高中物理电场真题

2024-07-07

高中物理电场真题(共8篇)

篇1:高中物理电场真题

如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM(B)

A.粒子受电场力的方向一定由M指向N B.粒子在M点的速度一定比在N点的大

C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D.电场中M点的电势一定高于N点的电势

空间有一电场,电场中有两个点a和b。下列表述正确的是(B)A.该电场是匀强电场 B.a点的电场强度比b点的大 C.b点的电场强度比a点的大 D.正电荷在a、b两点受力方向相同

带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为

C

A.动能减小

B.电势能增加

a C.动能和电势能之和减小

D.重力势能和电势能之和增加

E b 经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点。则

如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b(C)A.穿出位置一定在O′点下方

B.穿出位置一定在O′点上方

C.运动时,在电场中的电势能一定减小 D.在电场中运动时,动能一定减小

C

1.下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是()A.汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构

B.射线是原子的核外电子电离后形成的电子流

C. 核反应前后的总质量一般会发生变化,但总质量数一定相等 D.目前,核电站利用的是轻核聚变放出的能量

2. 如图所示,物体A放置在固定斜面上,一平行斜面向上的力F作用于物体A上。在力F变大的过程中,A始终保持静止,则以下说法中正确的是()A.物体A受到的合力变大

B.物体A受到的支持力不变 C.物体A受到的摩擦力变大

D.物体A受到的摩擦力变小

3.如图所示为某物体做直线运动的v-t图象。关于这个物体在前4s内运动情况的说法中正确的是

()A.物体始终朝同一方向运动

B.物体加速度大小不变,方向与初速度方向相同 C.物体在前2s内做匀减速运动.D.4 s内物体的位移是4m

4.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动,线圈平面位于如图7甲所示的匀强磁场中.通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是()A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变

C.t1~t3时间内,流过线圈横截面的电量为零

D t2、t4时刻线圈中感应电动势最小

5.空中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为 正点电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如题20图所 示,a、b、c、d为电场中的四个点。则()A.P、Q两点处的电荷等量同种 B.a点和b点的电场强度相同 C.c点的电热低于d点的电势 D.负电荷从a到c,电势能减少

1~5CBCBD

AB

篇2:高中物理电场真题

1、对三维目标的设计虽然从形式上体现出来了,但在后面的教学过程中体现的不是很好,仍然只是偏重对知识的教学。

2、对探究电场强度概念的过程中使用了控制变量法,没有引导学生自己先找出电场力的性质与哪些因素有关,是直接给出的,直接让学生探究力与电量,与位置的关系,学生缺乏主动的。思考。还是没完全脱离旧的传授知识的影响。可以让学生自己设计问题,自己提出解决方法,引导学生应用控制变量法,会更好。

篇3:高中物理电场真题

一、尽可能让学生先获得有关电场的感性知识, 激发学生的学习兴趣

1.课前带领学生参观科技展览, 让学生亲眼看见和亲身感受因静电而让头发竖起来的现象;静电复印机的工作过程等.

2.上网下载一些有关静电应用的图片, 也可自己制作幻灯片让学生观察.

3.在每节课的教学中尽可能设计有关的实验方案, 并让学生自己动手做实验.如在第一节“电荷和库仑定律”的教学中: (1) 做好丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小物体的实验, 也可以让一位女同学演示用塑料梳子梳理长头发, 观察头发随梳子飘起来的实验. (2) 让感应机给绝缘金属球带上一定量的电荷, 让带电小球先后悬挂在距离金属球同一高度但距离不同的位置上, 观察小球受到的库仑力F随距离增大而减小的现象.在第二节“电场和电场强度”的教学中也可再用第一节研究库仑力的实验, 让学生观察带相同电量的小球挂在距离金属球不同的位置受力不同, 说明距离金属球不同距离的地方电场强度不同.在第三节“电场线”的教学中可用感应机让静电羽和带有丝线的金属板带电, 会很快得出单个点电荷, 等量同种电荷, 等量异种电荷, 以及带电平行金属板的电场线的分布情况.在第四节“静电屏蔽”的教学中可用感应机使金属球带电后靠近验电器, 可看见验电器箔片张开, 用金属网罩住验电器, 再让带电金属球靠近验电器, 验电器的箔片不再张开, 等等.

4.创造条件让学生观察实物, 如在电容器的教学中找来各种电容器让学生看, 还可以让学生剥开电容器观察, 也可以让学生拆开电视机或日光灯起辉器, 了解电容器的实际应用.在“带电粒子在电场中的偏转”的教学中, 可拆开电视机让学生观察显像管的形状和构造.

二、对后进生的物理教学应尽可能把课讲得通俗易懂, 并使学生从感性到理性, 从易到难, 循序渐进地掌握物理知识和规律

1.在“电荷和库仑定律”的教学中, 先做好摩擦起电, 库仑力跟电荷量及电荷间距离的关系实验, 让学生先获得摩擦起电及库仑力的感性知识后, 才提出元电荷概念及库仑定律公式.在“电场和电场强度”的教学中, 可以演示两个电荷之间不接触也能发生相互作用, 再演示两物体间的弹力、摩擦力的产生需要两物体接触, 接着提出电荷间相互作用时是否在电荷间存在我们肉眼看不见的东西让两电荷发生相互作用呢?然后提出电场的概念, 这样学生就很容易知道:电场是存在于电荷周围的一种人看不见也摸不着的物质, 并且知道电场的基本性质和电场力.

2.电场强度是本章的一个教学难点, 在讲电场强度时可用假想实验法进行, 这样让学生容易理解.假想真空中有一点电荷Q, 把检验电荷q, 2q, 3q, 4q先后放在Q周围的a点, 让学生算出检验电荷受到的电场力及电场力与之对应电量的比值, 再设计如下表格让学生填好并比较.

让学生自己得到:在电场中同一位置, 放入的检验电荷的电量不同, 受到的电场力不同, 但电场力与电量之比相同.接着再让学生把同一检验电荷q放在电场中距离Q不同的位置并填写如下表格:

让学生得到:在电场不同的位置, 电场力与电量之比不同.到此学生就很容易理解必须用F/q来表示电场的强弱, 此时引进电场强度的概念及公式E=F/q也就水到渠成了, 且学生容易理解在场源电荷一定的情况下, 电场中某点的场强与引入的检验电荷的电量、电性无关, 同时使学生明白用比值法定义一个新的物理量是物理学上定义物理量的一种极为重要的方法.

3.在讲电场力时可用比较法.学生已学了库仑力, 又学了E=F/q, 容易由E=F/q得出电场力F=Eq, 但对初学者来说很容易把两者混淆起来, 这时可用列表比较的方法将电场强度和电场力加于区别, 表格设计如下:

4.在电势差、电容的教学中可用类比法, 如在“电势差和电势”的教学中可作如下类比:

电场中的电势、电势差及电场力做功的规律跟重力场中的高度, 高度差及重力做功的规律相似, 作此类比, 学生容易理解、掌握电势、电势差的概念及电场力做功规律.在电容及电容器的教学中则可拿电容器与能装水的水桶相类比, 电容器是能容纳电荷的仪器, 就像水桶能装水一样.不同的水桶装水的本领是不同的, 它取决于桶的横截面和深度, 不同的电容器容纳电荷量的本领也是不同的, 用Q/U=C, 即电容表示电容器能容纳电荷的本领, 但电容C却不由QU来决定, 而是由电容器的正对面积、两板间距离及两板间的电介质决定.然后让学生思考得知:不装水的水桶有装水的本领, 不充电的电容器一样有容纳电荷的本领, 即有电容C, 这样的类比能把知识从抽象到具体, 符合学生的认知规律, 比较通俗易懂.

5.对学习上的后进生, 在本章的教学中, 每节课的练习题应当先易后难, 每节课的课堂练习最好是最基本的概念题和计算题, 课后的作业也是最基本的概念题和计算题, 在学生掌握基本概念和计算后才出一些提高题, 不能操之过急, 这样学生才会有信心和兴趣.

三、对后进生的物理教学中, 有时还要对教材的一些内容进行大胆的舍弃, 对学生降低要求

对学习基础差的学生, 如果老老实实按课标要求把所有的知识都塞给学生, 要求他们掌握, 恐怕会无法消化, 造成什么都没学好.还不如把一些学生难以掌握的内容删掉, 而多花时间对基本的和重要的概念规律进行反复地训练.也别指望学生一下子达到高考的要求, 只要鼓励学生尽力而为把基本的物理概念、规律和物理方法及思维方式掌握就好.这样降低学生的心理压力, 反而会收到“无心插柳, 柳成阴”的教学效果

摘要:让学生学好电场这一章至关重要.薄弱学校的高中物理教学要:1.尽可能让学生先获得有关电场的感性知识, 激发学生的学习兴趣.2.对后进生的物理教学应尽可能把课讲得通俗易懂, 并使学生从感性到理性, 从易到难循序渐进地掌握物理知识和规律.3.对后进生的物理教学中, 要对教材的一些内容进行大胆的舍弃, 适当对学生降低要求.

关键词:电场,薄弱,后进生,探究

参考文献

[1]虞澄凡主编.高中物理教学大纲及教材分析[M].长春:东北师范大学出版社.

[2]阎金铎主编.物理实验论[M].南宁:广西教育出版社.

篇4:高中物理电场部分的教学方法

【关键词】高中物理 电场 教学方法

场是电磁学的核心概念之一,相对于物质的可见性、有形性,场对于学生来说,就变得无法捉摸,难以窥视了。同样电场的这种抽象性,增加了学生学习的困难,使学生学习中普遍存在认识错误,认知模糊的问题,也增加了教师教学的难度。所以,找出并运用合理有效的教学方法是高中物理教师的当务之急。

一、电场教学中存在的问题

1.学生概念抽象化、认知模糊化

虽然电场和物质一样,是客观存在的一种物质形态,但是因为电场的看不见、摸不着,所以学生在感知上有困难。学生对“场”的来源不清楚,其错误多表现在用力代替场、用方法代替场、用实物代替场三个方面。比如在引进“电场线”这一概念时,虽然教师一直在强调电场线的假想性,即它是人们为了认知方便形象而假设存在的,但是在长期的学习和应用中,学生潜意识里还是会把电场线认为是真实存在的,甚至错误的以为“电场线”是产生电场力的根源。还有部分学生会把电场线认为是电荷在电场中的运动轨迹等等,这些理解和认知上的错误观点会在很大程度上增加了学生学习的难度。还有,当学生学习到了电场部分新知识点的时候就会和原来掌握的知识产生混淆,难以明晰新旧知识之间的差异性。有些同学对所学知识不能真正理解和消化,仅仅靠头脑死记硬背;有些同学对物理课程不是很感兴趣,缺乏“有意义学习”的态度,还有些学生课下对已经学过的知识不及时复习和巩固等。所以,这些问题导致了学生对所学的物理概念模糊不清,前后知识间相互干扰,形成学习上所谓的“负迁移”现象

2.教师教学多注重解题

在电场部分的教学中,教师的教学方法也存在很大的不足。教师多倾向于学生的解题能力的提高上,在课堂上经常把大部分时间和主要精力放在帮助学生总结题型、解题方法上,注重培养学生的解题能力和应试技巧。这导致了学生借助答题技巧仅仅是机械性重复性的运用电场部分知识解题,而不去深思其中的原理、概念,学生没有时间探究,仅形成一些表面肤浅的、迷糊的认识。例如一些学生虽然能够轻松的解决电场部分的习题,但是本质上他们对教材中“电场……是客观存在的一种特殊物质形态”的叙述感到不解与迷惑。

二、高中物理电场部分中的有效教学方法

高中物理电场部分是一大难点,也是高考考查的热点,因此教师在教学时就要应用多种手段,提高教学质量与水平。

1.激发学生探究兴趣

在电场部分知识正式授课前,教师在课堂上可为学生模拟一下法拉第当初发现电场时做的小实验,通过学生自己动手实验或亲身体验来激发学生的好奇心与探知欲。

2.学生自主预习

教师在开始讲解电场部分时,可以多给学生一些时间,让他们自主学习。为了让学生在预习过程中有方向有目的的进行,让学生在预习时重点了解一些概念,教师可结合授课内容提出一些问题。比如,什么是电场、电场是如何产生的、电场对放入的电荷有什么作用、是如何作用的等等一些问题,让学生在课下去解决。通过这些问题,学生就会自觉地去借助手边工具去寻求答案,并提前对电场知识有所了解和掌握。

3.借助多媒体辅助教学

高中物理电场部分的教学原则上是以课本为主,但是如今学校各种网络、多媒体设备齐全,教师可以借助这些多媒体进行教学。教师在了解了学生困惑和错误观点之后,可以适当的调整侧重点,做出更有利于学生学习的PPT来进行教学。一些在课本上无法展现的动态画面,如电场对电荷的吸引或排斥作用等,就可以通过这些多媒体设备直观的展现在学生面前,让他们对电场的真实存在、电场对电荷的作用等等抽象的概念有更真实的了解。教师还可以利用已有设备,为学生普及一些国内外关于电场的最新研究,或者播放电场部分的相关实验视频。

4、多种手段辅助教学

除了以上几点外,教师还可以利用其他的方法进行有效教学。如多开展探究式实验;实验的效果总是比单纯的知识讲解更能加深学生的印象,为了学生对电场知识有更深的了解,教师在课上可尽量多进行探究式实验。教师还可以组织学生小组间互相答疑解惑;将学生分为若干小组,各小组间就同一问题展开探讨,教师可在一旁做适当的引导、纠正,让学生在自由发挥的同时巩固所学知识。根据学生解题情况进行专题解惑;有研究表明,电场中较容易混淆的问题主要有以下几个:(1)电场强度和电场力;(2)电场强度的量度式和决定式;(3)电场力做功和电势能的变化;(4)电势和电势能;(5)电势的量度式和决定式。所以教师在培养学生解题能力的同时,不仅要让学生知其然,更要让其知其所以然,即在解题时对解题运用的原理、概念进行详细介绍,尽可能的减少学生做题时的模糊概念。

结语:

高中物理是一门重要学科,电场部分更是物理的教学重点。教师在教学过程中要及时掌握学生学习的最新动态,了解他们学习过程中的疑问和困惑之处,然后不断调整教学内容,采取多种手段、方法进行有效教学。让学生不仅能够轻松应对各种考题,更重要的是让他们真正了解电场的产生及运用。

【参考文献】

[1]卢巧.物理教学论[M].四川大学出版社,2010,9.

[2]陈伟.高中物理电场概念教學设计研究[D].广西师范大学,2008.

篇5:高中物理说课稿:《电场强度》

高中物理说课稿:《电场强度》

各位评委、各位老师:大家好

我说课的题目是“电场强度”,下面我对这节课分以下几个方面进行说明,具体内容如下:

一、教材分析

本章是选修3系列的第一章,是高中阶段电学内容的开始,也是高中阶段基础的内容之一。电场强度描述了电场的力的性质,是电学中最基本的概念。学好电场强度和电场力,才可拓展延伸至电场力做功、电势差、电势能、电流的形成、带电粒子的运动等一系列的新概念。所以电场强度是掌握电学其他许多概念的基础。因此电场强度概念不仅是本章的重点、难点,也是整个高中电学,乃至整个电磁学的重点之一。要让理解电场强度的概念,首先要建立电场的概念,这是学生在学习本节感到最困难的地方。

统观教学指导意见和教材,不难发现本课的教学有如下的特点:

1.知识点多:电场,电场强度,电场线,检验电荷,点电荷的电场,场源电荷,矢量运算等

2.教学内容抽象:电场看不见模不着,学生对于场的感性认识少,电场线是一个理想的模型

3.学生的知识体系不完备:关于场没有完整的知识网络,在教学中必须重新构建

二、教学目标(一)知识与技能

1、知道电场是电荷周围存在的一种特殊物质,知道电荷间的相互作用是通过电场发生的。

2、了解试探电荷的作用,理解对试探电荷量和试探电荷的尺寸的要求。

3、理解电场强度,知道它的单位和定义式及方向的规定。

4、了解点电荷周围的电场分布和电场的叠加,会用点电荷的场强公式和电场叠加进行有关计算。

(二)过程与方法

1、培养学生在通过实验及类比的方法、提高发现问题、提出问题和解决问题的能力及

给人改变未来的力量

知识的迁移能力。

2、在理论和实验论证、猜想环节中培养学生科学论证能力和推理能力。

3、通过电场强度定义式的得出,让学生体会到用比值法定义物理量的方法和重要性。(三)情感态度和价值观

1、通过对于“超距作用”的观点到场的提出的物理学史的回顾,使学生认识到科学探究的协作性和继承性,法拉弟在电磁学中的重要性。

2、通过电场强度的研究,培养学生探究的精神以及对于自然、生活中物理现象的好奇性。

3、通过学习电荷的电场分布,认识到对称和科学美感

三、重点、难点的确定及依据:以深刻理解电场强度的物理意义为重点内容。确定依据为本节课的中心是让学生认识到场的客观存在,及场的力的性质。由此引入一个物理量并恰当地定义它成为本节课的核心问题,因此将它定为重点。

本节课的难点有三个:一场强的定义方法;二场强和电场力的区别和联系;三几种典型电场线的分布。确定的依据有三个方面:一电场强度的引入过程需要较强的抽象思维能力,二电场强度与电场力容易发生混淆,三学生对电场线的分布往往只识其形而不解其质。

四、教法、学法

教法:根据本节课内容较抽象、理性思维较强的特点,教学中要综合运用多种教学方法来启发学生思维,如:启发式教学法、“发现学习”教学法。

学法:让学生独立思考,协商讨论,突出主体性。因为学生不是被动接受知识的容器,而是学习的主人。促进学生自主学习,合作探究,形成个性化的知识结构同时变学会为会学,是改革传统教学的重大课题。

五、教学过程

据以上的分析,教学中以现代教学理论为指导,以掌握知识为主线,以培养能力为中心,突出重点,突破难点,设计如下教学程序:

1.引入新课:(大约需要3分钟)首先提出问题(看幻灯片1)学生解答,之后我这样导言:力不能脱离施力、受力物理而独立存在,即力具有物质性,由此可知在电荷的周围存在着一种特殊的物质。这节课我们从两个方面去认识它,一是定量描述,二是形象化描述。由此引出课题“电场强度”

意图:这样处理抓住要害,让学生在原有的知识结构的基础上发现矛盾,使学生不知不觉开始新的认知体系的建构。

2.新课教学:

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首先电场的教学:(看幻灯片2)让学生认识到电场是一种特殊的物质,并通过类比的方式,克服学生陌生心理。之后强调本节课的知识主线:电场对放入其中的电荷有力作用。

然后进入电场强度的教学(大约需要17分钟)创设问题情景:(幻灯片3)1)两点电荷间静电力的产生用场的观点怎样解释?进一步说明场具有何性质? 2)电场看不见、摸不着,我们如何来认识它?

3)引入的试探电荷应具有什么特点才能真正反映原电场的性质?

4)同一试探电荷在某一电荷形成的电场中的不同位置受力的大小方向一般不同,这说明了什么问题?

通过前四个问题,以电荷在电场中受力为主线,引出电场力的性质:即电场有强弱又有方向

(看幻灯片4)1)能否任意选取一个电荷,用它在电场中某位置受到的电场力表示该点的电场的强弱和方向?为什么?

2)同一试探电荷在电场中的不同位置受力不同,不同试探电荷在电场中同一位置受力不同,说明什么问题?

3)电场力即与试探电荷电量有关,又与电荷在电场中的位置有关,据此试问:F/Q是反映了谁的量?

显然我们应引入一个物理量,并对它恰当的定义,使其充分反映场的强弱和方向,引入的物理量就叫场强吧,该如何定义它呢?

意图:通过以上合理设问,明确思维轨迹。让学生清晰地掌握场强引入的思路及其物理意义,即突出了重点,又突破了教学难点一。而在下面的问题中又顺理成章出开始了对场强的进一步的认识。(看幻灯片5)1)前面用比值法定义了场强的大小,场强的方向又如何定义呢? 2)由定义式E=F/Q和力学单位制确定E的单位和其单位在数值上含义。让学生思考在E=F/Q中Q是什么电荷的电量?能否推出E∝F、E∝1/Q 而场强E的决定因素又是什么?

最后让学生在上述思考的基础上归纳电场强度物理意义、定义及其特点

电场强度是对电场的定量描述。但电场看不见、摸不着,为便于我们的研究,需要把它

给人改变未来的力量

形象化的表达出来,物理学中用一系列的曲线来代表电场。

⑶由此引出电场线教学(大约需要12分钟)幻灯片7 在这部分教学中我类比学生认知结构中已有的知识,首先复习初中所学的磁感线的定义,并通过条形磁铁磁感线的分布引导学生进一步认识到:磁感线的疏密同时反映了磁场的强弱。在此基础上引导学生认识到画电场线也需要以一个恰当的规定为前提,经过这样处理使已有知识对新知识的学习发生影响,从而使学习形成最大的正迁移。

在类比基础上解决下列问题(幻灯片8)①让学生总结出画电场线的两个规定

②在了解了匀强电场定义的前提下,画出它的电场线?

③在做完教材41页例二后,画出孤立正电荷、负电荷电场的电场线

④不要求画出等量同号、等量异号点电荷电场的电场线,让学生观察教材图12-7,找出:

电场线的方向特点 电场线在空间上的分布特点 之后观看图片和动画:(幻灯片8、9)最后学生注意观察几种典型电场的电场线分布,总结电场线全部特点

意图:通过恰当的类比,潜移默化、突破难点教学难点三。正所谓“随风潜入夜,润物细无声”,在使学生获得创造体验的同时把握根本。

3、课堂练习:(大约需要10分钟)为巩固所学知识,并使知识顺利迁移,将安排如下练习:

1)在电场强度教学结束时,练习教材例题一,巩固F=EQ表达式的应用。

2)在引导学生画孤立点电荷电场线之前,练习教材例题二,即巩固定义E=F/Q,又为下一步教学做铺垫。

3)通过让学生填写场强与电场力的区别与联系的表格,即考查、反馈了知识的掌握情况,又突破了此教学难点二。

4、课后小结:(大约需要3分钟)在这部分教学活动中,让学生畅谈对本节课知识上的收获,思想方法上的领悟,教师在评价的同时加以补充。意图是帮助学生梳理全节知识,培养学生归纳总结能力。

5、布置作业:

给人改变未来的力量

为使学生巩固所学知识、领会研究方法,特布置作业如下: 1)课后练习⑴⑵⑶

2)阅读课后的阅读材料“用比值定义物理量”

篇6:高中物理静电场知识点总结

一、库伦定律与电荷守恒定律

1.库仑定律

(1)真空中的两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在他们的连线上。

(2)电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力。

(3)当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体可以看做带电的点,叫点电荷。类似于力学中的质点,也时一种理想化的模型。2.电荷守恒定律

电荷既不能创生,也不能消失,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物体的另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变,这个结论叫电荷守恒定律。

电荷守恒定律也常常表述为:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的。

二、电场的力的性质

1.电场强度

(1)定义:放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值,叫该点的电场强度。该电场强度是由场源电荷产生的。

(2)公式:EF q

(3)方向:电场强度是矢量,规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。负电荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。2.点电荷的电场

(1)公式:EKQ 2r(2)以点电荷为中心,r为半径做一球面,则球面上的个点的电场强度大小相等,E的方向沿着半径向里(负电荷)或向外(正电荷)3.电场强度的叠加

如果场源电荷不只是一个点电荷,则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。4.电场线

(1)电场线是画在电场中的一条条的由方向的曲线,曲线上每点的切线方向,表示该点的电场强度的方向,电场线不是实际存在的线,而是为了描述电场而假想的线。(2)电场线的特点

电场线从正电荷或从无限远处出发终止于无穷远或负电荷;电场线在电场中不相交;在同一电场里,电场线越密的地方场强越大;匀强电场的电场线是均匀的平行且等距离的线。

三、电场的能的性质

1.电势能

电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。2.电势

(1)电势是表征电场性质的重要物理量,通过研究电荷在电场中的电势能与它的电荷量的比值得出。

(2)公式:EP(与试探电荷无关)q(3)电势与电场线的关系:电势顺线降低。

(4)零电势位置的规定:电场中某一点的电势的数值与零电势点的选择无关,大地或无穷远处的电势默认为零。3.等势面

(1)定义:电场中电势相等的点构成的面。

(2)特点:一是在同一等势面上的各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功二是电场线一定跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。4.电场力做功

(1)电场力做功与电荷电势能变化的关系:

电场力对电荷做正功,电荷电势能减少;电场力对电荷做负功,电荷电势能增加。电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。(2)电场力做功的特点:

电荷在电场中任意两点间移动时,它的电势能的变化量势确定的,因而移动电荷做功的 值也势确定的,所以,电场力移动电荷所做的功与移动的路径无关,仅与始末位置的电势差由关,这与重力做功十分相似。

四、电容器、电容

1.电容器 任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成是一个电容器。(最简单的电容器是平行板电容器,金属板称为电容器的两个极板,绝缘物质称为电介质)

2.电容

(1)定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值

表达式:CQ U(2)平行板电容器电容公式:C

五、带电粒子在电场中的运动

篇7:高中物理电场真题

北京教育学院 丁友福

一、本讲讨论的问题

本讲将结合案例探讨静电场一章的教学设计及其实施,包括新课程理念的落实、教学过程中易出现问题的解决等。

二、课标要求

选修模块选修3-1划分为以下三个二级主题 ·电场 ·电路 ·磁场

本讲属于主题“电场”下的内容,相关内容标准如下

(1)了解静电现象及其在生活和生产中的应用。用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。

例1 了解存在可燃气体的环境中防止静电常采用的措施。(2)知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。

(3)了解静电场,初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。会用电场线描述电场。

(4)知道电势能、电势,理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。例2 分析物理学中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理。例3 观察静电偏转,了解阴极射线管的构造,讨论它的工作原理。(5)观察常见电容器的构造,了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。

例4 使用闪光灯照相。查阅资料,了解电容器在照相机闪光灯中的作用。

三、教材内容分析

人教版教材选修3-1第一章的内容包括:

第一章 静电场 电荷及其守恒定律

库仑定律 电场强度

电势能和电势 5 电势差 电势差与电场强度的关系 7 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动

本单知识结构如下

库 仓 定 律 电 场 电场力 电场力的功 电场强度 电 势 能 电势、电势差

电场强度与电势差的关系 导体的静电平衡

带电粒子在电场中的运动 电荷及其守恒定律

选修系列三适用对象是具有理工倾向的学生,定位是比较全面和系统地学习基础物理学的知识,比较注重概念的科学性、规律的准确性、理论的严谨性。技能的规范性;能够对物理学的重大进展及其过程中前辈科学家的探研究精神、思维方式和研究方法有所了解与感悟,并以亲身经历某些物理问题的探究活动加深理解,培养自主学习和研究的习惯;在此基础上,增强实验观察、逻辑思维的能力,加深对科学的情感,认识科学的价值,培养献身科学的志趣。

场是除实物以外物质存在的另一种形式。学生将通过电场的学习加深对于世界的物质性和物质运动的多样性的认识。本模块中的概念和规律是进一步学习物理学的基础,是高中物理核心内容的一部分。学生通过电场和磁场的学习不仅要知道电场的基本性质,了解电场规律在科学技术、生产和生活中的应用,而且要加深对于世界的物质性和物质运动的多样性的认识。

从知识和技能角度,对于静电现象,课程标准要求“了解静电现象及其在生活和生产中的应用。用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。课程标准对点电荷的要求是属于“了解”水平,电场是物理学中的重要概念,比较抽象。教学中可以让学生通过电场对电荷的作用来检验其存在,相信电场也是物质存在的形式之一,不作进一步的拓展。

“电场强度”属于“理解”水平,学生应该知道电场强度的定义式,理解其矢量性和叠加性,但对于叠加不要进行繁琐的计算。电势能、电势、电势差是描述电场能的性质的物理量。由于在物理学特别是在技术中经常用到电势差的概念,因此,课程标准对电势差要求比较高。在教学中要突出电势差的教学,使学生理解其意义,并会计算使用电势差。尽管课程标准对等势面没作要求,但对于学习能力较强的学生可以介绍等势面的有关知识,帮助学生加深对电场的认识,同时也渗透了物理学的研究方法。课程标准对电容器的要求特别强调其在技术中的应用,教学中应该结合电容器的一些特性,如充放电、改变电容的方法等通过实验让学生感受体验,并要联系技术中应用的一些实例培养学生对科学知识的学习兴趣。从过程与方法角度看

理想化方法:借助于逻辑思维和想像力,有意识地突出研究对象的主要条件,形成理想化的客体或关系的科学抽象方法。点电荷是学生在电学中接触的第一个理想模型,教学时可以把它与质点联系起来,使学生加深对理想化物理模型这种科学方法的认识。通过学习电场线知道另一种理想化方法,模拟式物理模型。让学生知道用虚拟的图线描述抽象物理概念,是概念具体化、形象化的一种手段。

类比法:根据两个(类)对象间在某些方面相同或相似,推出在其他方面也可能相同或相似的方法。静电力与万有引力对比,库仑定律与万有引力定律对比,电势能与重力势能对比。这是一种类比的科学方法。从情感、态度、价值观角度

通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。可以通过比较两者的产生原因、力的存在形式、表达式、都属于场的作用等这说明规律的多样性与统一性。让学生体会物理学的美,简单、和谐、统一、对称。能够用一种简洁的公式或语言描述或解释很复杂的自然现象就是美。以简驭繁是一种很美的感觉。

教学中还可以介绍物理学家(比如:富兰克林等)对静电研究的卓越贡献,使学生能自觉地把静电与雷电等自然现象联系起来,培养学生崇尚科学、破除迷信的精神,进行情感、态度、价值观的教育。

四、重难点及高考现状

本章教学重点有从物质微观结构的角度认识物体带电的本质、库仑定律、电场强度的理解、电势的概念、电势能变化与电场力做功的关系、理解电势差的概念以及电势差与电场强度的关系。

难点有起电的本质、实验探究电荷间相互作用力的因素,库仑定律的建立过程、几种典型电场的电场线分布情况、电势、电势能概念的建立 课标中对“电势能和电势”内容的要求较高,是本章的重点,同时也是一个难点,虽然可以和重力场对比,但是由于试探电荷分为正电荷和负电荷,所以同学们对电势和电势能的关系往往去对照高度与重力势能的关系,会出现电荷在高电势的地方电势能大的观点,而不是去分析电势能的变化与电场力做功的关系,有时还会去记忆一些不必要且容易混淆的结论。电场是物理学中的重要概念,比较抽象。教学中可以让学生通过电场对电荷的作用来检验其存在,相信电场也是物质存在的形式之一,“电场线”属于独立操作水平。要让学生知道电场线是为了形象描述电场而引入的虚拟线,知道电场线的意义,会用电场线描述电场的强弱和方向。还应该让学生知道用虚拟的图线描述抽象物理概念,是概念具体化、形象化的一种手段。高考现状

静电场历来是高考考查的热点, 高考对静电场专题的考查频率很高,所占分值约为全卷的百分之5到10,试题主要集中在电场的力的性质、电场的能的性质以及与其他知识的综合应用。对于电场这种抽象的物理模型, 学生理解确有困难, 研究和分析具体的静电场问题也是个难点.而静电场作为高考热点之一, 往往集基本概念与思维能力于一体, 有利于区分和选拔优秀人才.纵观近年来高考考查的知识点, 主要集中在电场的基本概念和性质、电场力、电场力做功, 更多地与力学、磁场等知识点结合起来构成综合题, 考查考生对物理规律的理解、推理、分析问题和解决问题的综合能力.试题综合性较强, 充分体现了“ 出活题,考能力 ”的指导思想.。

五、教学设计案例分析

第四节 电势能和电势的教学设计 教学目标 1.知识与技能(1)理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。

(2)理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。2.过程与方法

(1)通过与前面知识的结合,理解电势能与电场力做功的关系,从而更好的了解电势能概念。

(2)学习使用类比方法,培养学生对问题的分析、推理能力,培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。3.情感态度与价值观

体会从功和能量的角度来认识现象。学习以能量的角度认识世界。4.设计理念、思想

建构主义学习观认为学习不是被动接收信息刺激,而是主动地建构意义,是根据自己的经验背景,对外部信息进行主动地选择、加工和处理,从而获得自己的意义。外部信息本身没有什么意义,意义是学习者通过新旧知识经验间的反复的、双向的相互作用过程而建构成的。

重力势能知识的复习,静电场与重力场的类比有助于学生新知识的建构。类比是人类研究、理解未知事物的一种有效而常用的方法。如果借助于类比的方法,可以将陌生的对象与熟悉的对象相比较,有利于启发学生思路,化难为易。新课标教材在本章第四节电势能和电势中也首次提到“重力或引力存在的空间也称为重力场或引力场”将静电场与重力场类比有利于学生知识牵移,降低新学知识的难度。也利于学生对场形成整体概念,学习知识的概括融合,有利于以后力学电学综合问题的解决。重点是即要注意其相似之处,更要明白两者的区别。

相似之处是两者都是保守力场,重力做功和电场力做功都与路径无关。重力势能和电势能可以类比。

区别 对于静电场,验电荷分为正电荷和负电荷,同学们对电势和电势能的关系往往去对照高度与重力势能的关系,会出现电荷在高电势的地方电势能大的观点,而不是去分析电势能的变化与电场力做功的关系。带电粒子在匀强电场中的运动,跟重物在重力场中的运动相似。不过重物在重力场中受到的力跟质量成正比,因此不同质量的物体具有相同的加速度g。但是带电粒子在电场中受到的力跟它的电荷量成正比,而电荷量相同的粒子可能质量不同,因而它们在电场中的加速度可以互不相同。这是静电场与重力场的重要区别。5.教学过程

引入 从能量的角度来研究电场。复习功与能量的关系,重力做功的特点(1)、静电力做功的特点 与重力做功特点对比 重力做功:

如果小球从A到B沿斜线向下运动。沿斜线运动距离是|AB|,这一过程重力做功是WG=mg|AB|cosθ=mg|AM|;

如果小球沿AMB折线从A运行到B在线段AM上重力做功W1= mg|AM|,在线段MB上重力做功W2=0;所以整个过程重力做功WG= mg|AM|。如果小球沿任意曲线A运行到B,可以用无数组和重力平行和垂直的折线来逼近该曲线,只有移动方向与重力平行时重力做功,垂直时不作功,与重力平行折线长度之和等于|AM|。整个过程重力做功WG= mg|AM|。结论:重力做功只与物体的起始位置和终点位置有关路径无关,与物体经过的路径无关。

静电力做功:

试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中由A点移动到B点。如果电荷q从A到B沿斜线运动。q受静电力F=qE,沿斜线运动距离是|AB|,静电力与位移夹角始终是θ,静电力F做的功是W=F|AB|cosθ=qE|AM|;如果电荷q沿AMB折线从A运行到B在线段AM上静电力做功W1= qE|AM|,在线段MB上重力做功W2=0;所以整个过程静电力做功W= qE|AM|。如果电荷q沿任意曲线A运行到B,可以用无数组和静电力平行和垂直的折线来逼近该曲线,只有移动方向与静电力平行时重力做功,垂直时不作功,与静电力平行折线长度之和等于|AM|。整个过程静电力做功W= qE|AM|。结论:静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与电荷经过的路径无关。

拓展:该特点对于非匀强电场中也是成立的。

看似重复,实则加深了学生对保守力做功与路径无关的认识。有很强的说服力。既复习了旧知识又学习了新知识,并建立了知识之间的联系。(2)、电势能

重力势能:由于重力做功与物体经过的路径无关,重力场引入重力势能EP=mgh

对于小球由A运动到B,重力做功WG= mg|AM|,物体由A移动到B可以看出,重力势能减少的数量等于重力做的功。重力做正功重力势能减少,重力做负功重力势能增加。WG= mg|AM|= EpA-EpB,选B为重力势能零点,A点重力势能为EpA= mg|AM|。物体在某点的重力势能等于重力把它从该点移动到零势能位置所做的功。

电势能:由于静电力做功与路径无关,可以引入电势能。静电力做的功等于电势能的负增量或称减少量。将电荷q由A移动到B静电力做功 WAB=qE|AM|=EpA-EpB

EpA=WAB(以B为电势能零点)

电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置所做的功。

注意:电性不同的试探电荷从A运动到B的过程中,静电力做的功不同,电势能的变化也不同? b.电势能零点的选取

物理学中经常把无穷远处定为引力势能的零势能点。通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。(3)、电势 在重力场中,某点物体的重力势能与物体质量成正比。EpA= mg|AM|=mgh(取B点为重力势能零点)。EpA/m=g|AM|=gh

对于不同质量的物体,重力势能与物体质量的比值由重力场中这点的位置决定。对于静电场

由于EpA=WAB= qE|AM|(以B为电势能零点)EpA /q= E|AM|

EpA与q成正比,电势能与电荷量的比值由电场中这点的位置决定,跟试探电荷本身无关。

a.电势定义:电荷在电场中某一点的电势能与他的电荷量的比值,叫做这一点的电势。用ф表示。表达式:ф=Ep/q(与试探电荷无关)。b.电势是标量,它只有大小没有方向,但有正负。c.单位:伏特(V)1V=1J/C

物理意义:电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J,则该点的电势就是1V。电势物理意义:电场中某点的电势等于将单位正电荷由该点移动到参考点电场力做的功。d.电势零点选取

与电势能零点选取一致,取离场场源电荷无限远处的电势为零,实际中常取大地的电势为零。

电场线指向电势降低的方向。(4)、等势面

地理中用等高线来表示地势的高底,电场中常用等势面来表示电势的高低。

等势面性质

1.同一等势面上移动电荷,静电力不做功。

2.电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。等势面的用途

1.利用等势面可以形象地描述电场具有能的性质.

2.由等势面来绘制电场线.

实际中测量电势比测定场强容易,所以常用等势面研究电场,先测绘出等势面的形状和分布,再根据电场线与等势面相互垂直,绘出电场线分布,这样就知道了所研究的电场.

等量异种电荷、等量同种电荷及匀强电场的等势面

五、重点、难点和疑点的分析与解读

.1.从静电力做功引入电势能,加深对势能的理解。

势能是系统的,势能决定于系统中物体间的相互作用力与相对位置 电势能是试探电荷与场源电荷共有的。电势由场源电荷及电场中指定点的位置决定。电势能的变化用电场力做功来量度。.2.从电势能引入电势.电势概念的重要性

电势ф的引入提供了除电场强度E外描述静电场的新手段

电势是标量,它的空间分布可用等势面来描绘,形象直观,一目了然。电势与试探电荷无关,与场源电荷以及在电场中的位置有关。电场确定,位置确定则电势确定。电场线指向电势降低的方向。

3.电势ф的零点选取原则上任意,通常选ф∞=0或ф地=0

什么叫选ф∞=0?为什么选ф∞=0?由于在几乎一切实际静电问题中,带电体(系)的电量总是有限的,分布范围也是有限的,所以带电体(系)附近电场较强,电势变化剧烈,而远处的电场较弱,电势变化和缓,因此把距带电体(系)足够远,场强几乎为零,电势几乎恒定的广大区域称为无穷远点,并规定其电势ф∞=0,便于确定近处各点的电势。—实际工作中,常把电器外壳接地,并选ф地=0。当地球与无穷远之间的电势差在讨论的问题中可以忽略时,ф地=0与ф∞=0相容;当需考虑地球电场的影响时,ф地=0与ф∞=0不相容。

4.带点粒子在电场中的运动是力学知识在电场中的应用。

篇8:高中物理电场真题

例1半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为 + Q的电荷, 另一带电量为 + q的点电荷放在球心O上, 由于对称性, 点电荷受力为零, 现在球壳上挖去半径为r (r < < R) 的一个小圆孔, 则此时置于球心的点电荷所受力的大小为 (已知静电力恒量为k)

解法1:利用“补偿法”求解. 在球壳上挖一小圆孔, 相当于圆孔处放一等量异种电荷, 电量为q' = Qπr2/4πR2, 因为挖去小孔前受力平衡, 所以挖去后受力即为q' 与q的库仑力. 即F =kqQr2/4R2×1 /R2= kqQr2/4R4, 方向由球心指向小孔中心.

解法2:本题还可以等效为在挖去一小圆孔的关于球心对称的另一侧放一等量同种电荷q', 对球心处的q产生的电场力, 因q' = r2Q /4R2, 且它与q是同种电荷, 所以F = kqQr2/4R4, 方向仍由球心指向小孔中心. 点评:在求解电场强度时, 可将研究对象进行分割或补偿, 从而使非理想化模型、非对称体转化为对称体, 达到简化结构的目的.

例2如图1所示, 均匀带电圆环的带电荷量为 +Q, 半径为R, 圆心为O, P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点, OP= L, P点的场强为多少?

解析:本题可采用微元法, 即在圆环上取一小段Δl, 设圆环上电荷的分布密度为ρ, 则该小段的带电量Δq = ρ×Δl, 在P点产生的场强:E = kΔq/r2而:r2= R2+ L2, P点处的场强又可分解为:因为圆环上电荷分布具有对称性, 所以Y轴方向的合电场为0.

则P点的场强为:

例3一根无限长均匀带电细线弯成的平面图形, 如图2, 其中AB是半径为R的半圆弧, AA' 平行于BB', 试求圆心处电场强度. (单位长度带电量为ρ)

解析:由上题的解答可得AA' 相当于半个圆弧, BB' 等效于半个圆弧, 则整个图形可视为均匀带电的圆形. 所以, 圆心处的合电场为0.

例4如图3所示, 在半径为R的圆环上分布有不能移动的正电荷, 总电量为Q, AB是它的一直径, 如果要使AB上的场强处处为零, 问圆环上的电荷应该如何分布?

解析:由对称性可知均匀分布的圆环圆心处的场强为0, 由此可推广:均匀带电球壳其内部场强处处为0. 由于要求直径AB上的场强为0, 而圆环只对圆心具有中心对称性, 故可知圆环上的电荷分布是不均匀的, 可设想把原均匀分布在球面上的电荷, 对应地压缩到以AB为直径的一圆环上, 它们在直径AB上的场强则处处为0.

如图4所示, 圆环上任一点P处一小段弧长ΔL, ΔL上分布的电量应等于半径为R, 电量为Q的均匀带电球面上相应一小环带所带电的一半, 故有:

即圆环上电荷分布规律为:

点评:本题的求解关键在于将圆环上电荷的不均匀分布与球面上电荷的均匀分布相联系, 而这种联系是建立在两者于直径上的场强等效而产生的, 静电学的等效处理是一种很有效的解题方法.

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