高中物理选修11全册学案.docx

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高中物理选修11全册学案

高中物理选修1—1全册学案（教科版）

第一章：

电荷与电场

《静电现象及其应用》学案

一、学习目标：

1、知道两种电荷及其电荷间的相互作用，知道元电荷。

2、了解原子的微观结构，知道什么是电荷守恒定律

3、了解静电现象的危害和用途，了解防治静电危害的常用方法。

二、学习内容：

新知初探·自主学习（阅读课本P2-5页，完成下面的填空）

（一）静电现象

1.两种电荷：

自然界中存在着两种电荷，它们分别为____电荷和_____电荷．用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫_____电荷；用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫______电荷．

2.带电体能吸引轻小物体；同种电荷相______,异种电荷相_________．

（二）摩擦起电现象的解释

1、摩擦起电的原因：

不同物质组成的物体，由于原子核对核外电子束缚能力不同，在摩擦过程中由于摩擦力做功，对核外电子束缚能力弱的原子失去电子而带____电，对核外电子的束缚能力强的原子获得电子而带____电，且两个物体带_______的正、负电荷（恰好中和时，两导体都不带电）．

2、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，或者从物体的一部分_______到另一部分．因此，在任何的物质运动变化过程中，电荷的总量___________．

3、电荷量：

物体所带电荷的_______称为电荷量，简称电量．在国际单位制中，电荷量

的单位是______，简称库，用符号_____表示．

4、元电荷：

一个电子所带电荷量的绝对值为_________C，它是电荷的最小单元，称为

元电荷，记作e＝1.6×10－19C.

（三）静电的应用

1、静电________．2、静电________．3、静电加速器．4、静电_________与静电植绒．

（四）静电的危害及防止

1、静电的危害

（1）印刷厂里，纸页之间的摩擦起电，会使纸页粘在一起难以分开，给印刷带来麻烦．

（2）印染厂里棉纱、毛线、人造纤维上的静电,会吸引空气中的尘埃，使印染质量下降．

（3）在制药生产中，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度．

（4）在电子计算机的机房中，人体带电可能妨碍电子计算机正常运行．

（5）在家庭中，带静电很多的人从电视机旁走过，会给电视的图像和声音带来干扰．

（6）静电荷积累到一定程度，会产生火花放电,在地毯上行走的人，与地毯摩擦而带的静电如果足够多，当他伸手去拉金属门把手时，手与金属把手间会产生火花放电，严重时会使他痉挛．

2、静电的防止

（1）采用消除静电装置．

（2）增加_________________．（3）使用抗静电材料．

3、电荷量：

物体所带电荷的_______称为电荷量，简称电量．在国际单位制中，电荷量

的单位是______，简称库，用符号_____表示．

1个元电荷电量e=____________C，1C=______________个元电荷所带的电量

要点探究·讲练互动（思考问题，体会并理解知识要点）

要点1：

摩擦起电

1、静电现象举例：

（1）在干燥天气里脱羊毛衫时，会听到噼啪的声音

（2）女生用塑料梳子梳头时会看到头发随梳子飘动

（3）下雨时天空中出现闪电

2、物质的结构：

任何物质都是由分子或原子组成，（分子由原子组成），原子由原子核和

电子组成。

原子核带正电，电子带负电。

3、摩擦起电：

由于两物体相互摩擦时，一个物体的原子中有一些外层电子挣脱原子核的

束缚并转移到另一个物体上，从而使这两个物体分别带上了等量异种电荷的方式．

4、物体带电的实质：

实体物质是由分子（原子）组成的，分子又是由原子构成的，而原子则是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的．若带有等量的正、负电荷，则对外表现为不带电的状态，我们称物体呈电中性；呈电中性的物体失去电子则带正电，得到电子则带负电．

例题1、甲、乙两个原来不带电荷的物体相互摩擦（没有第三者参与），结果发现甲物体带了1.6×10－15C的电荷量（正电荷）,下列说法正确的是

A．乙物体也带了1.6×10－15C的正电荷B．甲物体失去了104个电子

C．乙物体失去了104个电子D．甲、乙两物体共失去了2×104个电子

要点2：

接触带电中电荷量分配问题

让两个完全相同的带电绝缘金属球相互接触,接触后两绝缘金属球所带电荷量相等，电性相同。

若两绝缘金属球所带电荷的电性在接触前相同；则接触后每个绝缘金属球所带电荷量为接触前两绝缘金属球所带电荷量之和的一半的绝对值；若两绝缘金属球所带电荷的电性在接触前不同，则接触后每个绝缘金属球所带电荷量为接触前两绝缘金属球所带电荷量之差的一半的绝对值，电性与接触前电荷量大的金属球的电性相同．

例题2、导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带-q的负电荷，将两导体接触一会后再分开，则B导体带的电荷量为

A．-q　　B．qC．2qD．-2qE.4q

《静电现象及其应用》

（二）学案

一、学习目的

1、巩固静电现象的相关知识点，知道起电的三种方式。

2、体会并掌握利用静电的简单知识求解相关问题的方法。

二、学习内容：

（一）知识回顾

1、静电现象：

_______________________________________________

2、摩擦起电：

3、电荷量：

_________________元电荷电量e=___________________C

4、电荷守恒定律：

电荷守恒定律：

电荷既不能创造，也不能消灭，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．因此，在任何的物质运动变

化过程中，电荷的总量保持不变．

（二）例题剖析：

例1、下列叙述正确的是

A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程

C．玻璃棒无论与什么物体摩擦都会带正电

D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象说明电荷的总量变化了

解析：

针对练习1、下列关于带电现象的说法正确的是

A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电

B．相互摩擦的两个物体一定能带电

C．带电现象的本质是电子的转移，物体得到电子一定带负电，失去电子一定带正电

D．自然界中的电荷总量不变

例2、下列现象中不属于摩擦起电的是

A．将被绸子摩擦过的玻璃棒靠近纸屑，纸屑被吸起

B．在干燥的冬季脱毛绒衣时，会听到轻微的噼啪声

C．擦黑板时粉笔灰纷纷飞扬，四处飘落

D．穿着化纤类织物的裤子走路时，裤腿上常容易吸附灰尘

解析：

针对练习2、带电微粒所带电量不可能是下列值中的

A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C

*例3、如图所示，A、B、C是三个安装在绝缘支架上的金属体，其中C球带正电，A、B是两个完全相同的枕形导体不带电。

试问：

（1）如何使A、B都带等量正电荷？

（2）如何使A、B都带等量负电荷？

（3）如何使A带负电B带等量的正电荷？

解析：

*针对练习3、绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有金属膜。

在a的

近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图所示，现使b带正电，则

A.b将吸引a，吸住后不放开

B.b先吸引a，接触后又把a排斥开

C.因为a不带电，所以a、b之间不发生相互作用

D.b对a只是产生排斥作用，并不吸引a

《点电荷间的相互作用》学案

一、学习目标：

1、能写出点电荷之间相互作用的规律——库仑定律的数学表达式，并能说明公式中各字

母的物理意义。

2、能利用库仑定律做简单计算。

3、知道在什么条件下带电体·可以看做点电荷，能把质点概念与点电荷概念联系起来思考；体会物理学中经常使用的理想化模型方法。

二、学习内容：

新知初探·自主学习（阅读课本P6-7页，完成下面的填空）

（一）探究影响电荷间作用力大小的因素

课本P6-7的实验说明了决定点电荷间相互作用的因素有

1、两电荷间的距离：

电荷间相互作用力随电荷间距离的增大而_______．

2、电荷量：

电荷间相互作用力随电荷量的增大而________．

（二）库仑定律

1、点电荷：

当带电体间的距离远大于它们的________，以至带电体的形状、大小可以

忽略不计时，可以认为带电体所带的电荷量集中在一个“点”上，这样的带电体称为点

电荷．

关于点电荷：

点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了______某些问题的讨论

而引进的一个_________的模型，类似于力学中的质点。

2、库仑定律

（1）内容：

真空中，两个静止的点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成

_______，跟它们距离的平方成______，作用力的方向在它们的_______上．这就是库

仑定律．

（2）适用条件：

库仑定律适用于_______中的两个点电荷间的相互作用力的计算．对可

以视为点电荷的两个带电体间的作用力的计算也可用库仑定律．

（3）公式：

F＝_________．

（4）静电力常量k：

①在国际单位制中，k＝9.0×109N·m2/C2

②k的物理意义是：

当两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，相互作用力是____________N.

要点探究·讲练互动

要点1、对点电荷的认识

1、带电体能看做点电荷的条件：

______________________________________________

2、对点电荷的理解：

点电荷跟运动的描述中学过的质点一样，是_________的物理模型，

实际上并不存在．但实际的带电体满足一定的条件即可看做点电荷．

3、点电荷具有相对意义：

带电体的尺寸不一定很小，一个带电体能否看做点电荷，不取

决于带电体的大小，而取决于该带电体的线度与它到与它发生作用的其他带电体间的

距离的关系．另外，一般情况下对电荷量不作限制，电性也有正负之分．

例题1、关于点电荷，以下说法正确的是

A.足够小的电荷，就是点电荷

B.一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷

C.点电荷是一种理想化的模型

D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的大小，而是看它的形状和尺寸对相互

作用力的影响能否忽略不计

要点2、库仑定律的应用

1、库仑定律的适用条件：

真空中两个_________间的相互作用，但两个均匀带电球体相

距较远时也可视为点电荷，r为两个球体的球心距离.对于不能看成点电荷的带电体不

能直接应用库仑定律求解，但可以用一组点电荷来代替实际带电体，从而完成问题的

求解．

2、库仑力的分类：

库仑力是一种性质力,具有力的一切性质：

矢量性、相互性等．相互

作用的两个点电荷间的库仑力满足______________，即两个点电荷（不论其电荷量是否

相等）所受库仑力大小相等、方向相反．当多个点电荷同时存在时，任意两个点电荷间

的作用仍遵守库仑定律，任一点电荷所受的库仑力可利用求力的合成的平行四边形定

则求出其合力．

3、在使用公式

时，Q1、Q2可先只代入绝对值计算库仑力的大小，库仑力的

方向根据同种电荷____________，异种电荷_____________来判断．

4、不能单纯从数学意义上理解

，以为r趋于零时,便可得到F为无穷大,事

实上,当r趋于零时，带电体便不能看成点电荷了，此公式也不再适用了．

例题2、如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，

带等量异种电荷，电荷量均为Q，两球间的静电力为下列选

项中的哪一个

A.等于

B.大于

C.小于

D.等于

针对练习

（1）保持两个点电荷的距离不变，若把每个点电荷的电荷量都增加为原来的2倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的________倍；

（2）保持两个点电荷的电荷量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的________倍；

（3）保持其中一个点电荷的电荷量不变，另一个点电荷的电荷量变为原来的4倍，为保持相互作用力不变，则它们之间的距离应变为原来的________倍．

《电场》

（一）学案

一、学习目标：

1、知道电荷与电荷之间的相互作用是由电场来传递的；能写出电场强度的数学定义式，

并说明其物理意义。

2、知道点电荷的电场强度的计算式，并会用该公式计算点电荷的电场强度。

二、学习内容：

新知初探·自主学习

阅读课本P9—10页，完成下面的各项

（一）电场概念的引入

电场是电荷周围存在的一种特殊物质，电场的最基本性质之一是对放入其中的电荷有__________．电荷之间是通过_______发生相互作用的．

（二）电场强度

1、物理意义：

描述电场具有______的性质的物理量．

2、定义：

在电场中某点放入一个检验电荷，它所受到的_________与其__________的比

值，叫做这一点的电场强度．

3、公式：

____________．

4、单位：

________．符号：

_______．

5、方向：

电场强度是矢量，不仅有_______，还有____________．物理学上规定：

电场

中任一点电场强度的大小和方向与单位正电荷在该点所受电场力的大小和方向相同，

那么___________所受电场力的方向与该点场强的方向相同．___________所受电场力

的方向与该点场强的方向相反

要点探究·讲练互动

要点1：

对检验电荷的理解

检验电荷是用来研究________的。

检验电荷的几何尺寸________，即是点电荷；因为，只有这样，才能研究电场中的某一点的情况；

检验电荷的电量也要_________，因为在把检验电荷放入电场中时，其自身的电场对研究的电场产生的影响________，以至于可以忽略。

要点2：

对电场强度的理解

1、定义式E＝

适用于___________，可以求任何电场中某点的场强；电场中某点的场

强由电场_______决定，与该点所放电荷的电荷量无关,与是否存在__________无关．

2、电场强度是________．在同一空间内，如果有几个静电荷同时产生电场，那么此空间

内某一点的场强为各电荷单独存在时在该点所产生的场强的__________．

在计算几个点电荷在某一位置所产生的电场的场强时，要用平行四边形定则，不能用

求代数和的方法计算

例题1、在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10－9C，直线MN通过O点，OM的

距离r＝30cm，M点放一个点电荷q=-1.0×10－10C，如图所示，求：

（1）q在M点受到的作用力．

（2）M点的场强．

（3）拿走q后M点的场强．

（4）如果把Q换成－1.0×10－9C的点电荷，情况又如何？

解析：

方法总结：

根据公式

不但可以求出某点的场强的大小，还可以求出某带电体在电

场中某处所受电场力的大小。

计算公式为：

F=Eq

针对练习1、在电场中某一点，当放入正点电荷时受到的电场力方向向右，当放入负点

电荷时受到的电场力方向向左，下列说法正确的是

A．当放入正点电荷时，该点的场强方向向右，当放入负点电荷时，该点的场强方向

向左

B．只有在该点放入点电荷时，该点才有场强

C．该点的场强方向一定向右

D．关于该点的场强，以上说法均不正确

例题2、真空中有一个点电荷Q，在其周围产生了电场。

现在引入一检验电荷q，带电荷

量为5×10-5C，将该检验电荷放在离Q点40cm的N点，测出检验电荷在N点受到

10N的电场力，求：

（1）N点的电场强度大小是多少？

（2）Q所带的电荷量是多少？

解析：

方法总结：

公式

只适合计算点电荷的电场强度的大小，对其它带电体所产生的电场强度的计算不适用。

而关系式E=

适用于任何带电体所产生的电场的场强的计算。

针对练习2、氢原子的原子核是一个质子，其带电Q=1.6×10-19C，核外电子绕核旋转，

电子离核的距离r=5.3×10-11m,求：

（1）电子受核的电场力是多大？

（2）电子所在位置的场强是多大？

《电场》

（二）学案

一、学习目标：

1、知道电场线的定义和电场线的意义；能绘出正、负点电荷、等量异种点电荷、等量同种点电荷、匀强电场的电场线的分布。

2、能通过电场线的分布情况，定性判断电场中某点的电场强度的大小和方向。

二、学习内容：

新知初探·自主学习

阅读课本P11—12页，完成下面各项

（一）电场线

1、概念

为了直观形象地描述电场中各点电场强度的分布，在电场中画出一系列曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的___________方向.则这些曲线叫电场线。

2、电场线的性质

（1）电场线从__________发出（或者无穷远处），终止于___________（或者无穷远处）．

（2）电场线在空中不会_________．

（3）电场线密的地方，场强______；电场线疏的地方，场强________．

3、几种常见电场的电场线分布（如图所示）

4、匀强电场

（1）定义：

如果在某区域中电场强度的______与_______处处都相同，那么这个区域的电场叫做匀强电场．

（2）电场线：

匀强电场的电场线是一组方向相同___________的平行直线．

（3）近似匀强电场：

带有_________电荷的两块平行金属板之间的电场（除金属板边缘外）是匀强电场．

要点探究·讲练互动

要点：

对电场线特点的考查

1、点电荷形成的电场的电场线

（1）分布图：

如图所示

负点电荷的电场线分布

正点电荷的电场线分布

（2）特点

①离点电荷越近，电场线越密,

场强________．

②在带正（负）点电荷形成的电场中，没有____________相同的点．

③若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面_______，在此球面上电场强度的

大小处处________，但方向_____________．

④检验电荷在该球面上的任何位置受电场力总与球面______，故在球面上移动电荷，

电

场力__________。

电场强度的方向处处与球面垂直

2、等量异种点电荷形成的电场的电场线

（1）分布图：

如图所示

（2）特点

①两点电荷连线上各点，电场线的方向从________指

向_________，场强的大小也可以进行计算．

等量异种点电荷电场线分布

②两点电荷连线的中垂线（面）上，_______的方向

均相同，且总与中垂线（面）垂直．在中垂线上

到O点________处各点的电场强度的大小相等（O点为两点电荷连线的中点）

③在两点电荷连线的中垂线（面）上的电荷受到的电场力的方向总与中垂线（面）_____，

因此在两点电荷连线的中垂线（面）上移动电荷时电场力________．

3、等量同种点电荷形成的电场的电场线（正电荷为例）

（1）分布图：

如图所示

（2）特点

①两点电荷连线的中点O处电场强度为_____．

②中点O处附近的电场线非常稀疏，其电场强度比较_____．

（注意：

没有电场线的地方，电场强度不一定为零）

等量同种正点电荷电场线分布

③在两点电荷（等量正电荷）连线的中垂线（面）

上的电场强度的方向总沿两点电荷（等量正电荷）连线的_（面）远离O点．

④在两点电荷（等量正电荷）连线的中垂线（面）上从O点到无穷远处，电场线先变密

后变疏，即电场强度_________________．

4、匀强电场的电场线

（1）分布图：

如图所示

匀强电场的电场线分布

（2）特点：

一系列分布均匀的_________．同一点电荷在

电场中任何位置受电场力的大小和方向都_________。

例题、在下列四幅图中，从a到b，电场强度逐渐增强的图是

b

a

b

a

b

a

b

a

解析：

针对练习、如图所示是某电场中的电场线，在该电场中有A、B两点，下列结论正确的是

A.A点的场强比B点的场强大

B.A点的场强方向与B点的场强方向相同

C.将同一点电荷分别放在A、B两点，放在B点的加速度比放

在A点的加速度大（不计重力）

D.因为A、B两点没有电场线通过，所以电荷放在这两点不会

受电场力作用

《电荷与电场》章末总结学案

一、学习目标：

1、熟练掌握本章各个知识点及知识体系，能较为准确地应用概念判断和推理相关问题；

2、了解“带电粒子在电场中运动”的相关问题的处理方法，能解答简单的“带电粒子在

电场中运动”问题

二、学习内容：

知识体系构建

专题归纳整合

专题1　对库仑定律及库仑力的理解

1、库仑定律说明了两方面的内容：

电荷间相互作用力的大小和方向．在使用公式F=k

时，Q1、Q2可只代入________计算库仑力的大小，库仑力的_______由同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断．

2、要注意两个点电荷之间的作用力是和两点电荷电荷量的乘积成正比，而并非是和某一

点电荷的电荷量成正比；是和距离的二次方成_______，而并非是和距离成________．

3、库仑定律和万有引力定律具有相似性，都是与距离的_______成反比关系．

例题1、三个带电小球甲、乙和丙，甲带电量为Q1=3×10-9C，乙带电量为Q2=-1×10-9C，

丙带电量为Q3=2×10-9C，在甲、乙两小球连线的中点处，放上带电小球丙，带电小

球丙受库仑力为F=7.2×10-8N；（三个小球都可看作点电荷）求：

（1）甲、乙两球相距多远？

（2）甲、乙两球分布受多大库仑力？

针对练习1、两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在

相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为

r/2时，两球间库仑力的大小为

A.F/12B.3F/4C.4F/3D.12F

专题2、对电场强度的理解

1、方向性：

电场强度E是表示电场的____________的一个物理量．规定正电荷受力方向

为该点场强的方向．

2、唯一性和固定性：

电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与检验电

荷_______，它决定于形成电场的电荷（场电荷）及空间位置．电场中每一点对应着的

电场强度与是否放入电荷_______．

3、叠加性：

在同一空间，如果有几个静止电荷的空间同时产生电场，那么空间某点的场

强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和．

4、单位：

如果力的单位用牛顿，电荷量的单位用库仑，电场强度的单位是_______，符

号是_________.

5、决定因素：

电场强度是描述电场力的性质的物理量，与放入电场中的电荷无关，它的

大小仅由电场________决定．

例题2、关于点电荷形成的电场中各点的电场强度，下列说法中正确的是

A．点电荷若为正，则各点场强方向为正，点电荷若为负，则各点场强方向为负

B．与形成电场的点电荷距离相等的各点，电场强度都相同

C．电场中各点场强与放入该点的电荷种类及电荷量无关

D．以上说法都不对

专题3、带电粒子在电场中的运动

1、带电粒子在电场中所受电场力的方向与电场线切线方向相同（正电荷）或相反（负电

荷）．

2、带电粒子在电场线密的地方所受的电场力（或加速度）大．

3、带电粒子在电场中做曲线运动是，粒子所受电