人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用综合与测试学案设计

这是一份人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用综合与测试学案设计，共10页。学案主要包含了知识梳理，巩固练习等内容，欢迎下载使用。
一、点电荷电场
1．电场强度大小：E＝eq \f(kQ,r2)
2．电场线：
正电荷的电场线是由正电荷指向无限远，负电荷则的电场线由无限远指向负电荷，
说明：①离点电荷越近电场线越密，电场强度E越大；
②以点电荷为球心的球面上，电场线疏密相同，但方向不同，即电场强度E大小相等，但方向不同。
3．等势面：以点电荷为球心的一簇球面(与电场线垂直)
二、等量同种点电荷的电场
1．电场强度大小：点电荷电场强度叠加矢量和
(1)连线上：O点为零，从O点沿连线向两边逐渐变大
(2)中垂线上：O点为零，从O点沿中垂线向两边先变大后变小
(3)关于O点对称点：等大反向
2．电场线：如图所示，电场线疏密表示电场强度E的大小，切线方向代表方向。
3．等势面：等量同种点电荷的等势面具有对称性。以等量同种正点电荷为例，在连线上，中点电势最低，而在连线的中垂线上，中点电势最高。
三、等量异种点电荷电场
1．电场强度大小：点电荷电场强度叠加矢量和
(1)连线上：O点最小，从O点沿连线向两边逐渐变大
(2)中垂线上：O点最大，从O点沿中垂线向两边逐渐变小
(3)关于O点对称点：等大同向
2．电场线：如图所示，电场线疏密表示电场强度E的大小，切线方向代表方向。
3．等势面：等量异种点电荷等势面为关于中垂面对称的两簇曲面，中垂面是电势为零的等势面。
在连线的中垂线上，电势为0
四、匀强电场
1．电场强度大小：E＝eq \f(U,d)
2．电场线：匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。
3．等势面：匀强电场中的等势面是垂直于电场线的一簇平面。．
【巩固练习】
任务一：点电荷电场
[例1](多选)(2017·天津高考)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是( )
A．电子一定从A向B运动
B．若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷
C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpAφb>φc
D．φaφB
B．EB>EA>EC，φA＝φC>φB
C．EAφC
D．因为电势零点未规定，所以无法判断电势高低
[变式训练3-1] (多选)如图所示的等量异号电荷中，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，且ab＝bc，则( )
A．a点与c点的电场强度相同
B．a点与c点的电势相等
C．a、b间电势差与b、c间电势差相等
D．点电荷沿AB中垂线移动时，电场力不做功
[变式训练3-2]两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中( )
A．做直线运动，电势能先变小后变大
B．做直线运动，电势能先变大后变小
C．做曲线运动，电势能先变小后变大
D．做曲线运动，电势能先变大后变小
[变式训练3-3]如图所示，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )
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
任务四：匀强电场
[例4]如图所示在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，∠M＝30°、∠P＝90°，直角边NP的长度为4 cm。电场方向与三角形所在平面平行。已知M、N和P点的电势分别为3 V、15 V和12 V，则电场强度的大小为( )
A．150 V/m B．75 V/m
C．225eq \r(3) V/mD．75eq \r(3) V/m
[变式训练4-1] (2015·全国卷Ⅰ) 如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则( )
A．直线a位于某一等势面内，φM>φQ
B．直线c位于某一等势面内，φM>φN
C．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功
D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功
[变式训练4-2]如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10 V、20 V、30 V。实线是一带电粒子仅在电场力的作用下在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，下列说法中正确的是 ( )
A．带电粒子一定是先过a，再到b，然后到c
B．带电粒子在三点所受电场力的大小Fb>Fa>Fc
C．带电粒子在三点动能的大小Ekc>Eka>Ekb
D．带电粒子在三点电势能的大小相等