客观存在的特殊物质形态

B．我们虽然不能用手触摸到电场的存在，却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱

C．电场既可以存在于绝缘体中，也可以存在于导体中

D．在真空中，电荷无法激发电场

3. 为了测量电荷+Q在A点激发的电场强度，放入试探电荷q ，测出q的受力FA ，则（ ）

A．试探电荷q只能带正电

B．如果q的电量较大，足以影响到Q的分布状况，则q不能作为试探电荷

C．如果在A点换上试探电荷q′，测得受力为FA′，会有 = 的结论成立

D．将试探电荷q移到离Q更远的一点B ，会有 = 的结论成立

4. 对于场强，本节出现了E = 和E = k 两个公式，你认为下列认识正确的是（ ）

A．q表示场中的试探电荷、Q表示场源电荷

B．E随q的增大而减小，随Q的增大而增大

C．第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和F一致

D．从第二个公式看，拿走Q后，E就不存在了

5. 真空中两个点电荷A和B ，相距20cm ，A的电量QA = +4.0×1010C 。已知A对B的吸引力F = 5.4×108N ，则B在A处激发电场的场强大小为 N/C ，如果将A电荷拿走，B在A点产生电场的场强大小会 （填“变大”、“变小”或“不变”）。如果A仍在原处，则A电荷在B点激发电场的场强大小为 N/C ，方向是 。

6.关于电场线，下列说法正确的是（ ）。

A．电场线上每一点的切线方向都和该点场强方向一致

B．没有画电场线的地方，场强肯定为零

C．每一根电场线都是封闭曲线

D．除非遇到电荷，电场线永不间断

参考答案

1.ACD ；2.ABC ；3.BC；4.AD ；5.135，不变，90，A→B 6.AD

高中物理电场（12）

高中物理静电场测试题

第一章静电场测试题

1．在点电荷 Q形成的电场中有一点A，当一个－q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为：

A． B．

C． D．

2．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10－6 C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从 A点运动到B点时动能减少了10－5 J，已知A点的电势为－10 V，则以下判断正确的是：

A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示

B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示

C．B点电势为零

D．B点电势为－20 V

3.在点电荷Q的电场中，一个α粒子( )通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是( ).

(A)Q可能为正电荷，也可能为负电荷

(B)运动中.粒子总是克服电场力做功

(C)α粒子经过两等势面的动能Eka＞Ekb

(D)α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb

4.如图所示，a、b、c、d是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是( ).

(A)该电场一定是匀强电场

(B)这四个等势面的电势一定满足Ua－Ub=Ub－Uc=Uc－Ud

(C)如果ua＞Ub，则电场强度Ea＞Eb

(D)如果Ua＜Ub，则电场方向垂直于等势面由b指向a

5.如图所示，在沿x轴正方向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动，θ为OA与x轴正方向间的夹角，则O、A两点问电势差为( ).

(A)UOA=Er (B)UOA=Ersinθ

(C)UOA=Ercosθ (D)

6.若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内( ).

(A)一定沿电场线由高电势处向低电势处运动

(B)一定沿电场线由低电势处向高电势处运动

(C)不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动

(D )不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动

7.如图所示，P、Q是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点， ，用EA、EB、UA、UB分别表示A、B两点的场强和电势，则( ).

(A)EA一 定大于EB，UA一定大于UB

(B)EA不一定大于EB，UA一定大于UB

(C) EA一定大于EB，UA不一定大于UB

(D)EA不一 定大于EB，UA不一定大于UB

8.对于点电荷的电场，我们取无限远处作零电势点，无限远处电场强度也为零，那么( ).

(A)电势为 零的点，电场强度一定为零，反之亦然

(B)电势为零的点，电场强度不一定为零，但电场强度为零的点，电势一定为零

(C)电场强度为零的点，电势不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零

(D)场强为零的点，电势不一定为零，电势为零的一点，电场强度一定为零

9.如图所示，一长为l的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷，电量的绝对值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角α=60°，若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动)，则下列叙述中正确的是( ).

(A)电场力不做功，两电荷电势能不变

(B)电场力做的总功为QEl/2，两电荷的电势能减少

(C)电场力做的总功为-QEl/2，两电荷的电势能增加

(D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关

10.如图所示，一个带负电的油滴以初速v0从P点倾斜向上进入水平方向的匀强电场中若油滴到达最高点C时速度大小仍为v0，则油滴最高点的位置在( ).

(A)P点的左上方 (B)P点的.右上方

(C)P点的正上方 (D)上述情况都可能

11.如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为Ua、Ub和Uc，Ua＞Ub＞Uc.一带正电的粒子 射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知( ).

(A)粒子从K到L的过程中，电场力做负功

(B)粒子从L到M的过程中，电场力做负功

(C)粒子从K到L的过程中，静电势能增加

(D)粒子从L到M的过程中，动能减少

12.有两个完全相同的金属球A、B，B球固定在绝缘地板上，A球在离B球为H的正上方由静止释放下落，与B球发生对心正碰后回跳 的高度为h.设碰撞中无动能损失，空气阻力不计，若( ).

(A)A、B球带等量同种电荷，则h＞H (B)A、B球带等量同种电荷，则h=H

(C)A、B球带等量异种电荷，则h＞H (D)A、B球带等量异种电荷，则h=H

13．如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强 大小为E的匀强电场时，验电器的箔片 （填“张开”或“不张开”），我们把这种现象称之为 。此时，金属网罩的感应电荷在 网罩内部空间会激发一个电场，它的场强大小为 ，方向为 。

14．如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离 。

（l）a、b两点哪点电势高？

（2）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？

（3）若a、b两点问的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？

15.如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为-q的油滴，从A点以速度v竖直向上射人电场.已知油滴质量为m，重力加速度为g，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为v/2，问:

(1)电场强度E为多大? (2)A点至最高点的电势差为多少?

16.如图所示，一绝缘细圆环半径为r，其环面固定在水平面上，场强为E的匀强电场与圆环平面平行， 环上穿有一电荷量为 ＋q、质量为m的小球，可沿圆环作无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球问沿水平方向无力的作用，则速度vA=______.当小球运动到与A点对称的B点时，小球对圆环在水平方向的作用力FB=______.

17.如图所示，ab是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强为E.在圆周平面内，将一带止电q的小球从a点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达c点的小球动能最大.已知∠cab=30°，若不计重力和空气阻力，试求电场方向与直线ac间的夹角θ.

18.如图所示，有二根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别拴有质量为m=1.00X10-2kg的带电小球A和B，它们的电量分别为-q和＋q，q=1.00×10-7C.A、B之间用第三根线连接起来.其中存在大小为E=1.00×106N／C的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时A、B球的位置如图所示.现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力， A、B球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少(不计两带电小球间相互作用的静电力)?

答案：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A AC C ABD C AC B C B A

11 12

AC BC

13．不张开，静电屏蔽，E，水平向左

14．解：（1）由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高（2）可知Ua>Ub，Uab>0，当把负电荷从a点移往b点，Wab= qUab<0,电场力做负功，电势能增加，负电荷在b点电势能较大（3）若Uab＝１００Ｖ，二价负离子电量ｑ＝－２×１．６×１０－１９Ｃ，将该离子从a点移往b点，电场力做功 Wab= qUab＝－３．２×１０－１７Ｊ，即克服电场力做功３．２×１０－１７Ｊ

1 5. (1) (2)

16. ，6qE

17. 30°

18. 减少了6.8×10-2J