第三篇：选修3--1 第一章：电场
第二章：电路
第三章：磁场
电场
本章内容的核心是电场、电场强度、电势差，电势和电场线、等势面、库仑定律和电荷守恒定律是电场也是电学的实验基础。导体、电容器可看成电场性质的应用。带电粒子在电场中的运动是电场性质与力学规律的综合应用，对分析综合能力的要求较高。故高考对本章知识的考查重点在于：①电场的性质描述；②带电粒子在电场中的运动；③平行板电容 器。
专题一．库仑定律
◎ 知识梳理
1．摩擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体．
2．摩擦起电以及其他大量事实表明：电荷既不能产生 ，也不能消灭，它们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，电荷的总量不变．这个结论叫做电荷守恒定律，它和能量守恒定律、动量守恒定律一样，是自然界的一条基本规律.
3．研究表明，物体所带电荷的多少只能是电子电量的整数倍2因此电子所带电量的多少叫做元电荷，用符号e 表示．最早测量该电荷数值的是美国物国物理学家库仑在中学阶段的计算中通常取e=1.61910-? C 4．电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的代数和不变。
5．库仑定律
库仑定律——2
21r
Q Q k F =，k =93109N 2m/C 2，称为静电引力恒量。
说明：
（1）适用条件 真空中两点电荷之间的相互作用力。如果两点电荷在充满电介质的空间里，则它们之间相互作用力是真空中的1倍，公式为：2
2
1r
Q Q k
F ?=ε。
（2）点电荷是理想模型，如果带电体之间的距离比带电体本身的线度大得多，以致带电体的形状和大
小对相互作用力的大小和方向可以忽略不计时，这样的带电体可以视为点电荷。
均匀带电球体可以看作点电荷，r 为两球心间的距离。
（3）库仑力的方向在两点电荷的连线方向，同性相斥，异性相吸。 （4）如果空间中有多个点电荷，要用矢量叠加的方法求合力。
◎ 例题评析
【例1】在真空中同一条直线上的A 、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？ 【分析与解答】：①先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B 点的右侧；再由2
r
kQq F =，F 、k 、q 相同
时Q r ∝
∴r A ∶r B =2∶1，即C 在AB 延长线上，且AB=BC 。
②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡。由2
r
kQq F =
，F 、k 、Q A 相同，Q ∝r 2
，∴Q C ∶Q B =4∶1，而且必须是
正电荷。所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q
【例2】已知如图，带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ，OA=OB ，都用长L 的丝线悬挂在O 点。静止时A 、B 相距为d 。为使平衡时AB 间距离减为d /2，可采用以下哪些方法
A.将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍
B.将小球B 的质量增加到原来的8倍
C.将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半
D.将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B 的质量增加到原来的2倍 【分析与解答】：：由B 的共点力平衡图知L
d g
m F
B =，而2
d
Q kQ F B
A =
，可知3
mg
L Q kQ d B A ∝
，选BD
【例3】已知，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A 、B ，带电量分别为-2Q 与-Q 。现在使它们以相同的初动能E 0（对应的动量大小为p 0）开始相向运动且刚好能发生接触。接触后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E 1和E 2，动量大小分别为p 1和p 2。有下列说法：①E 1=E 2> E 0，p 1=p 2> p 0 ②E 1=E 2= E 0，p 1=p 2= p 0 ③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点 ④两球必将同时返回各自的出发点。其中正确的是
A.②④
B.②③
C.①④
D.③④
【分析与解答】：由牛顿定律的观点看，两球的加速度大小始终相同，相同时间内的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点。由动量观点看，系统动量守恒，两球的速度始终等值反向，也可得出结论：两球必将同时返回各自的出发点。且两球末动量大小和末动能一定相等。从能量观点看，两球接触后的电荷量都变为-1.5Q ，在相同距离上的库仑斥力增大，返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功，由机械能定理，系统机械能必然增大，即末动能增大。选C 。
本题引出的问题是：两个相同的带电小球（可视为点电荷），相碰后放回原处，相互间的库仑力大小怎样变化？讨论如下：①等量同种电荷，F /
=F ；②等量异种电荷，F /
=0 >F ；④不等量异种电荷F / >F 、F / =F 、F / =F 。 【例4】已知如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m 的相同小球，两两间的距离都是l ，A 、B 电荷量都是+q 。给C 一个外力F ，使三个小球保持相对静止共同加速运动。求：C 球的带电电性和电荷量；外力F 的大小。 【分析与解答】：先分析A 、B 两球的加速度：它们相互间的库仑力为斥力，因此C 对它们只能是引力，且两个库仑力的合力应沿垂直与AB 连线的方向。这样就把B 受的库仑力和合力的平行四边形确定了。于是可得Q C = -2q ，F =3F B =33F AB = 2 2 33l kq 。 【例5】如图所示，半经为r 的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷，其单位长度上的带电量为q ，现截去环上一小段AB ，AB 长为l(l< 【分析与解答】解法之一，利用圆环的对称性，可以得出这样的结果，即圆环上的任意一小段在圆心处所产生的电场场强，都与相对应的一小段产生的场强大小相等，方向相反，相互叠加后为零．由于AB 段被截掉，所以，本来与AB 相对称的那一小段所产生的场强就成为了整个圆环产生的电场的合场强，因题目中有条件l< 解法之二，将AB 段看成是一小段带正电和一小段带负电的圆环叠放，这样仍与题目的条件相符．而带正电的小段将圆环补齐，整个带电圆环在圆心处产生的电场的场强为零；带负电的一小段在圆心处产生的场强可利用点电荷的场强公式求出，这就是题目所要求的答案． 【例6】在真空中，带电量均为q 的异种点电荷相距r ，则两点电荷连线中点和到两点电荷距离均为r 的点的场强大小分别为 和 . 【分析与解答】如下图所示，A 点放置正电荷+q ，B 点放置负电荷-q ，o 点为AB 连线 中点，根据点电荷场强公式：+q 单独在o 点产生的场强E A ＝kq/(2r )2 ，方向向右；-q 单独在O 点产生的 场强大小E B ＝kq/(2r )2＝E A ,方向也为向右，所以O 点的合场强E 0＝E A +E B ＝2 8r kq ，方向为O →B. 如图 O ’为到两点电荷距离为r 的点，+q 单元在O ′点产生的场强大小E ’A ＝2 r kq ，方向A →O ’，-q 单独在 B 点产生的场强大小E ’B ＝2 r kq ，方向O ’→B ，则O ’点场强应为这两个场强的矢量合成，易求大小EO ’＝ 2 r kq 2cos ，方向与O 点的合场强方向相同. ◎ 能力训练1 1．关于电场线的说法，正确的是 （CD ） 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 2．两个半径均为1cm 的导体球，分别带上＋Q 和－3Q 的电量，两球心相距90cm ，相互作用力大小为F ，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm 处，则它们的相互作用力大小变为 （D ） A ．300F B ．1200F C ．900F D ．无法确定 3．如图，在x 轴上坐标原点处放一带电量为-Q 的点电荷.在坐标为2处放一带电量为+4Q 的点电荷，则场强为零处的x 坐标为(D) A.4 B.1 C.-1 D.-2 4．如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B 匀速飞过，电子重力不计，则电子所受电场力 以外另一个力的大小和方向变化情况是(B) A.先变大后变小，方向水平向左 B.先变大后变小，方向水平向右 C.先变小后变大，方向水平向左 D.先变小后变大，方向水平向右 5．在x 轴上有两个点电荷，一个带正电Q 1，一个带负电-Q 2，且Q 1＝2Q 2，用E 1和E 2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在x 轴上( B ) A.E 1＝E 2的点只有一处，该点合场强为零 B.E 1＝E 2的点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E 2 C.E 1＝E 2的点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E 2 D.E 1＝E 2的点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E 2 6．如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定一个金属小球A ，用绝缘弹簧把A 与另一个金属小球B 连接起来，然后让A 和B 带等量同种电荷，此时弹簧伸长量为x 0，如果由于某种原因，A 、B 两球电量各漏掉一半，伸长量变为x ，则x 与x 0的关系一定满足（ ） A ．x =x 0/2 B ．x =x 0/4 C ．x ＞x 0/4 D ．x ＜x 0/4 答案：C 2．.如图，带正电的金属圆环竖直放置，其中心处有一电子，若电子某一时刻以初速v 0从圆环中心处水平向右运动，则此后电子将( C ) A.作匀速直线运动 B.作匀减速直线运动 C.以圆心为平衡位置振动 D.以上答案均不对 3．如图所示，有两个完全相同的金属小球A 、B 。B 固定在绝缘地板上，A 在离B 高h 0的正上方由静止释放，与B 球碰撞后回跳高度为h,设碰撞中无动能损失，空气阻力不计（ C ） A 、若A 、B 带等量同种电荷，则h>h 0 B 、若A 、B 带等量同种电荷，则h 4．如图所示，在长度相同的两条绝缘细线下挂着质量均为m 的带同种电荷的小球，它们 所带的电荷量分别为q 1和q 2，若q 1>q 2，则两细线与竖直方向间的夹角θ1和θ2的关系为：c A ．θ1>θ 2 C ．θ1=θ2 B ．θ1>θ D ．无法确定 5．三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一条直线上，q 2与q 3的距离是q 1与q 2距离的2倍，每个 电荷所受静电力的合力均为零．如图，由此可以判定，三个电荷的电量之q 1∶q 2∶q 3 A A ．-9∶4∶-36 B ．9∶4∶36 C ．-3∶2∶6 D ．3∶2∶6 6．如图所示，把质量为0.2克的带电小球A 用丝线吊起，若将带电量为4310-8库的小球B 靠近它，当两小球在同一高度相距3cm 时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B 受到的库仑力F ＝______，小球A 带的电量q A ＝______． （2310－3N ，－0.5310－8C ） 7．如图所示两个可看成点电荷的带正电的小球A 和B 位于同一竖直线上，在竖直向上的匀强电场中保持不变的距离匀速下落。已知A 带电量Q ，质量为4m ，B 带电量4Q ，质量为m,求匀强电场大小和两球间的距离。 mg k Q Q mg 32, 8．如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷，将质量为m 、带电q 小球从圆弧管水平直径的端点A 由静止释放。当小球沿细管下滑到最低点时，对细管的上壁的压力恰好与球重力相同，则圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小为多少？ 4mg/q 9．将一个带电量为23105库的电荷放入点电荷Q 的电场中的P 点时，受到的电场力为 23 10-2N ，则P 点的电场强度为 ，如果P 点和Q 点相距10厘米，则Q 的电量为 . 13103 牛／库、 1.1310-9 库 10．如图，一半径为R 的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 的电荷，另一个电量为十q 的点电荷在球心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的力的大小为＿＿＿＿（已知静电力常量k ），方向为＿＿＿＿。 答案：2 24R Qqr k ，指向圆孔 11．在一条直线上，从左向右依次固定A 、B 、C 三个质量之比为m A ∶m B ∶m c ＝1∶2∶3的带电小球，小球所在的光滑平面是绝缘的。当只将A 球释放的瞬间，它获得向左的加速度，大小为5m ／s 2，当只将B 球释放的瞬间，它获得向右的加速度，大小为4m ／s 2；那么，当只将C 球释放的瞬间，它获得向＿＿＿＿的加速度，大小为＿＿＿＿。 答案：左，1 m ／s 2 12．如图所示，两根光滑绝缘杆可在同一竖直平面内绕交点转动，两杆上各穿一个质量m 电量q 的小球，两杆与水平面夹角都为θ时，两球处于静止状态（如图）现使两杆同时绕交点缓慢转动，小球在杆上的位置也随之改变，θ为何值时小球到交点距离最小？最小值多大？ （2Eqx 0＋mv 02）／2f 13．如图所示，一质量为m 、带电量为+q 的点电荷，在电场力作用下以恒定的速率v 0经过同一圆弧上的 A 、 B 、 C 三点，已测得? AC ＝S ，从A 到C 速度方向转过θ角.求A 、B 、C 三点场强的大小是多少?并分析这个电场是什么性质的电荷所激发的电场，求场源电荷的电荷量是多少? E A ＝E B ＝E C ；负电荷；Q ＝θkq s mv 2 0. 14．一根置于水平面上光滑玻璃管内部有两个完全一样的弹性金属小球A 和B ，分别带十9Q 和一Q 的电量，由如图位置静止释放，问小球再次经过图中位置时A 的加速度为释放前几倍？ 答案：16/9 15．A 、B 两个点电荷，相距r 。A 带有9Q 的正电荷，B 带有4Q 的正电荷。 （1）如果A 和B 固定，应如何放置第三个点电荷q ，才能使此电荷处于平衡状态？ （2）如果A 和B 是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态。且求第三个点电荷的电量q 的大小及电性。 答案：（1）q 在AB 间距A 0.6r 处；（2）q 一定带负电荷，q =1.44Q 匀强电场 等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场 点电荷与带电平板 孤立点电荷周围的电场 专题二．电场、电场强度、电场的叠加，电场线 ◎ 知识梳理 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用，电荷放入电场后就具有电势能。 1. 电场强度 物理学中把电场中某一点的电场力跟电荷所带电量的比值叫做该点的电场强度， 简称场强，用符号E 表示，表达式为 E=F/q 电场强度是由电场决定的物理量，与检验电荷无关．场强是矢量，物理学中规定，正电荷在该点的受力方向就是这点电场强度的方向． E 描述电场的力的性质的物理量。 ⑴定义：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。q F E = ①这是电场强度的定义式，适用于任何电场。 ②其中的q 为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。 ③电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 ⑵点电荷周围的场强公式是：2 r kQ E = ，其中Q 是产生该电场的电荷，叫场电荷。 ⑶匀强电场的场强公式是：d U E =，其中d 是沿电场线方向上的距离。 2．电场强度叠加原理是处理电场强度矢量合成的基础。如果某一空间有两个或两个以上的点电荷同时存在，则合电场中某点的场强就等于各个点电荷单独存在时所产生的电场在该点场强的矢量和。一般说电场中某点的场强是指该点的合场强。 3．电场线 电场线是这样一些曲线，电场线上任一点的切线都跟这点电场强度的方向一致， 同时电场线的疏密表示电场强度的大小．在电场中的某个区域，如果各点场强的大小和方向都相同，这个区域的电场就叫做匀强电场，电场线的形状是平行且间距相等的直线. 要牢记以下6种常见的电场的电场线： 注意电场线、等势面的特点和电场线与等势面间的关系： ①电场线的方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小。 ②电场线互不相交。 ③电场线和等势面在相交处互相垂直。 ④电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快的方向。 ⑤电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密。 ◎ 例题评析 【例7】关于电场线,下述说法中正确的是 A 、电场线是客观存在的 B 、电场线与电荷运动的轨迹是一致的. C 、电场线上某点的切线方向与与电荷在该点受力方向可以不同. D 、沿电场线方向,场强一定越来越大. 【分析与解答】电场线不是客观存在的,是为了形象描述电场的假想线,A 选项是错的.B 选项也是错的,静止开始运动的电荷所受电场力方向应是该点切线方向,下一时刻位置应沿切线方向上,可能在电场线上,也可能不在电场线上,轨迹可能与电场线不一致.何况电荷可以有初速度,运动轨迹与初速度大小方向有关,可能轨迹很多,而电场线是一定的.正电荷在电场中受的电场力方向与该点切线方向相同,而负电荷所受电场力与该点切线方向相反,选项C 是正确的.场强大小与场强的方向无关,与电场线方向无关 ,D 选项是错的. 本题答案应是:C ◎ 能力训练2 1．关于电场，下列说法中正确的是（ ） A ．E =F /q ，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍 B ．2 r Q k E 中，E 与Q 成正比，而与r 2成反比 C ．在以一个点电荷为球心，r 为半径的球面上，各处的场强相同 D ．电场中某点场强的方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向 答案：B 2．如图a 所示，直线AB 是某点电荷电场中的一条电场线。图b 是放在电场线上两点a 、b 的电荷的电量与所受电场力大小间的函数图像。由此可以判定（ ） A ．场源可能是正电荷，位置在点A 左侧 B ．场源可能是正电荷，位置在点B 右侧 C ．场源可能是负电荷，位置在点A 左侧 D ．场源可能是 负电筒，位置在点B 右侧 答案：AC 3．在场强为E 、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m 的带电小球，电量分别为+2q 和-q 。两小球用长为L 的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O 点处于平衡状态。如图所示，若重力加速度为g ，则细线对悬点O 的作用力大小等于＿＿＿＿。 答案：2mg +qE 4．如图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m ，所带电量分别为q 和-q ，两球间用绝缘细线相连。甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E ，平衡时细线都被拉紧，平衡时的可能位置是图中（ ） 答案：Ａ 7．甲乙两带小球的质量均为m ，所带电荷量分别为﹢q 和－q ，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有水平向右的匀强电场，电场强度为E ，平衡时细线被拉紧． ①平衡时它们的正确位置是图中的 （B ） ②两根绝缘线张力大小为 （D ） A ．T 1＝2mg T 2＝(mg)2 ＋(Eq)2 B ．T 1＞2mg T 2＞(mg)2 ＋(Eq)2 C ．T 1＜2mg T 2＝(mg)2 ＋(Eq)2 D ．T 1＝2mg T 2＜(mg)2＋(Eq)2 8．如图所示，AB 是某个点电荷电场中的一根电场线，在线上O 点放一个自由的负电荷，它将沿电场线向B 点运动，下列判断中哪些是正确的？ （B ） A ．电场线由 B 指向A ，该电荷作加速运动，加速度越来越小 B ．电场线由B 指向A ，该电荷作加速运动，其加速度大小的变化由题设条件不能确定 C ．电场线由A 指向B ，电荷作匀加速运动 D ．电场线由B 指向A ，电荷作加速运动，加速度越来越大 9．如图所示，均匀带电圆环的总电量为Q ，环的半径为b ，在轴线上距环心为a 处有一点，圆环上的电荷在这一点产生的总场强大小为＿＿＿＿。 () 2 3 2 2 b a kQa + 10．在正电荷Ｑ的电场中，在距Ｑ10cm 的A 处放一电荷，其电荷量为﹢5310﹣9C ，q 受到的电场力为10﹣8N ．则A 处的电场强度大小为____ N/C ；将此电荷从A 处取走，则A 处的电场强度为____ N/C ；若将另一电荷所带电荷量为﹣2310﹣9C 放在A 处，受到的电场力为____ N ，方向____ ．2，2，4310－ 9 ，指向Q 11．如图所示，A 、B 两小球用等长的绝缘细线悬挂，它们所带电荷量分别为ＱA ＝2310－8C ，ＱB ＝﹣2310 ﹣8 C ，A 、B 相距 3 cm ．在水平方向的外界匀强电场作用下A 、B 保持静止，悬线都沿竖直 方向．由此可知外电场的场强大小是 ，方向 ，A 、B 中点处的合电场的场强大小是 ，方向 ．23105N ／C ，水平向左，1．43106 N / C ，水平向右 12．在场强为E ，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为 m 的带电小球，电荷量分别为 2q 和﹣q ．两小球用长为l 的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬于O 点而处于平衡状态，如图所示，重力加速度为g ．则细线对悬点O 的作 用 力 等 于 ．2 mg + q E 13．如图所示, 用二根长均为L 的绝缘细线悬吊两个点电荷﹢q 和﹣q, 点电荷的质量都是m ，两点电荷间连接一根水平细线，两根线间的夹角为θ2．现在加一水平向右的匀强电场, 要让点电荷间的水平细线处于拉紧状态, 求匀强电场E 满足的件． E> θθ tan sin 42 2 q mg l kq + 专题三．电势差、电势、电势能、等势面；电势差与电场强度的关系 ◎ 知识梳理 1．确定电势 电荷q 在电场中某点A 具有的电势能为ε，则A 点的电势q U A ε= ．注意：ε、q 都 是标量，但有正负，计算时要带入正负号．因为U A 是电场中A 点的电势，所以与ε、 q 无关，取决于电场本身． 2．比较电势高低 静电场中，沿电场线的方向电势逐点降低． 3．比较电势能大小． 无论正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电势能就减少;电场力做负功, 电势能就增加。 4．确定电势差 电荷Q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时，电场力所做的功与电荷电量的比值，叫做这两点的电势差，也叫电压. 符号是U ，数学表达式为U=W/q 电势差的单位是伏特，符号是V 5．电场力对电荷做功的计算公式： W=qU ，此公式适用于任何电场，电场力对电荷做功与路径无关，由起始和终了位置的电势差决定；W=qEd ，此公式只适用匀强电场。 6．电场力做功和电势能的改变 电场力对电荷做功，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值。 7．等势面的特点： 等势面一定跟电场线垂直； 在同一等势面上移动电荷电场力不做功； 电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面； 任意两个等势面都不会相交； 等差等势面越密的地方电场强度越大。 ◎ 例题评析 【例8】如图所示，两块竖直放置的平行金属板A 、B ，两板相距d ，两板间电压为U ，一质量为m 的带电小球从两板间的M 点开始以竖直向上的初速度v 0运动，当它到达电场中的N 点时速度变为水平方向，大小变为2v 0，求M 、N 两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功（不计带电小球对金属板上电荷均匀分布的影响，设重力加速度为g ） 【分析与解答】：带电小球从M 运动到N 的过程中，在竖直方向上小球仅受重力作用，从初速度v 0匀减速到零。水平方向上小球仅受电场力作用，速度从零匀加速到2v 0。 竖直位移：g v h 22 = 水平位移：t v x ?=2 20 又t v h ?= 2 0 所以：g v h x 2 02= = 所以M 、N 两点间的电势差dg Uv x d U U MN 2 0= ?= 从M 运动到N 的过程，由动能定理得： 2 02 2 121mv mv W W N G - = +电 又20 2 1mv mgh G W - =-= 所以2 2mv W =电 【例9】如图所示，在竖直放置的铅屏A 的右表面上贴着β 射线放射源P ，已知β 射线实质为高速电子流，放射源放出β 粒子的速度v 0＝1.0×107m/s 。足够大的荧光屏M 与铅屏A 平行放置，相距d ＝2.0×10－2m ，其间有水平向左的匀强电场，电场强度大小E ＝2.5×104N/C 。已知电子电量e ＝1.6?10-19C ，电子质量取m ＝9.0?10-31kg 。求 （1）电子到达荧光屏M 上的动能； （2）荧光屏上的发光面积。 【分析与解答】（1）由动能定理 eEd = E K －2 02 1mv E K ＝ ( ) 2 7 31 10 0.110 921????-＋2 419 2105.2106.1--? ???? ＝1.25?10-16 J (2) 射线在A 、B 间电场中被加速，除平行于电场线的电子流外，其余均在电场中偏转，其中和铅屏A 平行的电子流在纵向偏移距离最大(相当于平抛运动水平射程)。 221t m eE d ??= t = 39 10-?s r = v 0t=1.0?107 ?3?10-9=3?10-2m 在荧光屏上观察到的范围是半径为3.125310—2 米的圆 圆面积 S =πr 2=2.83?10-3m 2 ◎ 能力训练3 1．如图所示，MN 是电场中某一条电场线上的两点，若负电荷由M 移到N 时，电荷克服电场力做功，下列说法中不正确的是：B A ．M 点和N 点之间一定有电势差 M B ．M 点的场强一定大于N 点的场强 C ．电场线的方向从M 指向N D ．M 点的电势大于N 点的电势 2．电场中两点间电势差Q W U 的意义是：A A ．它是由两点的位置决定的，与移送的电荷的种类和数量无关 B ．电势差与电场力做功成正比，与被移送的电量成反比 C ．电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功 D ．电场中两点间没有电荷移动，则电势差为零 3．一个点电荷，从静电场中的a 点移到b 点的过程中，电场力做功为零，则：c A ．a 、b 两点的电场强度一定相等 B ．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 C ．a 、b 两点的电势差为零 D ．点电荷一定沿直线从a 点移到b 点 4．两个固定的等量异种电荷，在他们连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点，如图所示，下列说法正确的是： C A ．a 点电势比b 点电势高 B ．a 、b 两点场强方向相同，a 点场强比b 点大 C ．a 、b 、c 三点与无穷远电势相等 D ．一带电粒子(不计重力)，在a 点无初速释放，则它将在a 、b 线上运动 5．图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力的作用，根据此图可作出正确判断的是（BCD ） A ．带电粒子所带电荷的符号 B ．带电粒子在a 、b 两点的受力方向 C ．带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大 D ．带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大 6.下列说法中正确的是 A ．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大 B ．场强大小相等的地方，电势不一定相等；等势面上场强大小不一定相等 C ．带正电的物体电势一定是正的，电势等于零的物体一定不带电 D ．电荷所受电场力的方向，必和该点的等势面垂直，并指向电势升高的方向 F ．电荷从电场中的一点移到另一点时电场力不做功，电荷一定在同一等势面上移动 7．一带电粒子射入一固定在O 点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线abc 所示．图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面．不计重力,则可以判断 （ABD ） A ．此粒子一直受到静电排斥力作用 B ．粒子在b 点的电势能一定大于在a 点的电势能 C ．粒子在b 点的速度一定大于在a 点的速度 D ．粒子在a 点和c 点的速度大小一定相等 8．如图所示，在匀强电场中，有相互平行且间隔相等的3个等势面A、B、C,其中等势面B的电势为零，一正电荷在只受电场力作用的情况下，以垂直等势面A的初速度自A射入，且初动能为20 J，到达等势面C时动能为零,则该电荷在电势能为 5 J处的动能是（D ） A．20J B．15J C．10J D．5J 9．如图所示，一绝缘杆长为l，两端分别带有等量异种电荷，电荷量的绝对值为Ｑ，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角 =600，若使杆沿顺时针方向转过600(以杆上某一点为圆心转动)，则下列叙述正确的是（ B ） A．电场力不做功，两电荷电势能不变 B．电场力做的总功为QE l/2，两电荷的电势能减少 C．电场力做的总功为－QE l/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.质量为m，电量为q的质点，在静电力作用下以恒定的速度v沿圆弧从A点运动到B点，其速度方向改变的角度为θ弧度。AB弧长为s，则AB两点间的电势差U A－U B＝＿＿＿＿，AB中点的场强大小E＝＿＿＿＿。 mv2 0，θ 11.如图，图中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势 分别为U A＝15V，U B=3V，U C＝－3V，由此可得D点电势U D＝＿＿＿＿V。 答案：9 12.如图所示，A、B两点在一处于静电平衡状态下的导体的两端附近。场强E A∶E B=1∶10。将一电荷第一次从A点移至无限远处，第二次从B点移至无限远处，则当该电荷经过A、B两点时的加速度之比a A∶a B= ∶W B=＿＿＿＿。 ＿＿＿＿；这两个过程中，电场力做功之比W 答案：1∶10，1∶1 13．已知空气的击穿电场强度为23106V/m，测得某次闪电火花长1000m， 则发生这次闪电时放电路径两端的电势差U= ，若这次闪电通过的电荷量为30C，则释放的能量为．（设闪电的火花路径为直线） 23109V 631010 J 14．如图中a、b和c表示点电荷的电场中的3个等势面，它们的电势分别为Ｕ、2U/3和1/4U．一个带电粒子从等势面a上某处，由静止释放后，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b后的速率为V，则它经过等势面c的速率为___ ．3V/2 15．在电场中的M点，电量为1C的正电荷具有的电势能为10J，则M点的电势为多少伏? 若在M点放2 C的负电荷，则M点的电势为多少伏?该电荷的电势能是多少? 10V、10V、-20J 16.在匀强电场中有A、B、C三点，AB⊥BC且AB=10c m，BC=30cm，将一带电量为1 310-8C的负电荷由A移到B，电场力做功为2310-8J，若将一带电量为1310-8C的正 电荷由C移到A，要克服电场力做功为4310-8J，试画出电场线，且求出场强E的大小。 答案：202V/m 17．把带电荷量2310﹣8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8310﹣6J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2310﹣6J，求： （1）A点的电势（2）A、B两点的电势差 （3）若把2310﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做的功． 400V 300V ﹣6?10﹣3 J 18．为使带负电的点电荷q在匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对该电荷施加一个恒力F，如 =100V．（不计负电荷受的重力）图所示，若AB=0.4m，α=37o，q=﹣33107-C，F=1.5310﹣4N，A点的电势U A （1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电 势． （2）求q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少？ =﹣60V 4．8310－5J 图略U B 专题四．带电粒子的运动专题 ◎知识梳理 1．带电粒子在电场中的平衡问题 解决这类问题与解决力学中物体的平衡问题的方法相同：取研究对象，进行受力分析。注意电场力的特点，再由平衡条条件列出具体方程求未知量。 2．带电粒子的加速 （1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同 一直线上，做匀加（减）速直线运动。 （2）研究方法： ①应用牛顿定律运动学公式（限匀强电场）： 带电粒子运动加速度a F m qE m qU m d = == 任意时刻v v at t =+0 s v t at =+ 02 12 又，当时，即射出极板时，v v as s d 2 02 2-== v v as v qU m = += + 02 02 22 ②用功能观点分析：粒子动能的变化量等于电场力对它所做的功（电场可以是匀强或非匀强电场）。若粒子的初速度为零，则： qU m v v qU m = ?= 1222 若粒子的初速度不为零，则： qU m v m v v v qU m = - ?= + 1212 22 02 02 . 3. 带电粒子的偏转（限于匀强电场） （1）运动状态分析：带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做类平抛的偏转： （2）研究方法：运动合成与分解 沿初速度方向为匀速直线运动，运动时间 t l v = 0 沿电场力方向为初速为零的匀加速直线运动，加速度 a F m qE m qU m d = = = 离开电场时的偏移量 y at qU l m dv = = 12 22 20 2 离开电场时的速度大小，偏转角满足： v v v v U ql dm v = += +?? ? ? ?⊥ 2 2 2 02 φ t a n φ= = ⊥v v U q l d m v 0 2 (3)处理这种问题的基本思路如下： F=ma F=QE md qU a ma d U q = →= E=d U 然后再根据类似平抛运动的公式求解：x=v 0t y=22 1at （4）常用的结论 ①垂直电场方向而进入匀强电场的粒子，离开电场时都好像从极板中间位置沿直线飞出的一样。 ②从静止开始经同一电场加速的并垂直进入同一偏转电场的粒子，离开偏转电场时有相同偏转角和侧移距离。 （5）是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定。一般说来： （1）基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）。 （2）带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。 ◎ 例题评析 【例10】如图所示，由A 、B 两平行金属板构成的电容 器放置在真空中，电容为C ，原来不带电。电容器的A 板接地，并 且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方 向垂直于极板，射入的速度为v 0，如果电进行的，即第一个电子到 达B 板后再发射第二个电子，并且所有到达板的电子都留在B 板上。 随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定 值，已知电子的质量为m ，电荷量为q ，电子所受的重力忽略 不计，两板的距离为d （1）当板上聚集了n 个射来的电子时，两板间电场的场强E 多大？ （2）最多能有多少个电子到达B 板？ （3）到达B 板的第一个电子在两板间运动的时间和最后一个电子在两板间运动的时间相差多少？ 【分析与解答】（1）当B 板上聚集了n 个射来的电子时，两板间的电压C ne C Q U == ，其内部场强 === Cl Q l U E ne/cl （2）设最多能聚集n ′个电子，此后再射入的电子未到达B 板时速度已减为零， 由,22 al v o = m eE a '= Cl e n E ''= 则有：,' 2 2 2l mCl n v o = 得：2 22'e Cmv n o = 第一个电子在两板间作匀速运动，运动时间为t 1=l /v 0，最后一个电子在两板间作匀减速运动，到达 B 板时速度为零，运动时间为t 2=2l /v 0，二者时间差为△t =t 2-t 1=l /v 0 【例11】．一束电子流在U 1=500V 的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央，如图所示。若平行板间的距离d=1cm ，板长l=5cm ，问至少在平行板上加多大电压U 2才能使电子不再飞出 平行板？ 【分析与解答】电子经U 1加速时，电场力做正功，根据动能定理可得2/20 1 mv eU = 电子飞入平行板电场后做类似平抛运动，在水平方向电子做匀速直线运动，最大运动时间t=l/v 0 在竖直方向电子做初速为零的匀加速运动，其加速度为a=ev 2/md 根据运动学公式d/2=at 2/2 由以上各式解得：U 2=2U 1 a 2/l 2 =400V 【例12】．在光滑水平面上有一质量m=1.0310-3kg ，电量q=1.0310-10 C 带正电小球，静止在O 点，以O 点为原点，在该水平面建立直角坐标系Oxy 。现突然加一沿x 轴正方向、场强大小E=2.03106V/m 的匀强电场，使小球开始运动，经过1.0s ，所加电场突然变为沿y 轴正方向，场强大小仍为E=2.03106V/m 的匀强电场，再经过1.0s 所加电场又突然变为另一个匀强电场，使小球在此电场作用下经1.0s 速度变为零，求此电场的方向及速度变为零时小球的位置。 【分析与解答】由牛顿定律得知，在匀强电场中小球加速度的大小为：a=qE/m=0.20m/s 当场强沿x 轴正方向时，1.0s 末小球速度的大小和沿x 轴正方向的位移分别为 v x =at=0.20m/s Δx 1=at 2/2=0.10m 在第2s 内，电场方向沿y 轴正方向，小球在x 正方向做匀速运动，沿y 轴正方向做初速度为零的匀加速运动，沿x 轴正方向的位移为Δx 2=v x t=0.20m 沿y 轴正方向的位移为Δy=at 2/2=0.10m 在第2s 末小球的位置坐标为x 2=Δx 1+Δx 2=0.30m y 2=Δy =0.10m 在第2s 末小球在x 轴方向的分速度仍为vx ，在y 轴正方向的分速度为 v y =at =0.20m/s 由此可知，此时小球的运动方向与x 轴正方向成45°角，要使小球速度变为零，则在第3s 内所加 匀强电场方向必须与此方向相反，即指向第三象限，与x 轴正方向成225°角。 在第3s 内，小球的加速度沿x 轴和y 轴的分量为 a x =v x /t=0.20m/s 2 a y =v y /t=0.20m/s 2 在第3s 末小球到达的位置坐标为 x 3=x 2+v x t-21 a x t 2=0.40m y 3=y 2+v x t-2 1 a y t 2=0.20m 【例13】．质子和a 粒子从静止开始，经过同一电压加速后，再垂直进入同一匀强偏转电场。试证明两粒子离开偏转电场时沿电场方向的位移相同。 【分析与解答】改粒子的质量为m 、电量为q ，经电压U 1加速后，根据动能定理 2/2/20 2 mv at y == 粒子以速度v 0垂直场强E 的匀强电场，做类似平抛运动，沿v 0方向做匀速运动沿场强方向做匀加速运动 2 /2/2 2 t m qE at y = = 粒子离开偏转电场沿v0方向的位移x=1。 由以上各式解得：粒子离开偏转电时沿场强方向的位移为 y=El 2/4U 1 由此可知：粒子沿偏转电场方向的位移y 与粒子的质量和带电量无关。所以质子和a 粒子沿偏转电场方向的位移相同。 【例14】．如图所示，水平放置的两平行金属板MN 的距离d=0.20m ，给两板加电压U （M 板带正电，N 板带负电），板间有一长度L=8.0310-2 m 绝缘板AB 能够绕端点A 在竖直平面内转动。先使AB 板保持水平静止，并在AB 板的中点放一质量m=4.9310-10kg 、电量q=7310-10C 的带正电的微粒p 。现使板AB 突然以角速度ω100π/3，r/s 沿顺时针方向匀速转动。为使板AB 在转动中能与微粒p 相碰，则加在平行金属板M 、N 之间的电压取值是多少？ 【分析与解答】设微粒p 经过时间t 1恰好与B 端相碰，则AB 板转过的角度θ=π/3，所以过去的时间t1=θ/ω=0.01s ，微粒p 竖直下落的高度h=Lsin θ 2 /3L 的加速度a 1=(mg+qU 1/d)/m ，由h=2/21 1t a 得m t d qU mg L 2/)(2/321 1+= 解得电压V q g t L dm U 192/)/3(21 1 =-= 另一种情况，设AB 板转过2π+θ=7π/3时恰与微粒p 相碰于B 端。运动时间t 2= (2π+θ)/ω=0.70s ， 微粒下落的加速度a 2=(mg+qU 2/d)/m ∴ m t d qU mg L 2/)(2/322 2+= 解得电压V q g t L dm U 6.2/)/3(22 2 =-= 综上所述，当金属板MN 间的电压U ≥192V 或者U ≤2.6V 时可保证AB 板与微粒p 相碰。 ◎ 能力训练4 1.在匀强电场中，将一质量为m 、带电量为q 的带电小球由静止自O 点释放后，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。关于匀强电场的场强大小，下而说法中正确的是（ ） A ．唯一值是q mg θtan B ．最大值是q mg θtan C ．最小值是q mg θsin D ．不可能是q mg 答案：C 2.如图所示，三个α粒子由同一点平行于电容器两极板射入匀强电场中，分别打在板的a 、b 、c 三点上。α粒子的重力不计，则下述说法正确的是（ ） A ．到达板时，三个α粒子的速度大小的比较是va ＜vb ＜v c B ．三个α粒子从进入电场后到达板的过程中，经历时间相同 C ．在电场里运动过程中，三个α粒子的动能变化量相同 D ．在电场里运动过程中，到达C 点的α粒子动量变化大，到达a 点的α粒子动量变化小 答案：ABC 3.如图所示，一束电子从A 点以速度v 0沿垂直电力线方向射入匀强电场中，从B 点射出匀强电场时，速度方向与电力线方向成120°角。A 、B 两点电势差为＿＿＿＿。 答案： e mv 62 4.如图，一带电粒子沿着图中曲线AB 穿过一匀强电场，a 、b 、c 、d 为该电场中的等势面，这些等势面都在竖直平面内，互相平行，且Ua ＜Ub ＜U c ＜Ud ，不计粒子所受重力，则（ ） A ．该粒子一定带负电 B ．该粒子在电场中做类似平抛运动 C ．该电场的电场线方向一定水平向左 D ．粒子在电场中运动时机械能减少 答案：CD 5.一个初动能为E k 的带电粒子，以速率v 垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器，飞出时带电粒子动能为飞入时动能的2倍．如果使粒子的初速度为原来的2倍，那么当它飞出电容器的时刻，动能为E k 的（ ） A ．4倍 B ．4.25倍 C ．5倍 D ．8倍 答案：B 6．在绝缘光滑的水平桌面上，有两个带同种电荷的小球A 和B ，质量分别为m 和4m ，相距l 。在它们之间的库化力的作用下由静止开始运动，经历时间t 后，B 球的速度为v ，此时两球的动量大小之比为P A :P B = ，A 、B 两球的电势能共减少了 。 1:1，10mv 2 7．如图3-36所示，水平放置的平行板电容器，电容为C ，极板间的距离为d ，板长为l ，与电池组相连。当电键S 闭合时，电容器中央一个质量为m 、电量为q 的油滴恰好处于静止状态。 （1）电键S 始终闭合，用绝缘手柄把下极板在向上d/3的范围内缓慢地向上、向下周期性移动，油滴的运动状态是 ，若是在向下d/3范围内上、下移动下极板，则油滴的运动状态是 。 （2）断开电键S ，用绝缘手柄把下极板在向下d/3范围内缓慢地向下、向上周期 性移动，油滴的运动状态是 ，若是在向上d/3范围内上、下移动下极板，则油滴的运动状态是 。 （3）断开电键S ，用绝缘手柄将上极板向左移出一些，保持极板间距离d 不变，则油滴的运动状态是 。 （1）向上加速运动，向下加速运动；（2）静止状态，静止状态；（3）向上加速运动 8.如图所示，质量为m 、电量为q 的电子，初速为零，加速电压U 1加速后垂直射入两平行板所产生的匀强电场中，两平行板相距为d ，长为l ，两板间电压为U 2。电子从匀强电场区域射出后打到荧光屏P 上，P 到平行板的距离为D 。求电子打到荧光屏上偏离O 点的距离y=？ 答案：)2(212D L d U L U y += 专题五．带电粒子在电场中运动的几个问题 ◎ 知识梳理 1.交变电场中的运动 图 6-36 经一定电压（U 1）加速后的电粒子，垂直于场强方向射入确定的平行板偏转电场中，粒子对入射方向的偏距1 2 220 2242dU L U mdv L qU y = = ，它只跟加在偏转电极上的电压U 2有关。当偏转电压的大小、极性发生变化时， 粒子的偏距也随之变化。 如果偏转电压的变化周期甚大于粒子穿越电场的时间（0 v L T ），则在粒子穿越电场的过程中，仍 可当作匀强电场处理。因此，当偏转电压为正弦波或锯齿波时，连续射入的带电粒子将以入射方向为中心 上下偏移，随时间而展开的波形与偏转电压波形相似。 2. 在重力场和电场的复合场中的问题 这类问题一般有两种情况,一是平衡,这时电场力等于重力,列方程求解即可;二是做曲线运动,这时要利用力的独立作用原理来处理,有时要分解成两个互相垂直的运动. 3．电场中的能量问题;机械能不守恒,要利用动能定理来分析求解. 4．电场中的圆周运动问题.如果带电体做了匀速圆周运动,应是重力和电场力相平衡. ◎ 例题评析 【例15】图中，A 、B 是一对平行的金属板。在两极板间加一周期为T 的交变电压U 。A 板的电势U A =0，B 板的电势随时间变化的规律为；在0到T ／2的时间内，U B ＝U 0（正的常数）；在T ／2到T 的时间内，U B ＝-U 0；在T 到3T /2的时间内，U B ＝ U 0；在3T /2到2T 的时间内U B ＝-U 0；……。现有一电子从A 极板上的小孔进入两 极的场区内。设电子的初速度和重力的影响均可忽略。 A ．若电子是在t ＝0时刻进入的，它将一直向 B 板运动 B ．若电子是在t=T /8时刻进入的，它可能时而向B 板运动，时而向A 板运动，最后打在B 板上 C ．若电子是在t=3T /8时刻进入的，它可能时而向B 板运动，时而向A 板运动，最后打在B 板上 D ．若电子是在t=T /2时刻进入的，它可能时而向B 板运动，时而向A 板运动 答案：AB 【分析与解答】：电子进入两板间的电场区域后，受到大小不变、方向周期性变化的电场力作用，电场力随时间变化情况如图所示，这里我们选定指向B 板的方向为正方向。在电场力作用下电子作加速度大小不变、方向周期性变化的运动，对题目所说的不同时刻进入电场的电子，它的速度将随时间变化（可以作出速度时间图象）。 电子在t=0时刻进入电场时，一直向B 板作加速、减速运动，最后打到B 板，A 正确。 电子在T /8时刻进入电场时，在T /8—7T /8时间内向B 板先加速运动后减速运动到速度为零，在7T /8—9T /8时间内向A 板先加速运动后减速运动到速度为零……，总起来说，电子向B 板运动的位移大，向A 板运动的位移小，最后打到B 板上，B 正确。 【例16】如图（1），A 和B 表示在真空中相距为d 的两平行金属板，加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场。图（2）表示一周期性的交变电压波形，横坐标代表时间t ，纵坐标代表电压U 。从t=0开始，电压为一给定值U 0，经过半个周期，突然变为-U 0；再过半个周期，又突然变为U 0……如此周期性地交替变化。 在t ＝0时，将上述变变电压U 0加在A 、B 两板上，使开始时A 板电势比B 板高，这时在紧靠B 板处有一初速为零的电子（质量为m ，电量为q ）在电场作用下开始运动。要想使这电子到达A 板时具有最大的功能，则所加交变电压的频率最大不能超过多少？ 《学情调查》 江西余泉兴.陈美清 学生年级：高中二年级 指导老师：余泉兴 案例撰写：余泉兴 资料统计：邓世达、吴正 宣传行动队：黄佳娣、周维、吴正 其余组员：吴艳平、李俊峰、过国强、彭小芳 活动主题的提出： 随着21世纪的到来，我国经济水平在迅猛发展、物质文化生活水平在不断的提升，我们青少年一代的素质有了明显的提高，但不得不承认青少年的压力也比以前重了很多。所以国家一再提出让青少年减轻负担。但是，减负的成效究竟如何呢？减负之后的学生们的学习情况和学习态度、学习兴趣究竟有没有产生好的变化呢？还有，国家一再提倡素质教育，培养学生的全面发展和学习兴趣的方针究竟有没有落到实处呢？ 对于我们来说，通过培养广泛的兴趣，既可以陶冶生活情趣，又可以“因材施教”，更好地发掘出我们的特长，为祖国培养出有一技之长的专业人才。但是，受社会上不良风气和不良环境的影响，难免使青少年染上一些不良习 惯，我们学校到底有没有这种情况？还有，对于国家提出素质教育促使学生全面发展，可在现实生活中，全面发展越来越难，这样做会不会使全面发展变成“全面庸才”？ 这样一些既实在又对我们青少年未来发展有着举足轻重的问题，难免引起我们的好奇心，所以我们提出要做一次学情调查，以了解我们周围最贴近我们学习和生活的问题。 活动目标： 1、了解中学生兴趣的倾向及对兴趣培养的状况，和不同性别的同学在兴趣选择上的区别 2、了解我校同学对“素质教育”和“全面发展”的看法 3、了解普遍学生的学习压力负担的情况 4、培养团队精神，学会沟通与合作 5、发展对社会的责任心和使命感 活动实施的具体过程，方式： Ⅰ。调查准备阶段 1、确立调查的中心、主体、目的和讨论可行的调查方案。（第一，二课时） 在这两个课时中，我们使用了“完全民主＋自由讨论”的方式，由同学 高中物理选修3-1《电场》全套同步练习 第01节 电荷及其守恒定律 [知能准备] 1．自然界中存在两种电荷，即 电荷和 电荷． 2．物体的带电方式有三种： （1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带 电，获得电子的带 电． （2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷，而另 一端带上与带电体相 的电荷． （3）接触起电：不带电物体接触另一个带电物体，使带电体上的 转移到不带电的物体上．完全 相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同 种电荷的总电荷量平均分配在两球上． 3．电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能 ，只能从一个物体转移到另一个物体；或从物体的一部 分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量 ． 4．元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量e =1.60×10-19C.实验指出，所有带电体 的电荷量或者等于电荷量e ，或者是电荷量e 的整数倍．因此，电荷量e 称为元电荷．电荷量e 的数值最早 由美国科学家 用实验测得的． 5．比荷：带电粒子的电荷量和质量的比值 m q ．电子的比荷为kg C m e e /1076.111?=． [同步导学] 1．物体带电的过程叫做起电，任何起电方式都是电荷的转移，而不是创造电荷． 2．在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变． 例1 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ） A ．物体所带的电荷量可以为任意实数 B ．物体所带的电荷量只能是某些特定值 C ．物体带电＋1.60×10-9C ，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子 D ．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C 解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为e 的整数倍，故A 错，B 、C 、D 正 确． 如图1—1—1所示，将带电棒移近两个不带电的导体球， 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球 都带电的是 （ ） A ．先把两球分开，再移走棒 B ．先移走棒，再把两球分开 C ．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开 D ．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电 解析：带电棒移近导体球但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布，甲球左侧感应出正电荷， 乙球右侧感应出负电荷，此时分开甲、乙球，则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷，故A 正确；如果先 移走带电棒，则甲、乙两球上的电荷又恢复原状，则两球分开后不显电性，故B 错；如果先将棒接触一下 其中的一球，则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故C 正确．可以采用感应起电的方法使两导体球 图1—1—1 母 军 一、知识回扣 1．弹力 (1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F ＝kx 计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解． (2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向． 2．摩擦力 (1)大小：滑动摩擦力F f ＝μF N ，与接触面的面积无关；静摩擦力0 三、模型综述 1、“滑轮”挂件模型中的平衡问题规律方法： （1）两个图的对比 （2）重要结论 例3、如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态．如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置时，下列判断正确的是() A．B端移到B1位置时，绳子张力不变 B．B端移到B2位置时，绳子张力变小 C．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大 D．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小 例4、如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂着，B放在粗糙 的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结 2020年安徽省中小学新任教师公开招聘统一笔试 综合实践活动考试大纲 一、考试性质 安徽省中小学新任教师公开招聘考试为全省统一组织的公开性选拔考试，是落实“省考、县管、校用”教师管理体制的基础工作。其目的是吸引有志于从事基础教育事业的优秀人才到中小学任教，进一步规范中小学新任教师公开招聘工作，把好教师“入口关”。考试采取笔试和面试相结合的方式进行。笔试结果将作为安徽省中小学新任教师公开招聘面试的依据，同时纳入考试总成绩。招聘考试从教师相应岗位的专业素质和教育教学能力等方面进行全面考核，择优录取。招聘考试应具有较高的信度、效度，必要的区分度和适当的难度。 二、考试目标与要求 以教育部印发的《中小学综合实践活动课程指导纲要》（教材【2017】4号）和国家课程设置方案等文件精神为依据，充分体现综合实践活动的实践性、开放性、研究性等新课程特征，促进综合实践活动课程价值的实现。 考查考生对中小学综合实践活动课程相关理论知识以及实施综合实践活动一般程序及方法的理解和掌握程度；考查考生对在中小学综合实践活动课程实施过程中规划、组织、实施、协调与管理的基本方法的理解和掌握；考查考生 从事中小学综合实践活动课程教育教学工作所必备的基本技能和持续发展自身专业素养的能力。 三、考试范围与内容 综合实践活动主要考查考生对教育部颁布的《中小学综合实践活动指导纲要》和《安徽省教育厅转发教育部〈中小学综合实践活动指导纲要〉的通知》（皖教基【2018】11号）、安徽省教育厅《关于进一步落实中小学综合实践活动课程开设的通知》（皖教基【2018】97号）的理解、掌握程度，考查考生综合实践活动课程实施能力和综合实践活动教师专业素养。 （一）掌握中小学综合实践活动课程的相关理论 1.理解综合实践活动课程的性质、基本理念 （1）深刻认识综合实践活动课程开设的重要意义。 （2）掌握综合实践活动课程基本理念与性质。 2.领悟综合实践活动课程目标与学段目标的实质和内涵 （1）总目标。 （2）小学、初中、高中各学段目标及其体系架构和丰富内涵。 3.熟悉综合实践活动课程内容与活动方式 （1）能深刻领悟内容选择与组织原则。 （2）掌握考察探究、社会服务、设计制作、职业体验4种活动方式的含义、特点，不同阶段学习内容及活动方式的选择与组织。 （3）能把握劳动教育、研学旅行、基地实践、专题教 高二物理教学计划（3-1） Qyyz 一、教学简析 1．教材分析： 本学期期采用的教材为人民教育出版社出版的《物理》选修3-1，共分为三章，分别是第一章静电场、第二章恒定电流、第三章磁场。静电场是高中阶段的基础内容之一，它的核心是电场的概念及描述电场特性的物理量，全章共9节内容，从电荷、电场的角度来研究电学中的基本知识。恒定电流为第二章内容，其主要研究的内容为一些基本的电路知识，主要包括欧姆定律、焦耳定律、串并联电路等，本章的知识须要以静电场的相关知识作为基础，在教学中应注意联系静电场的有关内容。最后一章为磁场，磁场和电场密切联系又具有相似性，因此通过对比，可以对本章内容起到良好的帮助。 2．学生分析： 本届高二学生基础不是太好，但不能降低要求，除对少部分同学要提高要求以外，对大多数学生以掌握基本概念基本规律为主要目的，此外还应适当掌握分析物理问题解决物理问题的方法，并提高能力。 3．教法、学法分析： 针对本学期教学内容和学生的特点，采取重知识和重概念在此基础上提高学生能力的方法：强调学生的课前预习，争取少讲、精练、多思考。培养学生分析问题解决问题的能力。特别培养学生利用数学知识解决物理问题的能力，提高学生的实验动手能力，加强学生实验的教学，加强物理综合知识的分析和讨论。培养学生的综合素质。充分调动学生的主动性、积极性。让学生变成学习的主人。 二、教育目标任务要求 1．认真钻研教学大纲及调整意见、体会教材编写意图。注意研究学生学习过程，了解 不同学生的主要学习障碍，在此基础上制定教学方案，充分调动学生学习主动性。 2．要特别强调知识与能力的阶段性，强调掌握好基础知识、基本技能、基本方法, 这是能力培养的基础。对课堂例题与习题要精心筛选，不要求全、求难、求多，要求精、求少、求活，强调例题与习题的教育教学因素，强调理解与运用。 3．加强教科研工作，提高课堂效率。要把课堂教学的重点放在使学生科学地认识和理解物理概念和规律、掌握基本科学方法、形成科学世界观方面。要充分利用现代教育技术手段，提高教育教学质量和效益。 4．通过观察实验和推理，归纳出物理概念和物理规律，使学生学习和掌握有关规律，同时着重培养和发展他们的实验能力，以及由实验结果归纳出物理规律的能力。 5．结合所学知识的教学，对学生进行思想品德教育和爱国主义教育，辩证唯物主义的教育。 三、措施 1．严格执行教学处的集体备课制度，提高集体备课质量。每周集体备课，先由上一周安排的每一节教学内容的主备人向全组明确本节的重点、难点、教学方法、主要例题、课后作业、教学案等，然后由全组教师研讨、质疑、确认，形成共案。全组老师要统一教学进度、统一教学规范。 2．制定教学进度。在认真分析教材与学生实际情况的基础之上，确定课时安排。为实现给全体学生奠定一个扎实的物理基础提供合理的时间保证。必修物理将突出文科学生的特点、合理安排，以便保证全年级在学业水平测试中获得满意成绩。 3．提高课堂的教学效率，加强对课堂教学模式的探索。细化每一章每一节的教学要求，明确课时分配及每一节课的课时目标。对每一节课的重难点内容作更深入的分析、探讨，确立突破的方法和途径。加强对各种课型的研究，尤其是探究课。 4．精选习题。针对每一节课的课时目标，精心选择典型习题，做到知识点与习题的对应。分类编排课堂例题、课外巩固习题、小练检测题、章节复习题。注重学生能力的提高过程。 5．强化作业批改。通过作业批改督促学生端正课外学习的态度、了解学生对知识的理解与掌握、规范学生的答题。为课时目标的确定和分类教学指导提供依据。 6．加强学科组老师的交流与合作。通过听课、评课对教学模式进行探究，提高课堂教学效果；在精选习题过程中，选题与审题分工合作；对每一节课的重难点进行突破时集思广益。 7．充分开发教学资源。加强实验教学，能充分利用实验室提供的器材，利用身边资源开发有价值的小实验为学生提供更多的感性认识。搜集多媒体素材，制作课件，提高教学容量与效果。 8．激发学生学习的兴趣和积极性，促进学生全面发展。成立学习小组，开展研究性学习，培养学生的合作、探究、表达能力；举行学科竞赛，促进学生的特长发展。开设讲座，介绍物理学前沿与物理学家生平，让学生明白科学的价值和意义。 第1课时力学中的动量和能量问题 1．动量定理 (1)公式：Ft＝p′－p，除表明等号两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因． (2)意义：动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系，反映了力对时间的累积效果，与物体的初、末动量无必然联系．动量变化的方向与合外力的冲量方向相同，而物体在某一时刻的动量方向跟合外力的冲量方向无必然联系． 2．动量守恒定律 (1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变． (2)表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′或p＝p′(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′)，或Δp＝0(系统总动量的变化量为零)，或Δp1＝－Δp2(相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量的变化量大小相等、方向相反)． (3)守恒条件 ①系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零． ②系统所受外力的合力不为零，但在某一方向上系统受到的合力为零，则系统在该方向上动量守恒． ③系统虽受外力，但外力远小于内力且作用时间极短，如碰撞、爆炸过程． 3．解决力学问题的三大观点 (1)力的观点：主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合，常涉及物体的受力、加速度或匀变速运动的问题． (2)动量的观点：主要应用动量定理或动量守恒定律求解，常涉及物体的受力和时间问题，以及相互作用物体的问题． (3)能量的观点：在涉及单个物体的受力和位移问题时，常用动能定理分析；在涉及系统内能量的转化问题时，常用能量守恒定律． 1．力学规律的选用原则 (1)单个物体：宜选用动量定理、动能定理和牛顿运动定律．若其中涉及时间的问题，应选用动量定理；若涉及位移的问题，应选用动能定理；若涉及加速度的问题，只能选用牛顿第二定律． (2)多个物体组成的系统：优先考虑两个守恒定律，若涉及碰撞、爆炸、反冲等问题，应选用动量守恒定律，然后再根据能量关系分析解决． 2．系统化思维方法 (1)对多个物理过程进行整体分析，即把几个过程合为一个过程来处理，如用动量守恒定律解决比较复杂的运动． (2)对多个研究对象进行整体分析，即把两个或两个以上的独立物体合为一个整体进行考虑，如应用动量守恒定律时，就是把多个物体看成一个整体(或系统)． 类型1动量定理的应用 综合研究性学习 之“影视作品中的物理知识” 学业报告 高一（3）班张`` 抱着对物理世界的浓厚兴趣和对影视作品的喜爱，我报名了由赵（盛玉）老师开办的影视作品中的物理知识综合性研究性学习科目。经过一个学期在赵老师的帮助下的观看、分析、学习，我们都获益匪浅，收获颇丰。 下面就对这段时间的学习做一个汇报，与同学交流，于老师批改。 科幻电影有时就像魔术，你明知它是假的，但越假可能越吸引你。《E.T.外星人》中小男孩在月亮下骑车腾空而起、《星球大战》中天行者手持光剑绝地反击、《黑客帝国》中网络黑客尼奥钻入矩阵“杀毒软件”特工体内而进化……这些经典画面深深印在观众的脑海。不仅如此，很多电影甚至开启了一个时代或一种文化：《异形》重新定义了恐怖电影、《回到未来》点燃了对时间旅行的热议、《星际旅行》引发了对宇宙空间的向往、《黑客帝国》引爆青少年对电脑黑客的追捧，这些电影对人类思想的影响远超它们所造就的票房价值。 但你欣赏影片时，是否思考过这些科幻故事的科学性、可能性？美国科幻小说家赫伯特〃弗兰克指出：科幻电影描述的是发生在一个虚构的但原则上是可能产生的世界中的戏剧性事件。因此，科幻电影描述的情节虽属虚构，其理论根基仍应是科学原理。但实际上，即使在经典影片中，为满足情节完整和追求场景刺激，也有很多违背 基本科学原理的镜头或情节。例如：《异形Ⅱ》中,在火星上与美国国防部顺畅通话这一情况就有悖常理----地球与火星的距离用光速飞行也要4分多钟，通话时要等地球上的人说完话4分多钟后，信号才可传到火星上。但如果电影真的遵照科学来表演，观众需要有足够的耐性来听完整段对白了;《星球大战》中，塑造了手持光剑的天行战斗者，引人遐想，使观者叹服于导演的技艺之下。而实际上光沿直线前进，中途不可能自动停止，相撞也只能穿过而继续前进，因此光剑在科学上是不可能存在的。对军事爱好者和影迷来说，一定也很熟悉涡轮轨迹枪这个名字，与光剑不同，这种利用洛仑兹力加速电子的武器是真实存在的，只是由于需提供强电力和几米长的轨道，至今还处在实验研究中。而像《终结者》中施瓦辛格使用的小型个人用涡轮轨迹枪至今尚未问世。 不过，在多次观影中，激起我的兴趣的是一部叫《源代码》的电影。下面我就给大家回忆并分析下： 故事讲的是：一个身体已经死亡的美军中尉，大脑在维生系统下还保持活性，意识中的他一开始并不知道自己已死，而是以为自己被困在飞机舱中和指挥中心视频联络。指挥中心其实是个美军科研机构，利用他的思维可以被进入一些已死亡的人的残留思维（源代码），进入死人看到的最后八分钟世界。在这个任务中，他被放入了一个列车恐怖袭击的受害者的最后八分钟世界，试图找到恐怖分子，以阻止将要发生的另一起更严重的恐怖袭击。项目主管人不断提醒他，他进入的只是死者的记忆，不论做什么都无关紧要。他重新返回 高中物理选修3-1 同步训练 1.下列说法正确的是() A．静电感应不是创造了电荷，而是电荷从物体的一部分转移到另一部分引起的 B．一个带电物体接触另一个不带电物体，两个物体有可能带上异种电荷 C．摩擦起电是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷 D．摩擦起电是质子从一物体转移到另一物体 解析：选A.三种起电方式都是电子发生了转移，接触起电时，两物体带同性电荷，故B、C、D错误，A正确． 2.对于一个已经带电的物体，下列说法中正确的是() A．物体上一定有多余的电子 B．物体上一定缺少电子 C．物体的带电量一定是e＝1.6×10－19C的整数倍 D．物体的带电量可以是任意的一个值 解析：选C.带电物体若带正电则物体上缺少电子，若带负电则物体上有多余的电子，A、B 项错误；物体的带电量一定等于元电荷或者等于元电荷的整数倍，C项正确，D项错误．3. 图1－1－4 (2012·江苏启东中学高二月考)如图1－1－4所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则() A．金属球可能不带电 B．金属球可能带负电 C．金属球可能带正电 D．金属球一定带负电 解析：选AB.验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少．如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔张角减小，选项B正确，同时否定选项C.如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷．A球上负的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小，选项A正确，同时否定选项D. 4. 高中物理选修3-1 同步训练 1．下列叙述中正确的是( ) A ．导体中电荷运动就形成电流 B ．国际单位制中电流的单位是安 C ．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的 D ．对于导体，只要其两端电势差不为零，电流必定不为零 解析：选BD.电流产生的条件包括两个方面：一是有自由电荷；二是有电势差．导体中有大量的自由电子，因此只需其两端具有电势差即可产生电流，在国际单位制中电流的单位为安． 2．关于电流，下列叙述正确的是( ) A ．只要将导体置于电场中，导体内就有持续的电流 B ．电源的作用是可以使电路中有持续的电流 C ．导体内没有电流，说明导体内部的电荷没有移动 D ．恒定电流是由恒定电场产生的 解析：选BD.电流在形成时有瞬时电流和恒定电流，瞬时电流是电荷的瞬时定向移动形成的，而恒定电流是导体两端有稳定的电压形成的，电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压，从而在导体内部形成恒定电场而产生恒定电流．故选项B 、D 正确． 3．电路中，每分钟有60亿万个自由电子通过横截面积为0.64×10－ 6 m 2的导线，那么电路中的电流是( ) A ．0.016 mA B ．1.6 mA C ．0.16 μA D ．16 μA 解析：选C.I ＝q t ＝en t ＝1.6×10－19 ×60×101260 A ＝0.16×10－ 6 A ＝0.16 μA. 4．(2012·山东任城第一中学高二月考)铜的原子量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( ) A ．光速c B.I neS C.ρI neSm D.Im neSρ 解析：选D.自由电子体密度N ＝n m /ρ＝ρn m ，代入I ＝nqS v ，得v ＝Im neSρ ，D 正确． 5．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？ 解析：通过的电荷量为： q ＝It ＝4×10－ 6×24×3600 C ≈0.35 C. 通过的电子个数为： N ＝q e ＝0.35 C 1.6×10－19 C ＝2.16×1018个． 答案：0.35 C 2.16×1018个 一、选择题 1．关于电流，下列叙述正确的是( ) A ．导线内自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率 B ．导体内自由电子的运动速率越大，电流越大 C ．电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向 D ．在国际单位制中，电流的单位是安，属于基本单位 解析：选D.此题要特别注意B 选项，导体内自由电子定向移动的速率越大，电流才越大． 高中物理选修3-1同步练习题 第一节 电荷及其守恒定律 [同步检测] 1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头 时会带上电，脱外衣时也会带上电等等，这些几乎都是由 引起的. 2．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为 （ ） A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷 B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷 C.被吸引的轻小物体一定是带电体 D.被吸引的轻小物体可能不是带电体 3．如图1—1—2所示，在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ，均放 在绝缘支座上.若先将+Q 移走，再把A 、B 分开，则A 电，B 电；若先将A 、 B 分开，再移走+Q ，则A 电，B 电. 4．同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量 的趋势，异种电荷相互吸 引，而且在引力作用下有尽量 的趋势． 5．一个带正电的验电器如图1—1—3所示， 当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时，验电 器中金属箔片的张角减小，则（ ） A ．金属球A 可能不带电 B ．金属球A 一定带正电 C ．金属球A 可能带负电 D ．金属球A 一定带负电 6．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可 判断（ ） A ．验电器所带电荷量部分被中和 B ．验电器所带电荷量部分跑掉了 C ．验电器一定带正电 D ．验电器一定带负电 7．以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是 A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷 B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移 C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体 D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移 8．现有一个带负电的电荷A ，和一个能拆分的导体B ，没有其他的导体可供利用，你如何 能使导体B 带上正电？ 9．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的 A. 2.4×10-19C B.-6.4×10-19C C.-1.6×10-18C D.4.0×10-17C 10．有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ，其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷，小球B 、 C 不带电．现在让小球C 先与球A 接触后取走，再让小球B 与球A 接触后分开，最后让小 球B 与小球C 接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA= ， qB= ，qC= ． 图1—1—2 图1—1—3 物理选修3-1电场知识点总结 库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 QQkF?（静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2）r注意1.定律成立条件：真空、点电荷 2.静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2（库仑扭秤） 3.计算库仑力时，电荷只代入绝对值 4.方向在它们的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸 5.两个电荷间的库仑力是一对相互作用力 电场强度 放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值，叫做这一点的电场强F?E NC / 度，简称场强。国际单位：q电场强度是矢量。规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。即如果Q是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果Q是负电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。（“离+Q而去，向-Q而来”） 电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量，反映电场中某一点的电场性质，其大小表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。 1V/m=1N/C 三、点电荷的场强公式 FQ?kE?2qr 五、电场线 1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，曲线上某点的切线方向表示场强的方向。 2、电场线的特征 1）、电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱 2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止无穷远处点3）、电场线不会相交，也不会相切 4）、电场线是假想的，实际电场中并不存在 5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系 几种典型电场的电场线 1）正、负点电荷的电场中电场线的分布、离点电荷越近，电场线越密，场强越大特点：a 、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，b 在此球面上场强大小处处相等，方向不同。 、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布2）特点：a、沿点电荷的连线，场强先变小后 变大 b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直等距离c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0 各点场强相等。 第1章静电场第01节电荷及其守恒定律 [同步检测] 1、一切静电现象都是由于物体上的引起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头时会带上电，脱外衣时也会带上电等等，这些几乎都是由引起的. 2．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为（） A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷 B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷 C.被吸引的轻小物体一定是带电体 D.被吸引的轻小物体可能不是带电体 3．如图1—1—2所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上.若先将+Q移走，再把A、B分开，则A 电，B 电；若先将A、B分开，再移走+Q，则A 电，B 电. 4．同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量的趋势，异 种电荷相互吸引，而且在引力作用下有尽量 的趋势． 5．一个带正电的验电器如图1—1—3当一个金属球A 器中金属箔片的张角减小，则（ A．金属球A可能不带电B．金属球A一定带正电C．金属球A可能带负电图1—1—2 图1—1—3 D．金属球A一定带负电 6．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可判断（） A．验电器所带电荷量部分被中和 B．验电器所带电荷量部分跑掉了 C．验电器一定带正电 D．验电器一定带负电 7．以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是 A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷 B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移 C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体 D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移 8．现有一个带负电的电荷A，和一个能拆分的导体B，没有其他的导体可供利用，你如何能使导体B带上正电？ 9．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的 A. 2.4×10-19C B.-6.4×10-19C C.-1.6×10-18C D.4.0×10-17C 10．有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.0×10-5C的正电荷，小球B、C不带电．现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别为q A= ，q B= ，q C= ． [综合评价] 高中物理综合实践活动教学案例 高中物理综合实践活动教学案例 一、问题的提出： 随着手机普及程度不断提高，近年来学校里学校里学生使用手机的人也越来越多，而且我国消费者更换手机的周期已由过去的3～5年到现在的18个月左右，手机已进入了更新换代的高峰期。这些手机旧电池的最终命运将如何？ 若被遗弃，不但污染了环境，还浪费了宝贵的资源。该问题日益突出，亟待解决。若能找到一种将手机旧电池加以再利用的方法，就可以变废为宝。鉴于此,结合高中综合实践的基本理念及新课程标准的精神,本次综合实践活动我们将就手机旧电池进行一番研究，看看能否找到好的再利用的方法,为节约资源、保护环境作贡献。 二、活动目的： 1．知识与技能 (1) 、学习有关手机电池的知识,实验探究掌握测量手机电池电压及容量的方法 (2) 、分组实验探究手机电池的放电特性,为手机旧电池的再利用问题,提供有利的实验依据 2．过程与方法 (1) 、会利用多媒体技术搜索新旧电池的有关信息,学会信息检索的方法 (2) 、会自主设计电路图测量电池的电压、容量.会分析处理数据 (3) 、分组讨论并设计利用手机旧电池的方案,制着利用手机旧电池的家用小电器 3．情感、态度、价值观 (1) 、通过该活动的开展让学生学会与他人合作，培养学生的责任感、组织和策划能力 (2) 、通过对手机电池容量的测量实验,更好的掌握电路实验方法和提高科学实验动手的能力 (3) 、通过设计手机旧电池的再利用方案活动,提高解决问题和发明创造能力,并找到利用手机旧电池的一种方法,为节约资源,保护环境作贡献 三、活动过程 ㈠．知识准备 1、借助互网络搜索引擎（如baidu、google)，调查我国目前手机的拥有量废手机旧电池的去向等相关知识 2、分组讨论废手机旧电池对环境带来的影响 3、查阅资料，了解手机电池的类型，掌握巩固手机电池的几个重要参数 (1)、手机电池类型 (2)、手机电池的几个重要参数 ㈡．分组实验：测量新手机旧电池的电压(电动势)、内阻、容量 (1)、测量新手机旧电池的电压电压(电动势)、内阻 实验结论：废弃的手机电池空载电压远小于标称电压， 而手机旧电池的空载电压略小于标称电压，手机旧电池的内阻大于新手机电池的内阻，内耗能量多。 (2)、测量手机容量 实验结论： (1)、通过实测手机旧的结果表明，它的电量大约是原来的百分之＿50﹪。 (2)、报废的旧电池还能向外输出电流，电量大约为原来的一半，可以反复对它进行充电加以利用，比普通碱性电池耐用，体积小、能量大。 通过以上两个探究实验表明:手机旧电池的内阻变大，标称电压、储存和释放电量的能力都减弱.所以手机旧电池不能在手机上继续使用，但它可以用在电流较小的电路上。 根据实验结果学生分组讨论：得出手机旧电池在一些小家电中可以再利用，例如：儿童电玩具、手电、发光二级管、门铃、计算器、收音机、遥控器等。 第十一章《机械振动》教材分析 第一节简谐运动 【教学重点】 掌握简谐运动特征及相关物理量的变化规律. 【教学难点】 理解简谐运动的运动学特征。 【易错点】 学生易将振动图象中一质点的振动情况和下一章将要学习的波动图象中不同质点的振动情况相混淆 【解决方法】运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——弹簧振子，研究弹簧振子在理想条件下的振动。 第二节简谐运动的描述 【教学重点】 振幅、周期和频率的物理意义； 【教学难点】 理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。 【易错点】 偏离平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆。 【解决方法】 提高学生观察、分析、实验能力和动手能力，让学生知道实验是研究物理科学的重要基础。 第三节简谐运动的回复力和能量 【教学重点】 简谐运动的回复力； 【教学难点】 简谐运动的动力学分析和能量分析。 【易错点】 回复力是效果力，与合力不同。如振动物体经过平衡位置时回复力是零，合力不一定是零【解决方法】 简谐运动过程中能量的相互转化情况，对学生进行物质世界遵循对立统一规律观点的渗透； 振动有多种不同类型说明各种运动形式都是普遍性下的特殊性的具体体现. 第四节单摆 【教学重点】 掌握好单摆的周期公式及其成立条件。 【教学难点】 单摆回复力的分析。 【易错点】 单摆的周期与摆球的质量和振幅无关，只与摆长和重力加速度有关。 【解决方法】 概括出影响周期的因素，培养由实验现象得出物理结论的能力。 第五节外力作用下的振动 【教学重点】 受迫振动，共振。 【教学难点】 受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关。 【易错点】 1．物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系，与驱动力大小无关. 2．当f驱＝ｆ固时，物体做受迫振动的振幅最大. 【解决方法】 通过分析实际例子，得到什么是受迫振动和共振现象，培养学生联系实际，提高观察和分析能力；通过共振的应用和防止的教学，渗透一分为二的观点. 第十二章《机械波》 第一节波的形成和传播 【重点和难点】 1、对机械波的形成、横波、纵波反映了质点振动方向与波传播方向之间的关系； 2、机械波是从单一质点的振动到多个质点同时又不同步的振动，这对学生的理解力和空间想象 力有较高的要求。所以波的机械波的形成过程及描述是本章节的一个重点。 【易错点】 1、波传播过程中，介质不随波的传播而发生迁移，学生会从感性认识中认为参与传播的介质 会随波发生迁移 2、机械波的生成图。如作业3将单个质点的振动与波的传播有机结合，通过单个质点在不同 时刻的位置，确定波在不同时刻的波形，是学生学习是的难点和疑点所在。 【解决方法】 1、利用演示实验：用长绳演示波的形成——直观、具体，通过观察能看到振动在介质传播，但 参与振动的质点不发生迁移，联系生活实际简单易行。 2、通过教材中的单位圆的应用，重视对学生逻辑思维的能力的培养，分析在不同时刻的不同位 置，提高学生较为严密的分析问题的能力。 第二节波的图象 【重点难点】 1、从波的形成过程来看，对于学生的理解既需要空间想象，又需要抽象思维，所以是一个教学难 点； 2、从实际的波抽象为波的图象，让学生认识波的图象是波的一种数学表示，从而理解简谐波及其 图 象这一关于波的理想模型，并且是本节的重点与难点之一。 3、波的图象于质点的振动图象间的区别。 4、所有质点的波动图象与单个质点振动图象之间的转换引导学生观察t时刻及t＋Δt时刻 （Δt→0）的波形微移，在波的图象上认识质点的振动方向和波的传播方向的关系。在可能的情况下，也可以逐步让学生认识波的传播方向、某时刻的波形与该时刻各质点的振动方向三者之间的关系，用波的成因法、上下坡法或微平移法在已知两个因素的情况下判断第三个因素。 【易错点】 第一章静电场 (6) 第1节电荷及其守恒定律 (6) 要点精讲 (6) 1. 静电的产生 (6) 2. 电荷守恒定律 (7) 3. 电量、元电荷 (7) 4. 验电器检验电荷的原理和方法 (7) 5. 点电荷 (7) 第2节库仑定律 (11) 要点精讲 (11) 1. 库仑定律 (11) 2. 库仑定律与力学综合 (11) 典型例题 (12) 即时体验 (13) 针对训练 (15) 第3节电场强度 (17) 要点精讲 (17) 1. 电场和电场的基本性质 (17) 2. 电场强度 (17) 3. 电场力 (17) 4. 点电荷电场的场强 (17) 5. 场强的叠加 (18) 6. 电场线的定义 (18) 7. 电场线的性质 (18) 8. 匀强电场 (18) 9. 电场强度的求解方法 (19) 10. 常见的几种电场的电场线的特点与画法 (19) 11. 等效法处理叠加场 (20) 12. 力学知识综合问题 (20) 典型例题 (21) 即时体验 (23) 针对训练 (26) 第4节电势能和电势 (29) 要点精讲 (29) 1. 静电力做功的特点 (29) 2. 电势能 (29) 3. 电势——表征电场性质的重要物理量度 (30) 4. 等势面 (30) 5. 比较电荷在电场中某两点电势能大小的方法 (31) 典型例题 (31) 即时体验 (33) 针对训练 (35) 第5节电势差 (37) 要点精讲 (37) 1. 电势差定义 2. 对电势差的三点理解 (37) 典型例题 (37) 即时体验 (38) 针对训练 (40) 第6节电势差与电场强度的关系 (42) 要点精讲 (42) 1. 匀强电场中电势差跟电场强度的关系 (42) 2. 等分法计算匀强电场中的电势 (43) 3. 电场强度的三个公式的区别 (43) 4. 等势面的两个特例 (43) 5. 电场强度与电势的关系 (44) 典型例题 (45) 即时体验 (46) 针对训练 (48) 第7节静电现象的应用 (51) 要点精讲 (51) 典型例题 (53) 即时体验 (54) 针对训练 (55) 第8节电容器的电容 (57) 要点精讲 (57) 典型例题 (58) 即时体验 (64) 针对训练 (65) 第9节带电粒子在电场中的运动 (68) 要点精讲 (68) 1. 研究带电粒子在电场中运动的两种方法 (68) 2. 带电粒子的重力的问题 (68) 3. 带电粒子的加速 (68) 4. 带电粒子在匀强电场中的偏转 (68) 5. 示波管的原理 (69) 6. 带电粒子飞出偏转电场条件的求解方法 (70) 7. 对于复杂运动，通常将运动分解成两个方向的简单运动来求解 (71) 8. 图像法处理矩形波电压问题 (71) 9. 用能量的观点处理带电粒子在电场中的运动 (72) 典型例题 (73) 即时体验 (75) 针对训练 (79) 本章总结 (83) 专项突破 (83) 真题演练 (86) 单元测试 (89) 第二章恒定电流 (92) 必修二第一章抛体运动 第二章圆周运动 第三章万有引力及其应用 第四章机械能和能源 第五章经典力学与物理学的革命 第一章抛体运动 本章内容是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用，复习好本章的概念和规律，将加深对速度、加速度及其关系的理解，加深对牛顿第二定律的理解，提高解决实际问题的能力。在高考中对本章知识的考查重点在于：平抛运动在考题中单独出现的几率较少，主要是与电场、磁场、机械能结合的综合题。 核心内容课标解读 什么是抛体运动1 知道什么是抛体运动，了解运动特点 2 知道曲线运动中的速度方向在其切线上 3 了解曲线运动是一种变速运动 4 了解物体做曲线运动的条件 5 会用牛顿定律对曲线运动条件做出分析 运动的合成和分解6 知道什么是合运动，什么是分运动，同时性，独立性 7 知道运动的合成和分解，理解合成和分解遵循平行四边形法则 8 会用作图法和三角形法求解有关位移、速度的合成和分解问题 竖直方向的抛体运动9 知道竖直方向上的抛体运动只受重力作用，其加速度为 10 理解竖直方向上的抛体运动的特点和规律 11 会将竖直上抛分解成向上的匀减速和自由落体运动的合运动 平抛物体的运动12 理解平抛运动的特点 13 理解平抛运动可以分解为两个方向的分运动，互不影响 14 掌握平抛运动规律 15 会用平抛运动规律解实际问题 斜抛物体的运动16 知道斜抛运动的特点，轨迹是抛物线 17 知道斜抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个分运动 18 知道什么是斜抛运动的射高和射程 19 知道什么是弹道曲线，为什么不同于抛物线 专题一.运动的合成和分解 ◎知识梳理 进制一个比较复杂的运动，常可以看成是由两个或几个简单的运动所组成的。组成复杂运动的简单运动，我们把它们叫做分运动，而复杂运动本身叫做合运动。由分运动求合运动叫运动的合成；由合运动求分运动叫做运动的分解。 1运动的合成和分解遵循平行四边形法则。 2运动的合成和分解必须按实际情况进行。 3合运动和分运动具有等时性。 4分运动具有独立性。 ◎例题评析 【例1】在抗洪抢险中，战士驾驶冲锋舟救人，假设江岸是平直的，洪水沿江而下，水的流 速为5m/s，舟在静水中的航速为lOm/s，战士救人的地点A离岸边最近点0的距离为50m 如图，问： (1)战士要想通过最短的时间将人送上岸，求最短时间为多长? (2)战士要想通过最短的航程将人送上岸，冲锋舟的驾驶员应将舟头与河岸成多少 度角开? (3)如果水的流速是10m/s，而舟的航速(静水中)为5m/s，战士想通过最短的距离 第十二届中学生数理化综合实践活动 八年级物理学科知识展示试题(A卷) 地区一学校一一姓名一信息卡号 测试说明: １．本测试分共做题和选做题两部分,共做题部分必须做答,选做题部分任选其一,如果二者均做答成绩以选做试题一为准． ２．必须在答题纸上答卷,否则成绩无效;选择题的答案涂到答题纸对应题目的标号上,非选择题的答案书写在答题纸指定区域内． ３．请在答题纸和试卷上填写有效信息．考试时间为１２０分钟,满分１２０分．４．成绩查询:２０２０年１月７日起,可通过指定网站(w w w．i s u y a n g．c n)查询成绩． 共做题部分(共计９０分) 一二选择题(每小题６分,共４８分,每小题只有１个选项正确) １．如图甲是α二β二γ三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图,请问图乙中的检查利用的是(一一)． A一α射线;一一B一β射线;一一C一γ射线;一一D一三种射线都可以 ２．在如右图的绝热装置中有一双层金属容器．在内层容器中倒入温 度为２０?的水,用温度计Ⅰ测量其温度;在外层容器中倒入相同质 量的温度为８０?的水,用温度计Ⅱ测量其温度．若认为热传递只在 双层容器内部进行,则每隔相等时间记录两个温度计的示数,绘制 热水降温曲线(用虚线表示)和冷水升温曲线(用实线表示)．下列四 个图中最能反映上述两个容器中水温变化的图象的是(一一)． ３．最近我国一些城市出现了环保汽车,该车型采用 清洁燃料 加 汽油 双燃料系统,使尾气中有害气体的成分降低了８０％．这种燃料是气态碳氢化合物,在微微加压的情况下即变为液体而储存于钢瓶中,加装到汽车供油系统．当向发动机供 油 时,该燃料在钢瓶中逐渐汽化,然后进入气缸被点燃,从而产生动力．根据下表可知,最适合作为清洁燃料的物质是(一一)． 化学式A一C H４B一C２H６C一C４H１０D一C６H１４ 沸点/?－１６４－８９－０ ５６９ ４．一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上A处有一相对桌面静止的小球．由于列车运动状态的改变,车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B 点,则说明列车是减速且在向南拐弯的图是(一一)． ５．如图所示,P是一个光屏,屏上有直径为５厘米的圆孔．Q是一块 平面镜,与屏平行放置且相距１０厘米．O１二O２是过圆孔中心垂直于 Q的直线,已知P和Q都足够大,现在直线O１O２上光屏P左侧５ 厘米处放置一点光源S,则平面镜上的反射光在屏上形成的亮斑面 积为(一一)． A一３π３２０m２;一B一π１００m２;一C一３π２００m２;一D一π６４m２ ６．电动车的反光镜是用来观察车后情况的平面镜,在某次行驶时,发现左侧反光镜中看到的是车后的树梢和天空,却看不到路面的情况,为确保行驶安全,左侧反光镜的镜面应该(一一)．高中综合实践活动案例word版本
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