观察现象、思考问题,只要多想一步,竟会别有天地! 斐塞司博士有个习惯,常在午饭后坐在门前晒会儿太阳。一只猫在阳光下打着盹儿,时光流逝,太阳西移,拉长的树影渐渐挡住了猫身上的阳光。猫醒了站起来,伸了个懒洋洋的腰,又踱到另一块有阳光的地方,重新趴下接着打盹儿。每隔一段时间,猫都会随着阳光的转移而变换睡觉的场地。猫的这些举动,也算司空见惯,可是唤起了斐塞司的好奇心。 猫为什么喜欢待在阳光下呢?是光和
一、教材概述 本章是高中阶段电学内容的开始,它既是电磁学知识的基础,又是光学等其他物理学知识的重要基础. 本章的核心内容是电场的概念及描述电场特性(力和能)的物理量,教材从电荷在电场中受力人手,引入了描述电场力的性质的物理量——电场强度.然后,通过静电力做功与路径无关和重力做功特点进行类比,得出电荷在电场中具有由位置决定的能量——电势能.在此基础上和电场强度一样用比值定义法引入描述电场能的性质
学完必修一、二之后,我们拥有了关于力与能的基础理论知识和一些物理方法,比如类比法,比值定义物理量,还有控制变量法,静电场是一个全新的概念和研究对象,而我们正是基于力学的方法开始对它进行定性分析的. 一、类比法的运用 (一)点电荷 如果带电体间的距离比它们的大小大得多,带电体便可看作点电荷. 可以看出点电荷概念是从力学中质点概念类比引申而来的,电荷量替换了质量它是对带电体的理想化,忽略了带电
同学们,静电场这一章是选修3系列的第一章,是高中阶段电学内容的开始.这一章的内容是高中阶段基础的内容之一.它既是电磁学知识的基础,又是光学等其他物理学知识的重要基础.本章的特点是:概念多,易混淆;关系多,常颠倒;方法多,难掌握,常令初学者头疼.为使得我们在学习静电场知识时能较顺利的进行,在此,给同学们提出以下几点建议,供同学们参考. 一、重视物理实验 物理学是以实验为基础的科学.实验是中学物理
静电场知识是高中物理的重点内容,其涉及的概念非常抽象,所以一直以来都是学生学习时的难点.那么如何才能学好静电场知识呢.笔者认为可以从以下几个层次着手学习. 一、根据基本概念,构建知识框架 静电场这一章的概念既多又抽象,学好这一章的内容一方面要明确各个基本概念的内涵,另一方面更要明确各个概念之间的关联.电场作为一种特殊的物质具有两个重要性质:放人电场中的电荷会受到电场力的作用,同时该电荷也具有一
学习“静电场”这一章的关键是要建立“场”的观念.而“场”是非常抽象的一个概念,需要分层次来理解它.本文将从“场”的本质特征出发,对“场”进行深入理解. 一、“场”是一种物质 库仑定律表明,静电作用力可以发生在两个有一定距离的电荷之间,其中并不需要任何由原子、分子组成的物质作为中间媒介.那么,这种作用力是靠什么来传递的呢? 围绕这个问题,历史上有过两种不同的观点.一种观点认为它们之间的作用力不
平行板电容器的动态分析是高中物理的常见问题,处理此类问题,首先要明确电容器的两种T作状态: ①电容器保持与电源连接,则电容器两极板间电压U不变; ②电容器先充电,后与电源断开,则电容器所带电荷量Q不变. 例1 如图2所示,将平行板电容器与电池两端相连,两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将上板缓慢地下移一些,其他条件不变,则( ) A.电容器内的电场强度不变,尘埃仍静止 B.电场
一、电场力做功与电势能 1.电场力做功的特点 (1)在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关,可见电场力做功与重力做功相似. (2)在匀强电场中,电场力做的功W=Eqd,其中d为沿电场线方向的位移. 2.电势能 (1)定义:电荷在电场中具有的势能.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功. (2)电场力做功与电势能变化的关系 电场力做的功等
例 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电量很少,可被忽略.一带负电油滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态,现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则( ) A.静电计指针张角变小 B.带电油滴将沿竖直方向向下运动 C.电流计G中有a到b方向的电流 D.若先将上极板与电源正极的导线断开再将上极板向上移动一小段距离,则带电油滴仍
应用数学处理物理问题的能力是考纲所列五种能力之一,从近几年的高考物理试题看出,其中“能运用几何图形、函数图象进行表达、分析”这一内容在静电场问题中表现尤其突出,频频出现各种新颖图象来考查静电场力与能的性质.教学实践中,学生普遍对此类问题感到过于抽象,信息难以提取,解题无从下手.鉴于此,本文选取静电场问题中五类典型图象,逐一进行归类探析,以期突破这一教学难点. 应对策略:静电场问题中的v-t图象表
电荷及带电导体周围存在着一种特殊物质——电场.看不见摸不着,很抽象,但又客观存在.为了形象地描述电场,我们引进了电场线,与电场线功能相似,等势面也能形象地描绘电场. 电场中各点的电势一般不同,但也有许多点的电势相等.我们把电场中电势相等的点构成的面叫作等势面.在电场中移动电荷,静电力做的功只与电荷的起始位置和终止位止(所在点的电势)有关,与电荷经过的路径无关,即ωAB=qμAB.所以在同一等势面
所谓静电场中的“三线”,是指电场线、等势线(面)和带电粒子在电场中运动的轨迹线.电场中“三线”问题的相关内容,是电场单元的重点和难点,也是高考常考题型,这部分题目综合性较强,涉及带电粒子的电性问题、受力问题、运动问题、做功与能量变化问题等.理清“三线”问题是电场学习的关键,按照题图的呈现方式,试题一般可分为以下三种类型: 一、由电场线判断有关问题 1.判断电场强度 电场线上每点的切线方向表示
学习了电场后知道,我们知道电场是看不见、摸不着的一种客观存在的物质.然而电场线却能够形象化地把电场呈现在我们的眼前,让我们能够得心应手地处理电磁场中形形色色的问题.到底谁会有如此的智慧?这当然要归功于伟大的英国科学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday). 1791年9月22日,法拉第出生在萨里郡纽因顿一个贫苦的铁匠家庭里.5岁时随父母到伦敦,在一所普通的日校读书.13岁时法拉第在书店
一、两个公式的比较 1.定义式 C=Q/U 定义式适合任何形式的电容器,如平行板电容器、球形电容器、网柱形电容器等,而且极板上所带电荷的多少、两极板间电压的高低与电容大小无关,这是用比值定义法来定义电容的. 2.决定式 对平行板电容器,通过实验可以证明它的电容大小决定于两极板的正对面积、两极板间的距离以及两极板间电解质的介电常数,其数学表达式为: C=εS/4πkd 这是平行板电容器
静电场的知识是高中物理的重点内容,同时又因涉及的概念繁多且抽象而成为学生学习的难点,特别是遇到“两线一面”问题时更是无从下手. “两线一面”指的是带电粒子在电场中的轨迹线、电场线和等势面.这类问题综合性比较强,往往涉及带电粒子的电性、受力、运动、做功问题以及能量变化问题等等.要解决这类问题就需要熟练掌握几种典型电场的电场线、等势面的分布规律,并能灵活运用所学静电场的相关知识. 知识储备 静电
电场强度和电势是研究电场性质的两个重要的物理量,分别表示电场的力的性质和能的性质,电势差是两点的电势之差.在匀强电场中沿电场线方向相距为d的两点之间的电势差U和电场强度E的关系为U= Ed,即E=U/d.该式表明,在匀强电场中,电场强度的大小等于沿电场强度方向单位距离上的电势差.很明显公式成立的条件是匀强电场,而在非匀强电场中是不适应的,但在高考中经常出现需要把E=U/d这种关系拓展到非匀强电场中
等效思维是根据要求解的未知量与已知的概念、规律或情景相近、相似或相同,运用熟悉的结论和手段来解决问题的一种思维方法. 在电场和重力场的叠加场中,带电粒子同时受到重力和静电力,往往采用类比等效法把重力和静电力等效为“等效场力”,如细绳牵引的带电小球在电场中做竖直平面内的圆周运动,可以找到等效场的方向、等效最高点和等效最低点等. 例1 如图1所示,光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中
绝招一:首先,通过直接“看”,判断电势高低 1.“看”电场线的方向判断 电场线除了可以形象地表示电场强度的大小和方向外,还可以由其来判断电势的高低,沿着电场线的方向电势降落最快,电势越来越低,这是判断电势高低最基本、最常用的方法. 解析 判断电场强度的大小需看电场线的疏密,题中只画出一条电场线,无法确定是否为匀强电场的电场线,所以C、D均无法确定.虽然a、b间距离等于b、c间距离,但只有在匀
1.下列对电荷在电场中移动时的判断,正确的是( ) A.正电荷顺着电场线移动,电场力做正功,电势能增加 B.正电荷逆着电场线移动,克服电场力做功,电势能减少 C.负电荷顺着电场线移动,克服电场力做功,电势能减少 D.负电荷逆着电场线移动,电场力做正功,电势能减少 2.如图1所示,虚线圆A、B、C表示静电场的三个等势面,它们的电势分别为φA、φB、φC,且φA > φB >
一、单项选择题 1.对于库仑定律,下面说法中正确的是( ) A.凡计算两个点电荷间的相互作用力,就可以使用公式F=kQ1Q2/r2 B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律 C.相互作用的两个点电荷,不论它们电量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等 D.两个点电荷的电量各减为原来的一半,它们之间的距离保持不变,则它们之间库仑力减为原来的一半 2.对于由点电荷Q产生的电场,下
电场是电学的基础知识,电场一章内容的核心是电场概念及其性质.电荷守恒定律和库仑定律是电场的基础.电场中的导体、电容器可看作电场性质的应用.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,对学生的分析综合能力要求较高.高考对本章知识的考查频率较高,是高考的重点,也就要求同学们在学习电场内容能准确把握理解电场的两种性质. 但是电场不同于生活中常见的物质,它是看不见摸不着的,电场相关知识抽象、空
在探究平行板电容器电容的决定的因素时,用到了静电计.课本在附注中指出“静电计是在验电器的基础上改装而成,是一种用来测定电势差的仪器”.静电计是如何实现电势差的测定呢?这个问题如果不解决,将直接影响到平行板电容器的学习效果. 一、从电容并接看电荷迁移 如图1所示,甲电容器的电容为Cn,不带电;乙电容器的电容为100CO,带电量为Q,电势差为U.现将两个电容器并接在一起,求并接后达到静电平衡时:甲
一、电容器极板带不等量电荷问题 在高中物理学习内容中,我们讨论的电容器原来不带电后来接人电路后充电,这样两极板带等量异种电荷.如果原来电容器极板就各自带上电,这样电容器两极板电量大小就不等了. 例1 如图1所示,两块大导体平板,面积相等,分别带电Q.和Q2,两板间距远小于板的线度.求平板各表面的电荷量. 解析 我们先认识高斯定理,可这样理解:设一大平面(可理解为无限大)上电量为p,均匀分布,
物理之趣、物理之难,都源白于物理问题中诸多方面的深刻内涵,在物理竞赛的范畴更是彰显了这一特征.多角度思考问题是让学生理解物理问题的本质和内涵的重要手段.于是,在竞赛辅导中一题多解就成了培养学生能力的有效方法. 下面就一个一题多解的典型问题,谈谈如何在解决问题的过程中揭示物理问题的内涵和不同问题之间的联系,并且在此基础上有效地提高学生的能力. 题目:总共有正电荷Q,则: (1)当Q集中在一点A
作为一种较普遍的自然现象,静电是较早被人们认识并加以利用的.现代生产中,静电常被用来除尘、喷涂、植绒和复印等.但更多的时候静电给人们的生活生产带来了很多麻烦,如印刷厂里由于纸张之间摩擦带电会使纸张粘在一起而难于分开,给印刷带来了麻烦.在印染厂里,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.有些现代高精密度、高灵敏度的电子设备很容易受到静电的影响而导致工作失灵等等.最为可怕的是:
新课程的基本理念要求学生具有综合运用所学知识,提出、分析和解决问题的能力.现实世界是物理学的根源,是物理教学的起点和归宿,因此物理问题就不应局限于传统的习题,在生活、生产和科研活动中能够接触到并获得真实体验的现象和事实,都可以作为问题引入到物理学习中来,这类问题称为原始物理问题. 一、立足生活,发现问题 近年来,每逢秋冬,雾霾天气肆虐全国大部分地区,一些城市的空气质量指数(AQI)频频“爆表”
【实验目的】 1.了解静电场模拟的依据; 2.学会用模拟法描绘静电场; 3.测绘静电场的等势线、电场线; 4.用描迹法画出等量异种电荷电场中平面上的等势线. 【实验要求】 带电体的周围存在静电场,静电场的分布是由电荷的分布、带电体的几何形状及周围介质所决定的.由于带电体的形状复杂,大多数情况求不出电场分布的解,因此只能靠数值解法求出或用实验方法测出电场分布.但是电场强度是矢量,而电势是
一、静电飘浮 材料和工具:气球、保鲜袋、毛巾、剪刀 操作过程 1.保鲜袋上剪下上一个塑料圈,宽度2 cm左右. 2.吹起一个气球用毛巾反复多次摩擦气球表面(注意毛巾要尽可能保持干燥). 3.把塑料圈平铺在桌上,用毛巾反复多次擦拭,最后能看到塑料圈因静电而浮起来. 4.将塑料圈展开成环状,从空中松手释放,手持摩擦过的气球伸人塑料圈下部,可以看到原本塑料圈在重力的作用下会下落,气球加上去后
静电场这一章的教学,是从认识最基本的静电现象的基础上展开的,通过引导学生认识静电现象的本质,从而深入理解和掌握电荷守恒定律.静电现象并不难解释,电荷守恒定律也不难理解,所以学生在学习相关规律时不存在太大的思维障碍,但是显性的静电现象和隐形的静电本质之间如何建立有效而又缜密的逻辑联系,关系着学生物理思维的形成,所以对静电现象以及电荷守恒定律的认识首先要从最感性的演示实验人手.高中阶段的静电演示实验资