一. 教學內容:電場、磁場
二. 具體過程
(一)電場的性質
1. 電場力的性質
(1)庫侖定律的應用
①真空中兩點電荷間庫侖力的大小由公式計算,方向由同種電荷相斥,異種電荷相吸判斷。
在介質中,公式為: 。
②兩個帶電體間的庫侖力
均勻分布的絕緣帶電球體間的庫侖力仍用公式< style='height:30pt' > 計算,公式中r為兩球心之間的距離。
兩導體球間庫侖力可定性比較:用r表示兩球球心間距離,則當兩球帶同種電荷時, ;反之當兩球帶異種電荷時, 。
③兩帶電體間的庫侖力是一對作用力與反作用力。
(2)對電場強度的三個公式的理解
① 是電場強度的定義式,適用於任何電場,電場中某點的場強是確定值,其大小和方向與試探電荷q無關。試探電荷q充當「測量工具」的作用。
② 是真空點電荷所形成的電場的決定式。e由場源電荷q和場源電荷到某點的距離r決定。
③ 2. 電場能的性質
(1)電場力做功與電勢能改變的關係
電場力對電荷做正功,電勢能減少,電場力對電荷做負功,電勢能增加,且電勢能的改變量等於電場力做功的多少,即 ,正電荷沿電場線移動或負電荷逆電場線移動,電場力均做正功,故電勢能減少,而正電荷逆電場線移動或負電荷沿電場線移動,電勢能均增大。
(2)等勢面與電場線的關係
①電場線總是與等勢面垂直,且從高電勢等勢面指向低電勢等勢面。
②電場線越密的地方,等差等勢面也越密。
③沿等勢面移動電荷,電場力不做功,沿電場線移動電荷,電場力一定做功。
④電場線和等勢面都是人們虛擬出來的描述電場的工具。
⑤實際中測量等電勢點較容易,所以往往通過描繪等勢線來確定電場線。
(3)等勢面(線)的特點
①等勢面上各點電勢相等,在等勢面上移動電荷電場力不做功。
②等勢面一定跟電場線垂直,而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。
③規定:畫等勢面(線)時,相鄰兩等勢面(或線)間的電勢差相等,這樣,在等勢面(線)密處場強大,等勢面(線)疏處場強小。
(4)電勢能是電荷與所在電場所共有的;電勢、電勢差是由電場本身因素決定的,與試探電荷無關。
(5)電勢能、電勢具有相對性,與零電勢點選取有關;電勢能的改變、電勢差具有絕對性,與零電勢點的選取無關。
【典型例題
例1. 一條長3l的絲線穿著兩個相同質量均為m的小金屬環a和b,將線的兩端繫於共同的點o。使金屬環帶電後,它們便斥開使線組成乙個等邊三角形,此時兩環處於同一水平線上,如果不計環與線的摩擦,兩環各帶多少電荷量?
解析:因小環完全相同,分開後帶電荷量平分,小環可視為點電荷,不計線與環之間的摩擦,繩子各處的張力相同,取其中的乙個環為研究物件,對其受力分析如圖,由平衡條件得:①②
聯立得 。
答案:兩環均帶電
點評:解決帶電體在電場中的平衡問題的基本思路與力學中的平衡問題思路相同,即對研究物件進行受力分析,合成分解適當處理,平衡條件列方程求解。
(二)帶電粒子在電場中的運動
1. 運動學觀點
(1)運動學觀點:是指用勻變速運動的公式來解決實際問題,一般有兩種情況:
①帶電粒子初速度方向與電場線共線,則粒子做勻變速直線運動。
②帶電粒子的初速度方向垂直電場線,則粒子做勻變速曲線運動(類似於平拋運動)。
(2)當粒子在電場中做勻變速曲線運動時,一定要採取平拋運動的解決方法:
①兩個方向分別研究,即採用分解的方法,分解位移還是分解速度要視具體情況而定。
②兩個方向上的運動具有等時性。
2. 功能觀點
首先對帶電體受力分析,再分析運動形式,然後再根據具體情況選用公式計算。
(1)若選用動能定理,則要分清有多少個力做功,是恒力做功還是變力做功,同時要明確初末狀態及運動過程中動能的增量。
(2)若選用能量守恆定律,則分清帶電體在運動中共有多少種能量參與轉化,哪些能量是增加的,哪些能量是減少的,表示式有兩種。
高中物理磁場知識點詳細總結
磁場基本性質 一 磁場 1 磁場 磁場是存在於磁體 運動電荷周圍的一種物質 它的基本特性是 對處於其中的磁體 電流 運動電荷有力的作用 2 磁現象的電本質 所有的磁現象都可歸結為運動電荷之間通過磁場而發生的相互作用 二 磁感線 為了描述磁場的強弱與方向,人們想象在磁場中畫出的一組有方向的曲線 1 疏...
高中物理複習磁場知識點總結
2011高考物理專題複習 磁場 一 磁場 磁體是通過磁場對鐵一類物質發生作用的,磁場和電場一樣,是物質存在的另一種形式,是客觀存在。小磁針的指南指北表明地球是乙個大磁體。磁體周圍空間存在磁場 電流周圍空間也存在磁場。電流周圍空間存在磁場,電流是大量運動電荷形成的,所以運動電荷周圍空間也有磁場。靜止電...
高中物理複習磁場知識點總結
2011高考物理專題複習 磁場 一 磁場 磁體是通過磁場對鐵一類物質發生作用的,磁場和電場一樣,是物質存在的另一種形式,是客觀存在。小磁針的指南指北表明地球是乙個大磁體。磁體周圍空間存在磁場 電流周圍空間也存在磁場。電流周圍空間存在磁場,電流是大量運動電荷形成的,所以運動電荷周圍空間也有磁場。靜止電...