2022年秋人教版必修三高中物理全册课件

1、人教版必修三高中物理 全册精品PPT课件 (最新)第九章 静电场及其应用第十章 静电场中的能量第十一章 电路及其应用1.电荷1.电势能和电势1.电源和电流2.库仑定律2.电势差2.导体的电阻.3.电场 电场强度3.电势差与电场强度的关系3.实验:导体电阻率的测量4.静电的防止与利用4.电容器的电容4.串联电路和并联电路本章综合与测试5.带电粒子在电场中的运动5.实验: 练习使用多用电表本章综合与测试本章综合与测试 目 录（每一课都提供精美可编辑的课件！）第十二章电能能量守恒定律第十三章 电磁感应与电磁波初步1.电路中的能量转化1.磁场 磁感线2.闭合电路的欧姆定律2.磁感应强度 磁通量3.实验

2、:电池电动势和内阻的测量3.电磁感应现象及应用4.能源与可持续发展4.电磁波的发现及应用本章综合与测试本章综合与测试 目 录（每一课都提供精美可编辑的课件！）电荷人教版高中物理 必修3新知导入公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。摩擦过的琥珀能够吸引羽毛。古希腊学者泰勒斯新知导入公元1世纪，我国学者王充在论衡一书中也写下“顿牟掇芥”一语。你知道是什么意思吗？此语意为摩擦过的琥珀能吸引像草芥一类的轻小物体。新知导入16世纪，英国科学家吉尔伯特在研究这类现象时首先根据希腊文的琥珀创造了英语中的“electricity”（电）这个词，用来表示琥珀经过摩擦以后具有的

3、性质，并且认为摩擦过的琥珀带有电荷。今天我们就来学习电荷以及使物体带电的方法等有关知识。新知讲解演示实验：分别用丝绸摩擦过的两个玻璃棒互相靠近，观察发生的现象；再用毛皮摩擦过的硬橡胶棒靠近玻璃棒，观察发生的现象；这能说明什么问题？一、电荷1.电荷种类及其相互作用规律新知讲解这说明摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒都带了电荷，并且玻璃棒和硬橡胶棒带异种电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。现象:用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引。新知讲解迄今为止，人们没有发现对这两种电荷都排斥或都吸引的电荷。所以自然界的电荷只有两种：正电荷和负电荷。被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为

4、正电荷，用” +“表示。被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷命名为负电荷，用” - “表示。（1）电荷种类美国科学家富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷。新知讲解+-+-（2）两种电荷间的相互作用规律同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引。新知讲解2.电荷量（1）定义：电荷的多少叫作电荷量，用Q或q来表示。（2）单位：它的单位是库仑，简称库，符号是C。正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。（3）比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多。尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的” “”号代表电荷的种类，与数学中的正负号的

5、含义不同。新知讲解原子（中性）原子核（正电）核外电子（负电）质子（正电）中子（不带电）3.物质的微观结构质子中子核外电子原子核（1）物质的电结构每个原子中质子的正电荷数量与电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外界表现为电中性。新知讲解质子和中子之间有强相互作用核力的作用。离原子核较远的核外电子容易受到外界的作用而脱离原子。金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子。失去自由电子的原子便成为带正电的离子。（2）金属的微观结构模型新知讲解如图所示：每个正离子在金属内部排列起来，它们都在自己的平衡位置附近振动而不移动，只有自由电子穿梭其中这就使金属成为导体。

6、金属的微观结构模型注意：绝缘体中几乎不存在能自由移动的电荷。新知讲解1.摩擦起电（1）定义：人们发现，很多物体都会由于摩擦而带电，并称这种方式为摩擦起电。二、使物体带电的方法（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同。电子从一个物体上转移到另一个物体上，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，这样两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷。新知讲解例如：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，实质上就是由于两者摩擦，组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上，使玻璃棒失去电子带正电，而丝绸得到电子带负电。用丝绸摩擦玻璃棒（3）实质：电子的转移。新知讲解特别提醒！同一物体分别与不同种类的物体

7、摩擦，该物体所带电荷的种类可能不同。所以，不要以为摩擦过的玻璃棒总是带正电。 例如：棉布分别与丙烯塑料板和乙烯塑料板摩擦，所带电荷的种类是不同的。丙烯塑料板棉布乙烯塑料板棉布新知讲解2.静电感应引起的感应起电实验器材一对用绝缘柱支持的导体 A 和 B，且分别在A、B下部贴有两片金属箔、绝缘棒、带电体 C。静电感应ABC（1）演示实验：观察静电感应现象新知讲解实验步骤取一对用绝缘柱支持的导体 A 和 B，使它们彼此接触。它们不带电，贴在下部的两片金属箔是。手握绝缘棒，把带正电荷的带电体 C 移近导体 A，观察金属箔有什么变化？闭合的现象：金属箔由闭合变为张开，表明导体A、B两端都带了电。新知讲解

8、手持绝缘柱把导体 A 和 B 分开，然后移开 C，金属箔又有什么变化？再让导体 A 和 B 接触，又会看到什么现象？现象：先把A和B分开，然后移去C时，A和B两端的金属箔仍然张开，但张角却有些变小了，再让A和B接触，可以看到A、B两端的金属箔都闭合了。利用金属的微观结构模型，解释看到的现象。新知讲解参考答案：因为C棒的正电荷吸引金属导体中的自由电子，在A端有多余电子积累而带负电，B端因失去电子带正电，A、B分离时A带负电。B带正电，并且A、B两导体所带电荷等量异号。移去C棒后，积累在A端和B端的电荷会在两部分导体中重新分布，原来积累在A、B两端的电荷有一部分会分散掉。所以金属箔张角变小。再让A

9、、B接触，由于它们所带电荷等量异号，所以电荷中和，金属箔闭合。新知讲解（2）静电感应当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷。这种现象叫作静电感应。（3）感应起电利用静电感应使金属导体带电的过程叫作感应起电。新知讲解从 18 世纪起，人们开始经常使用一种叫作验电器的简单装置来检测物体是否带电。做一做 制作验电器材料：导体棒、玻璃瓶、两片金属箔、金属丝和绝缘塞。制作过程中有两个关键点：一是绝缘塞的绝缘性能要好；二是两片金属箔要既轻又硬，张开合拢灵活。新知讲解制作过程：如图玻璃瓶内有两片金属

10、箔，用金属丝挂在一根导体棒的下端，棒的上端穿过绝缘的瓶塞从瓶口伸出就制成了验电器。验电器思考讨论1：是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释下面将要看到的现象。新知讲解参考答案：不是，当带电体靠近导体棒并不与其接触时，金属箔片也能张开。当带电体直接接触导体棒时，导体棒和两片金属箔带了与带电体同种的电荷。当带电体靠近导体棒并不与其接触时，因静电感应，导体棒带了与带电体不同种的电荷，两片金属箔带了与带电体同种的电荷。两种方式下，两片金属箔都会相互排斥而张开，都可以判断物体是否带电。新知讲解把金属箔换成指针，并用金属制作外壳，这样的验电器又叫作静电计。思考讨论2：验电器能检

11、验电荷的种类吗？怎样检验？参考答案：能检验电荷的种类。先使金属箔带上某种已知电荷，再将待测带电体靠近验电器的导体棒，根据金属箔张角的增减判断带电体电荷的种类静电计静电计是通过静电感应检测带电体带电的相对数量的静电仪器。针对练习：如图所示，把带正电金属球A，靠近不带电的验电器B，则( )新知讲解A验电器金属箔片不张开，因为球A没有和B接触B验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带上了正电DC验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带上了负电D验电器金属箔片张开，因为验电器金属箔片带上了正电新知讲解3.接触起电（1）不带电的导体与带电的物体接触后会带上电荷，这种使导体带电的方式叫做接触起电。（2）两个完

12、全相同的带电导体接触后电荷的分布规律两个完全相同的导体，一个带电，另一个不带电。当两个导体接触后再分开时，两导体所带的电荷量相等，都等于原来电荷量的一半。两个完全相同的导体，都带有一定量的电荷，若两带电体的电荷量分别为Q1、Q2，则它们接触后再分开都带有 的电荷量 ，式中电荷量Q、Q均包含它们的正负号。新知讲解针对练习两金属小球所带电荷量分别为+3Q和-Q，将两小球接触后分开，它们各自所带的电荷量都是（ ）A+3QB+2QC-QD+QD新知讲解三、电荷守恒定律无论是摩擦起电还是感应起电都没有创造电荷，只是电荷的分布发生了变化，电荷并没有产生和消失。1.电荷守恒定律（1）大量实验事实表明，电荷既

13、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，这个结论叫作电荷守恒定律。新知讲解近代物理实验发现，在一定条件下，带电粒子可以产生或湮没。例如，一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子；一对正、负电子可以同时湮没，转化为光子。不过在这些情况下，带电粒子总是成对产生或湮没的，两个粒子带电数量相等但电性相反，而光子又不带电，所以电荷的代数和仍然不变。（2）电荷守恒定律另表述为： 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。新知讲解特别提醒!(1)不论是起电现象还是电荷中和现象，其过程只是电荷的转

14、移，电荷本身不能被创生或消灭。 (2)在任何物理过程中，各个物体的电荷量可以改变，但所有物体电荷量的代数和是守恒的。新知讲解四、元电荷1.元电荷（1）实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫作元电荷。（2）质子、正电子所带的电荷量与它相同，电性相反。用e表示。（3）所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。电荷量是不能连续变化的物理量。新知讲解（4）元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得到的。现在公认的元电荷e的值为e1.602 176 63410 -19 C，在计算中，可取e1.6010 -19 C特别提醒！元电荷是电荷量的单位，不是指某电荷。例如：质

15、子、电子的电荷量的数值皆为1.601019 C，但它们不叫元电荷，它们电荷量的绝对值才叫元电荷。针对练习关于元电荷，下述正确的是（ ）A点电荷就是元电荷B元电荷就是正电子C元电荷是带电量为1C的电荷D自然界中已知的最小电荷量新知讲解D新知讲解2.比荷电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m，符号：C/kg例如：电子的电荷量e与电子的质量me 之比，叫作电子的比荷，电子的质量me 9.1110 -31 kg。所以电子的比荷为：2. 元电荷是（）A电荷量 B点电荷 C电子 D质子课堂练习1.根据电荷守恒定律，使两个相同的金属球A、B分别带+5q和-q的电荷，把它们接触后分开，则A带电量为（ ）A-4q

16、B+2qC+4qD-2qBA课堂练习3.关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是（ ）A摩擦起电现象说明通过做功可以创造电荷B摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C感应起电说明带电的物体可以使不带电的物体创造电荷D感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了B课堂练习4.关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法中不正确的是（ ）A三种方式的实质是一样的，都是电子的转移B三种方式都产生了新电荷C三种方式都符合电荷守恒定律D摩擦起电、接触起电要求都要接触，而感应起电不要接触B课堂练习5.下列关于静电的说法中正确的是( )A摩擦起电创造了电荷B丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷

17、C普通验电器能直接检测物体带有何种性质的电荷D电荷量存在某最小值D拓展提高1.下列说法正确的是（ ）A物体所带的电荷量可以为210 -19 CB不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷C摩擦起电的过程，是靠摩擦产生了电荷D利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体D拓展提高2.如图所示，用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触，起初它们不带电，贴在两端下部的金属箔是闭合的把带正电的物体C移近A端，然后把A和B分开较远的距离，再移去C，则（ ）AC移近A端时，A端的金属箔张开，B端的金属箔闭合BC移近A端时，A端的金属箔闭合，B端的金属箔张开CA和B分开，移去C后，B端的金属箔

18、会立即闭合DA和B分开，移去C后，A端的金属箔仍会张开D拓展提高3. 如图所示，用起电机使金属球A带上正电荷，并靠近验电器B，则( )A验电器金属箔片不张开，因为球A没有和球B接触B验电器金属箔片张开，因为整个验电器都感应出了正电荷C验电器金属箔片张开，因为整个验电器都感应出了负电荷D验电器金属箔片张开，因为验电器的下部箔片感应出了正电荷D 课堂总结1.自然界的电荷只有两种：正电荷和负电荷。2.同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引。3.使物体带电的方式：摩擦起电、感应起电、接触起电。4.电荷守恒定律5.实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫作元电荷。6.所有带电体的电

19、量等于电荷量e或电荷量e的整数倍。7.比荷：电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m板书设计一.电荷1.自然界的电荷只有两种：正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引。2.电荷的多少叫作电荷量，用Q或q来表示。3.物质的微观结构二、使物体带电的方法摩擦起电、感应起电、接触起电三、电荷守恒定律四、元电荷1.实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫作元电荷。2. 比荷：电荷的电荷量q与其质量m的比值q/m板书设计作业布置课后练习和同步练习库仑定律人教版高中物理 必修3新知导入“同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引”这句话是用来定性描述电荷间的相互作用的，直到18世纪中

20、叶人们才开始对电荷间的相互作用进行定量的研究。今天就让我们踏着科学家的足迹去定量研究电荷之间的相互力吧！演示实验新知讲解一、电荷之间的作用力实验器材：带正电的带电体A、丝线、带正电的小球、铁架台探究影响电荷间相互作用力的因素+实验步骤：（1）带正电的带电体A置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1 、P2 、P3 等位置。新知讲解（2）带电体A与小球间的作用力会随距离的不同怎样改变呢？（3）在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力又会怎样变化？ 电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？示实验结论：通过上面的实验可以看到，电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。新

21、知讲解思考：电荷之间的作用力会不会与万有引力 具有相似的形式呢？也就是说，电荷之间的相互作用力， 会不会与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比？卡文迪许和普里斯特等人都确信“平方反比”规律适用于电荷间的力。定量讨论电荷间的相互作用则是两千年后的法国物理学家库仑。他设计了一个十分精妙的实验（扭秤实验），对电荷之间的作用力开展研究。库仑做了大量实验，于1785年得出了库仑定律。新知讲解1.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。这个规律叫作库仑定律。这种电荷之间的相互作用力叫作静电力或库仑

22、力。2.适用条件 严格说，这个定律只适用于真空中的两个静止的点电荷。说明：实际上对空气中两个静止点电荷，或运动速度不大的两个点电荷也可以用库仑定律它们的静电力。新知讲解3.点电荷(1)当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫作点电荷。新知讲解 (2)点电荷是理想化的物理模型点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。(3)点电荷只具有相对意义点电荷是一个相对的概念，一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定。从宏观意义

23、上讨论电子、质子等带电粒子时，完全可以把它们视为点电荷。新知讲解实验装置库仑的实验装置：库仑扭秤器材组成细银丝、绝缘架、带电的金属小球A和C、不带电的小球B库仑扭秤细银丝平衡小球B带电小球C带电小球A刻度盘与指针二、库仑的实验1.库仑的实验新知讲解实验原理：A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度来比较力的大小。实验方法：控制变量法实验步骤（1）探究F与r的关系装置如图：细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡，悬丝处于自然状态。新知讲解把另一个带电的金属小球C插入容器并使它接触A，从而使A与C带同种电荷。将C和A分开，再使C靠近A，A和C之间的作

24、用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。保持A、C的电量不变，改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，就可以找到力F与距离r的关系。新知讲解使一个带电金属小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触，前者的电荷量就会分给后者一半。多次重复，可以把带电小球的电荷量q分为 保持A、C的距离不变，通过上述方法改变A、C的电量q1、q2，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出F与q1、q2的关系。（2）探究F与q的关系新知讲解知识拓展用微量天平做库仑定律实验视频新知讲解实验结论（1）保持A、C电量不变时，F与距离r的二次方成反比 F1/r2（2）保持A、C之

25、间距离不变时，F与 q1、q2 的乘积成正比 F q1q2 综合上述实验结论，可以得到如下关系式：2.库仑定律的表达式：（1）式中的k是比例系数，叫做静电常量。（2）方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。新知讲解（3）在国际单位制中，电荷量的单位是库仑（C），力的单位是牛顿（N），距离的单位是米（m）。通过实验测定 k 的数值是k9.0109 Nm2 / C 思考讨论：有人根据 推出当r0时，F，你认为他的说法正确吗？参考答案：从数学角度分析似乎正确，但从物理意义上分析，这种看法是错误的。因为当r0时，两带电体已不能看作点电荷，库仑定律及其公式也就不再适用了。新知讲解三、静电力

26、计算库仑是一个非常大的电荷量单位根据库仑定律 ，两个电荷量为 1 C 的点电荷在真空中相距1m 时，相互作用力是 9.0109 N。差不多相当于一百万吨的物体所受的重力！通常，一把梳子和衣袖摩擦后所带的电荷量不到百万分之一库仑，但天空中发生闪电之前，巨大的云层中积累的电荷量可达几百库仑。新知讲解1.库仑定律的应用库仑定律既可以计算库仑力的大小，还可以判断库仑力的方向。当带电体带负电荷时，不必将负号代人公式中，只将电荷量的绝对值代入公式算出力的大小，再依据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引来判断方向。新知讲解【例题 1】在氢原子内，氢原子核与电子之间的最短距离为 5.310 -11 m。试比较氢

27、原子核与电子之间的静电力和万有引力。分析： 氢原子核与质子所带的电荷量相同，是 1.610 -19 C。电子带负电，所带的电荷量也是 1.610 -19 C。质子质量为 1.6710 -27 kg，电子质量为 9.110 -31 kg。根据库仑定律和万有引力定律就可以求解。新知讲解根据万有引力定律，它们之间的万有引力解：根据库仑定律，它们之间的静电力新知讲解氢原子核与电子之间的静电力是万有引力的 2.31039 倍。可见，微观粒子间的万有引力远小于库仑力。因此，在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略。新知讲解3.静电力的叠加原理（1）如果存在两个以上点电荷，那么，每个点电荷都要受到

28、其他所有点电荷对它的作用力。两个点电荷之间的作用力不会因第三个点电荷的存在而有所改变。（2）两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。新知讲解说明：库仑定律是电磁学的基本定律之一。库仑定律给出的虽然是点电荷之间的静电力，但是任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的。所以，如果知道带电体上的电荷分布，根据库仑定律就可以求出带电体之间的静电力的大小和方向。例如：均匀带电球、均匀带电球壳：对球外空间的点电荷作用，可以等效为电荷集中在球心的点电荷，再用库仑定律求力。新知讲解【例题2】真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为 50 cm 的等边三角

29、形的三个顶点上，每个点电荷的电荷量都是 2.010 -6 C，求它们各自所受的静电力。一个点电荷所受的静电力分析：根据题意作图。每个点电荷都受到其他两个点电荷的斥力，因此，只要求出一个点电荷（例如 q3 ）所受的力即可。q1q3+q2F1FF2新知讲解解:根据库仑定律，点电荷 q3 共受到 F1 和 F2 两个力的作用。其中q1 q2 q3 q每两个点电荷之间的距离 r 都相同，所以根据平行四边形定则可得F 2F1cos 30 0.25 N新知讲解点电荷 q3 所受的合力 F 的方向为 q1 与 q2 连线的垂直平分线向外。每个点电荷所受的静电力的大小相等，数值均为 0.25 N，方向均沿另外

30、两个点电荷连线的垂直平分线向外。课堂练习1.“点电荷”是指_是一种理想化模型。库仑定律是电磁学的基本定律之一，可表述为：真空中两个静止_之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成_比，跟它们距离的二次方成_比，作用力的方向在它们的_上。当带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时点电荷正反连线 新知讲解3.真空中有两个静止的点电荷，若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变为原来的3倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的( )A7倍 B8倍 C9倍 D10倍C2.固定的A、B两个点电荷都带负电，相距10cm，今将第三个点电荷C放在A、B之间连线上距A为2cm，C恰好处于静止状态，则A

31、、B两点电荷电量之比QA:QB =_。1:16新知讲解4某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素，进行了以下的实验:M是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在P1、P2、P3位置，发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小，这个实验结果说明电荷之间的作用力（ ）A随着电荷量的增大而增大B与两电荷量的乘积成正比C随着电荷间距离的增大而减小D与电荷间距离的平方成反比MP1 P2 P3C课堂练习5. 如图所示，O是一个放置在绝缘支架上的带电小球，P是用绝缘丝线悬挂的另一带电小球。由于它们之间存在相互作用，P静止时悬线与竖直方向成一夹角：现将带电小球O向右移动少许，使O、P间距离减小，当小球

32、P再次静止时，与原来状态比较，悬线与竖直方向的夹角（ ）A增大B减小C没有变化D如何变化不能确定A拓展提高1.有两个完全相同的金属小球A和B(它们的大小可忽略不计)，分别带电荷量q和5q，当它们在真空中相距一定距离时，A球对B球的斥力为F，若用绝缘手柄移动这两个小球，使它们相接触后分别再放回原处，则它们间的作用力变为（）AF B1.8F C3F D6FB拓展提高2.如图所示，绝缘轻杆长为L，一端通过铰链固定在绝缘水平面，另一端与带电量大小为Q的金属小球1连接，另一带正电、带电量也为Q的金属小球2固定在绝缘水平面上。平衡后，轻杆与水平面夹角为30，小球1、2间的连线与水平面间的夹角也为30则关于

33、小球1的说法正确的是（已知静电力常量为k）（）A小球1带正电，重力为Kq2/L2B小球1带负电，重力为Kq2/L2C小球1带正电，重力为Kq2/3L2D小球1带负电，重力为Kq2/3L212A3030拓展提高3.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F。现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为（ ）A7/5 FB4/5 FC11/5 FD9/5 FBD课堂总结1.库仑定律的表达式（1）式中的k是比例系数，叫做静电常量。k9.0109 Nm2 / C （2）方向：在两点电荷的连线上，

34、同种电荷相斥，异种电荷相吸2.适用条件 ：适用于真空中的两个静止的点电荷。3.静电力的叠加原理（1）两个点电荷之间的作用力不会因第三个点电荷的存在而有所改变。（2）两个或两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力，等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的矢量和。板书设计一、电荷之间的作用力1.库仑定律内容2.适用条件 严格说，这个定律只适用于真空中的两个静止的点电荷。3.点电荷二、库仑的实验1.实验方法：控制变量法板书设计2.库仑定律的表达式（1）式中的k是比例系数，叫做静电常量。k9.0109 Nm2 / C （2）方向：在两点电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸。三、静电力计算1.库仑定律的应

35、用2. 静电力的叠加原理作业布置课后练习和同步练习电场 电场强度第一课时例如：接触力：弹力、摩擦力等非接触力：万有引力（重力）、磁力、库仑力等万有引力的传递是通过万有引力场电场新知导入 磁力的传递是通过磁场物体之间的相互作用，有的需要接触，有的则不需要。那么两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？AA产生的电场BFABFBAB产生的电场一、电场新知讲解电场ABFBAFAB1.定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质2.电场的基本性质：对放入电场的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。 电场看不见、摸不着的但又客观存在的特殊物质。 电场以光速传播，不能被加速，不能选择做参考系。新知讲解一、电场FA B

36、A+q+Q+q【探究1】如图，电荷+Q周围存在电场，把试探电荷+q分别放入电场中A、B两点，试大致画出电荷+q受到电场力FA、FB？ FB比较FA与FB，关于A、B两处的电场有何看法？ 新知讲解静止电荷产生的电场称为静电场。电场有强弱、有方向电场的强弱和方向与空间位置有关新知讲解【探究2】电场是一种客观存在，某一位置的电场应该是确定的。寻找一个不变的量定义式，适用于任意电场（比值法定义）二、电场强度新知讲解负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。4.场强的矢量性：+Q+qFE-Q+qFE+Q-qFEE-Q-qF电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。新知

37、讲解+Q 该点的场强为新知讲解三、点电荷的电场FE利用场强的定义式和库仑定律推导+q+Q-Q 在几个点电荷共同形成的电场中，某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。+Q-Q新知讲解四、电场强度的叠加结论：可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。适用范围公式中电荷的意义定义式，适用一切电场。仅对点电荷的电场适用新知讲解特点：匀强电场是大小和方向都相同的电场新知讲解五、匀强电场1.下列关于场强的说法正确的是（ ）A.公式E=F/q适用于一切电场B.公式E=kQ/r2中的Q是放入电场中的试探电荷的电量C.在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强

38、都相同D.空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比E.试探电荷在电场中某点受到的电场力方向就是该点电场强度的方向A 课堂练习= 2E1cos60代入数值得：E=2.7104 N/C解：Q1和Q2在A点的场强分别为E1和E2，大小相等，方向如图所示。合场强E在E1和E2的夹角的平分线上，此平分线跟Q1和Q2的连线平行。拓展提高合场强E的大小为 E= E1cos60+ E2cos60Q2AQ1E1E2E矢量性：电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量。规定正电荷受力方向为该点场强的方向。叠加性：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空

39、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。二、电场强度三性唯一性：电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向决定于形成电场的电荷及空间位置，与放入电荷无关。一、电场强度的计算:1.任意电场:2.点电荷的电场:课堂总结电场 电场强度第二课时1.电场强度的定义、公式、方向。2.如下图A、B两点的场强大小是否相等？方向是否相同？ A、B两点的场强是否相同？ +QAB复习提问引入新知导入我们该如何形象的描述电荷周围的电场呢？一、电场线：1.定义：如果在电场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线叫做电场线。2.类比电场：电场：存在，看不到电场

40、线：不存在，可以模拟新知讲解为了形象描述电场而引入的假想曲线，并不真实存在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）的电场线止于（或起于）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。二、电场线的特征新知讲解特点：（1）离点电荷越近，电场线越密，场强越大。（2）以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。1.正、负点电荷的电场中电场线的分布三、几种常见的电场线分布及特点新知讲解

41、特点：（1）沿点电荷的连线，场强先变小后变大。（2）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。2.等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布（3）在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。新知讲解3.等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点：（1）两点电荷连线中点O处场强为0。（2）两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0。（3）两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏。新知讲解4.匀强电场特点：（1）匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线。（2）电场线的疏密反映场强大小，电场方向与

42、电场线平行。+新知讲解5.点电荷与带点平板特点：电场线与导体表面垂直，在导体表面移动电荷，电场力不做功。新知讲解探究：电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹，这个说法正确吗？ 这个说法是错误的。电场线不是电荷的运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是速度的方向，而电场线的切线方向是正电荷的受力方向和加速度方向（负电荷则相反）。 要使两条曲线能重合，要满足一些特殊条件，例如： 电场线是直线； 电荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上； 电荷只受电场力作用。新知讲解1.判断对错课堂练习2.正电荷q在电场力作用下由p向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下图中的哪一个？（ ）D

43、解析：加速度越来越大，则受力越来越大，说明电场线越来越密集。拓展提高电 场施 以 电 场 力产 生性质电场强度电场线特点常见的电场线定义内容表达式单位方向课堂总结电 荷正电荷负电荷点电荷元电荷相互作用规律电荷守恒定律库仑定律谢 谢静电的防止与利用人教版高中物理 必修3新知导入在我们身边到处都有静电。生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。静电与我们的生活密不可分。如图，复印机可以应用静电吸附作用复印资料新知导入思考：如图，是加油站里常见的“静电释放器”，你知道司机或工人提加油枪前为什么必须用手要触摸一下静电释放器吗？“静电释放器”可以把人体、金属、大地形成通路，将人体静电传入大地，这样就

44、可以清除身体上的静电，防止发生火灾。今天我们就来学习静电的防止与利用。新知讲解一、静电平衡1.静电感应思考讨论：把一个不带电的金属导体ABCD放到电场强度为 E0 的电场中，导体上会出现怎样的现象？新知讲解金属导体中自由电子受到电场的电场力作用后向左移动，由于静电感应，在导体 AB 侧的平面上将感应出负电荷，在 CD 侧的平面上将感应出正电荷。新知讲解2.静电平衡-+-+-+（1）导体两侧出现的正、负感应电荷，感应电荷在导体内部产生与电场强度E0 方向相反的电场，其电场强度为 E。新知讲解（2）感应电荷的电场和外电场叠加，使导体内部的电场减弱。在叠加后的电场作用下，仍有自由电子不断运动，直到导

45、体内部各点的电场强度E0 为止，导体内的自由电子不再发生定向移动。这时我们说，导体达到静电平衡。-+-+-+-+-+静电平衡新知讲解3.静电平衡状态下导体的电场（1）静电平衡状态。发生静电感应的导体，导体中（包括导体表面）自由电子不再发生定向移动，我们就认为这时导体达到了静电平衡状态。（2）静电平衡状态下导体的特点处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。表面处的电场强度不为零，表面处的电场强方向跟导体表面垂直。新知讲解思考讨论：处于静电平衡状态下的导体，表面处的电场强方向为什么跟导体表面垂直?参考答案：若场强方向跟该点的表面若不垂直，则沿该点的表面就有一场强分量，电荷在这一场强分量作用下

46、就会发生运动，就不会处于静电平衡状态了。新知讲解二、尖端放电1.静电平衡时导体上电荷的分布的特点（1）静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。（2）在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，周围的电场强度越大。2.尖端放电（1）空气的电离：使空气分子中的正负电荷分离，这个现象叫作空气的电离。新知讲解（2）尖端放电导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，使周围中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子。 这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子。那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由

47、于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这种现象叫作尖端放电。新知讲解尖端放电新知讲解（3）应用与防止应用：将尖锐的金属棒安装在建筑物的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板连接，保持与大地的良好接触，就成为避雷针。新知讲解防止：高压设备中导体的表面应该尽量光滑，避免尖端放电导致高压设备上电能的损失。夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕，俗称电晕，这是一种微弱的放电现象。新知讲解三、静电屏蔽1.静电屏蔽导体达到静电平衡时，内部场强处处为0，若是带空腔的导体，导体壳内空腔里的电场强度也处处为0，无论导体外部电场是什么样的，导体内部都不会有电场金属壳的这种作用叫做静电屏蔽。电

48、笼中的小鸟视频新知讲解2.静电屏蔽有两种情况:(1)第一种情况，导体内空腔不受外界电场的影响，如图所示。因场源电荷产生的电场强度与导体球壳表面的感应电荷在空腔内的电场强度矢量和为零，表现为导体内空腔不受外部电场的影响，起到了屏蔽外部电场的作用。导体腔内的电场为 0新知讲解(2)第二种情况接地空腔导体内部电场强度不影响外部空间，如图所示。当空腔导体接地时，地球与导体形成同一个导体，空腔内壁是场源电荷的近端，感应异种电荷，地球是远端，感应同种电荷，空腔导体的外表面没有感应电荷，可理解为内部电场对空腔外不产生影响，对内部的电场起到了屏蔽作用。新知讲解原因：当带正电的金属球靠近验电器时由于静电感应，自

49、由电子将向金属球移动使得金属球带负电，箔片由于缺少电子带正电。所以箔片会张开。演示 静电屏蔽（1）使带电的金属球靠近验电器，但不接触，箔片是否张开？解释看到的现象。现象：箔片会张开。新知讲解（2）用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，观察箔片是否张开。这个现象说明什么？现象：箔片不会张开原因：用金属网把验电器罩起来，导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，内部电场强度处处为零电荷只分布在导体的外表面上，所以验电器的箔片不张开，我们把这种现象称之为静电屏蔽。新知讲解静电屏蔽视频新知讲解3.静电屏蔽的应用（1）野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输

50、电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击。高压线屏蔽新知讲解（2）超高压带电作业的工人穿戴的工作服，是用包含金属丝的织物制成的，形成一个金属“网”，内场强保持为0，高压外电场不会对内部的工人产生影响。新知讲解四、静电的危害与利用1.静电的危害静电的危害可能随时发生。医院手术台上，静电火花有可能引起麻醉剂爆炸；煤矿里，静电火花会引起瓦斯爆炸因此，静电的危害必须引起人们的警惕。瓦斯爆炸新知讲解科学漫步 雷火炼殿湖北的武当山古建筑群是世界文化遗产之一，在武当山主峰天柱峰上有一座金殿，是我国现存最大的铜铸鎏金大殿。这座金殿最为奇特的是，每逢电闪雷鸣

51、的时候，火球会在金殿周围滚动，但霹雳却击不毁金殿；新知讲解雨过天晴后，大殿光彩夺目，像被洗过一样，这就是“雷火炼殿”奇观。后来，因金殿周围的一些建筑物常被雷击，金殿也安装了避雷设施。此后，雷火炼殿奇观消失，没有水火的洗炼，金殿的色泽也黯淡了许多。“雷火炼殿”说明，球状物体可以积累电荷，产生火花放电。新知讲解2.静电的利用（1）静电除尘 设法使空气中的尘埃带电，在静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，这就是静电除尘。静电除尘原理 尘埃新知讲解原理：静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。A接到几千伏高压电源的正极，B接到高压电源的负极，它们之间有很强的电场，而且距B越近，电场强度越大。B附

52、近的空气中的气体分子更容易被电离，成为正离子和电子。正离子被吸到B上，得到电子，又成为分子。电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟气中的粉尘，使粉尘带负电。粉尘被吸附到正极A上，最后在重力的作用下落入下面的漏斗中。新知讲解（2）静电喷漆接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电，在静电力作用下，这些微粒向着作为正极的工件运动，并沉积在工件的表面，完成喷漆工作。静电喷漆新知讲解（3）静电复印 复印机也应用了静电吸附。复印机的核心部件是有机光导体鼓，它是一个金属圆柱，表面涂覆有机光导体 。没有光照时，OPC 是绝缘体，受到光照时变成导体。静电复印的工作流程如下：充电 曝光 显影 转印 放电课堂练习1.

53、下列做法中，属于预防静电危害的是（）A静电喷漆 B在烟道的中央装有静电除尘器 C电视机上装有一条户外天线 D运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上 D课堂练习2.有一次，小明的手指靠近金属门把手时，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间形成的放电现象。若放电前，小明的手指带负电。有关金属门把手的两端被感应带电的情况，下列图中标示正确的是（）A B C DA课堂练习3.一个带电的金属球，当它带的电量减少后，其内部的场强将（）A一定增强 B一定减弱 C可能增强可能减弱 D不变 D课堂练习4.下列说法正确的是（）A处于静电平衡的导体，内部的电场强度和电

54、势均为零 B元电荷是电子和质子的统称 C用静电喷漆的方法给汽车喷涂油漆，既省漆又均匀D避雷针避雷是利用尖端放电中和空气中的异种电荷 CD拓展提高筒的外壁接触、再与验电器的小球接触，验电器的箔片会_；让系统回到初始状态，用小球先与圆筒的内壁接触、再与验电器小球接触，验电器的箔片将会_（以上两空均选填“张开”或“不张开”）。张开不张开1. 如图所示，一个带电的金属圆筒（法拉第圆筒）和一个验电器相距较远地方放置。现用一个（不带电的）带绝缘手柄的金属小球先与圆拓展提高2.一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷。图中的哪一个能正确表示其电场分布的情况 ( )B拓展提高3.如图所示，两个相同的空

55、心金属球M和N，M带-Q电荷，N不带电（M、N相距很远，互不影响），旁边各放一个不带电的金属球P和R，当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时（）AP、R上均出现感应电荷 BP上没有，而R上有感应电荷 CP上有，而R上没有感应电荷 DP、R上均没有感应电荷 PRMNB课堂总结1.静电平衡状态下导体的特点处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。表面处的电场强度不为零，表面处的电场强方向跟导体表面垂直。2.静电平衡时导体上电荷的分布的特点（1）静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。（2）在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，周围的电场强度越大。

56、课堂总结3.尖端放电4.静电屏蔽有两种情况:(1)第一种情况，导体内空腔不受外界电场的影响。(2)第二种情况接地空腔导体内部电场强度不影响外部空间。5.静电的利用（1）静电除尘（2）静电喷漆（3）静电复印板书设计一、静电平衡1.放入电场中的导体，最终会达到没有电荷定向移动的状态，这种状态叫静电平衡状态。2.静电平衡状态下导体的特点处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。表面处的电场强度不为零，表面处的电场强方向跟导体表面垂直。二、尖端放电1.静电平衡时导体上电荷的分布的特点。板书设计（1）静电平衡时导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面。（2）在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密

57、度（单位面积的电荷量）越大，周围的电场强度越大。2.尖端放电三、静电屏蔽静电屏蔽有两种情况: (1)第一种情况，导体内空腔不受外界电场的影响。(2)第二种情况接地空腔导体内部电场强度不影响外部空间。四、静电的危害与利用作业布置课后练习和同步练习新人教版 必修三第九章 静电场及其应用单元整合综合复习 -156-一、电荷电荷守恒定律1.两种电荷毛皮摩擦过的橡胶棒带 负电,丝绸摩擦过的玻璃棒带 正电。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。2.元电荷最小的电荷量,其值为e= 1.6010-19 C。3.电荷守恒定律(1)内容: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

58、部分转移到另一部分;在转移的过程中,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。(3)带电实质:物体带电的实质是 得失电子。-157-二、点电荷及库仑定律1.点电荷点电荷是一种理想化的物理模型,当带电体本身的 形状和 大小对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷。2.库仑定律-158-三、电场电场强度及电场线1.电场基本性质:对放入其中的电荷产生 力的作用。2.电场强度(1)定义式:E= ,适用于 任何电场,是矢量。单位:N/C或 V/m。(2)点电荷的电场强度:E= k ,适用于计算 真空中的点电荷产生的电场。(3)方向:规定 正电荷在电场中某点所受电场力的

59、方向为该点的电场强度方向。(4)电场强度的叠加: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。-159-3.电场线(1)定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的 强弱及 方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的 切线方向都跟该点的电场强度方向一致,曲线的 疏密表示电场的强弱。(2)电场线特点:(3)几种典型电场的电场线 四、电场力1.定义:电荷之间的相互作用是通过电场发生的。只要有电荷存在,电荷的周围就存在着电场,电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用,这种力就叫做电场力。2.方向:正电荷沿电场线的切线方向,负电荷沿电场线的切线方向的反方向。3.计算:电场力的计算

60、公式是F=qE,其中q为放入电场中的电荷的带电量,E为场强。命题点一库仑定律的理解和应用1.库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用.2.对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离.3.对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示.4.不能根据公式错误地认为r0时，库仑力F，因为当r 0时，两个带电体已不能看做点电荷了.例1.已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同.如图6所示，半径为R的球体上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在过球心O的直线上有A、B两个点，O和B、B和A间的距离均为R.现以OB为直径在球