高中物理选修3-1学案2:1.3 电场强度
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:1.3 电场强度(2篇)
教学设计整体设计教学目标(一)知识与技能1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态。
2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。
4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算。
(二)过程与方法通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电荷量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。
(三)情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点及难点:电场强度的概念及其定义式,对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算。
教学过程问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的?一、电场启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性。
利用课本图145说明:电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用。
电荷A对电荷B的作用,实际上是电荷A的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B的电场对电荷A的作用。
(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场。
特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加。
物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量。
(2)基本性质:①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样。
②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象。
③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量。
可见,电场具有力和能的特征。
提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以造成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向。
高中物理选修3-1学案9:1.3电场强度
3 电场强度学习目标1.了解静电场,初步了解场是物质存在的形式之一.2.理解电场强度的概念及定义式,会用电场强度、电场线描述电场.3.掌握点电荷的电场、电场线,理解电场强度的叠加.4.加深比值定义的理解.自主探究1.19世纪30年代,第一个提出了场的观点.物质存在的两种形式为、.2.产生的电场为静电场.电场具有的性质.3.称为试探电荷或检验电荷;称为场源电荷或源电荷.4.叫做电场强度,其公式为,单位.点电荷的电场强度公式为.5.形象地描述电场的方法是.合作探究一、电场1.什么是电场?电荷间的相互作用是怎样发生的?2.什么是静电场?二、电场强度1.试探电荷和场源电荷试探电荷必须具备的条件:.2.电场强度(1)定义:(比值定义).(2)公式:.(3)单位:.(4)电场强度是,它的方向是.说明:(1)E=为定义式,适用于一切电场.(2)某点的电场强度的大小及方向取决于电场本身,与检验电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力无关.三、点电荷的电场、电场强度的叠加1.点电荷电场强度公式:.2.以点电荷Q为圆心的球面上各点的电场强度的特点:.当Q为正电荷时,E的方向:.当Q为负电荷时,E的方向:.3.如果场源电荷有多个点电荷,则如何求电场中某点的电场强度?[例题]真空中两个正点电荷A、B所带电荷量皆为+Q,且相距为r,则A、B之间连线上距离A为处的P点的电场强度为多少?思考:能否在P点处放入一个带负电的点电荷-q,通过求出-q在P处受合电场力,然后根据E=求出P处的电场强度大小和方向?拓展:如果带电体是半径为R的均匀球体(或球壳),它外部空间某点的电场强度该怎样计算?四、电场线1.电场线:如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的,这样的曲线就叫做电场线(如图所示)2.特点(1).(2).(3).3.画出几种特殊的电场线五、匀强电场电场中各点电场强度的、方向的电场就叫匀强电场.课堂检测1.电场中有一点P,下列说法中正确的有()A.若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的电场强度减半B.若P点没有检验电荷,则P点电场强度为零C.P点的电场强度越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大D.P点的电场强度方向为放在该点的电荷的受力方向2.在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷所受电场力跟其电荷量的函数关系图象,如图所示.下列叙述正确的是()A.这个电场是匀强电场B.四点电场强度大小关系是E d>E a>E b>E cC.四点电场强度大小关系是E a>E b>E d>E cD.无法确定四个点的电场强度大小关系3.如图所示,A、B为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力),由静止释放后,下列说法中正确的是()A.点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B.点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零4.关于电场线,下列说法正确的是()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电荷在该点的受力方向可以不相同D.沿电场线方向,电场强度一定越来越大5.如图所示,四个电场线图,一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大,那么它所在的电场是()6.如图所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电荷量为-q外,其余各点处的电荷量均为+q,则圆心O处()A.电场强度大小为,方向沿OA方向B.电场强度大小为,方向沿AO方向C.电场强度大小为,方向沿OA方向D.电场强度大小为,方向沿AO方向7.如图所示,一带电粒子只受电场力从A飞到B,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是()A.粒子带负电B.粒子加速度不断变小C.粒子在A点时动能较大D.B点电场强度大于A点电场强度8.如图所示,有一水平方向的匀强电场,电场强度为9×103N/C,在电场内的竖直平面内作半径为1 m的圆,圆心处放置电荷量为1×10-6 C的正点电荷.则圆周上C点处的电场强度大小为.9.如图所示,把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,电场强度大小为E.有一质量为m、带电量为+q的物体以初速度v0,从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因数.--☆参考答案☆--自主探究1.法拉第场实物2.静止的电荷对放入其中的电荷有力的作用3.用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷激发出电场的电荷4.放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值E=牛[顿]每库[仑],符号为N/C或者伏[特]每米,符号为V/m E==k5.画电场线合作探究一、电场1.电场是在电荷周围存在着的自由电荷产生的一种传递电荷间相互作用的特殊物质电荷间相互作用是通过电场发生的2.静止电荷产生的电场二、电场强度1.试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小,使得当将其引入电场中时不会明显改变原电场2.(1)放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值(2)E=(3)牛[顿]每库[仑],符号为N/C或者伏[特]每米,符号为V/m(4)矢量与正电荷在该点所受的静电力方向相同,与负电荷在该点所受的静电力方向相反三、点电荷的电场、电场强度的叠加1.E==k2.球面上各点的电场强度大小相等沿半径向外沿半径向内3.各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和[例题]A、B都在P点产生电场,且电场强度方向相反.根据公式:E=k,得:P点电场强度E P=k-k=.思考:可以.拓展:一个比较大的带电物体不能看作点电荷.在计算它的电场时,可以把它分做若干小块,只要每个小块足够小,就可以把每小块所带的电荷看成点电荷,然后用总电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场.可以证明,一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点的电场强度也是.E=k,式中的r是球心到该点的距离(r>R),Q为整个球体所带的电荷量.四、电场线1.切线方向表示该点的电场强度方向2.(1)电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷(2)电场线在电场中不相交(3)同一电场中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏;因此同一电场中可以用电场线的疏密来比较各点的电场强度的大小3.五、匀强电场大小相等相同课堂检测1.C2.B3.C4.C5.C6.C7.ACD8.9×103N/C9.[解析]:物体受力情况如图所示,将各力沿斜面和垂直斜面两个方向进行正交分解,则根据平衡条件得:沿斜面方向:F f+mg sin θ=qE cos θ①垂直斜面方向:mg cos θ+qE sin θ=F N②其中F f=μF N③由①②③得:μ=.[答案]:。
高中物理选修3-1学案:1.3 电场强度
第3节 电场强度学习目标核心提炼1.知道电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质。
3个概念——电场、电场强度、电场线 2个公式——E =Fq ,E =kQ r 21个方法——比值定义式 1个原理——电场强度叠加原理2.理解电场强度的定义及物理意义,知道它的矢量性。
3.会推导点电荷场强的计算式并能进行有关的计算。
4.知道电场强度的叠加原理,能应用该原理进行简单计算。
5.理解电场线的概念、特点,了解常见的电场线的分布,知道什么是匀强电场。
一、电场、电场强度 1.电场(1)概念:存在于电荷周围的一种特殊的物质,由电荷产生。
场和实物是物质存在的两种不同形式。
(2)基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。
电荷之间通过电场相互作用。
图1(3)静电场:静止电荷产生的电场。
2.电场强度(1)场源电荷和试探电荷场源电荷是激发或产生我们正在研究的电场的电荷。
试探电荷是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷。
(2)电场强度①定义:放入电场中某点的点电荷所受静电力与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度,简称场强。
②物理意义:表示电场的强弱和方向。
③定义式:E=Fq,单位为牛(顿)每库(仑),符号为N/C。
④方向:电场强度的方向与正电荷所受静电力的方向相同,与负电荷所受静电力的方向相反。
思维拓展(1)由于E=Fq,所以有人说电场强度的大小与放入的试探电荷受到的力F成正比,与电荷量q的大小成反比,你认为这种说法正确吗?为什么?(2)这里定义电场强度的方法叫比值定义法,你还学过哪些用比值定义的物理量?它们都有什么共同点?[答案](1)不正确。
电场中某点的电场强度E是唯一的,由电场本身决定,与是否放入试探电荷以及放入试探电荷的正负、电荷量的大小无关。
(2)如加速度a=ΔvΔt,密度ρ=MV等。
用比值定义的新物理量可反映物质本身的某种属性,与用来定义的原有物理量并无直接关系。
二、点电荷的电场、电场强度的叠加1.真空中点电荷的电场强度(1)计算公式:E=k Qr(Q为场源电荷)。
高中物理人教版选修3-1:1.3电场强度
1.3 《电场强度》导学案【学习目标】1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态.2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的.3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算.4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算【重点难点】1.电场强度公式的应用,电场线及各种电场的电场线特点,电场的叠加原理;2.电场强度公式的得出,电场线是实际不存在的,是科学的抽象。
【学法指导】认真阅读教材,观察教材插图,体会电场强度的物理意义和定义方法;体会电场强度的矢量性和合场强的计算方法【知识链接】库仑定律:在真空中两点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,这就是库仑定律。
公式:【学习过程】一、电场1、(1)电场定义:(2)基本性质:(3)电荷间的相互作用力通过电场发生图示:2、电磁场定义:3、静电场定义:二、电场强度1、思考与讨论:有的电荷之间相互强,有的电荷之间作用弱,用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场?(1)试探电荷:(2)源电荷:2、电场强度(1)定义: (2)定义式: (3)单位:(4)方向:(5)理解:尝试应用1在电场中A 处放点电荷+q ,其受电场力为F ,方向向左,则A 处场强大小 ,方向为 ;若将A 处放点电荷为-2q ,则该处电场强度大小为 ,方向为 , 该电荷受电场力大小 方向 。
三、真空中点电荷的场强1、由库仑定律和场强的定义式推导(1)大小:(2)方向:2、E=Q F 和E=K 2R Q 的区别: 适用范围电荷的意义 E=QF E=K 2R Q四、电场强度的叠加 1、电场强度是 量,合成应遵循 法则尝试应用2在真空中有两个点电荷q 1和q 2,分别位于A 和B ,相距20 cm ,q 1为4×10-8C ,q 2为-8×10-8 C 。
人教版高二物理选修3—1第一章1.3 电场强度 课程教学设计
人教版物理选修3-1第一章第三节《电场强度》《电场强度》教学设计教学分析学生从本节课开始接触电场的概念,由于它的抽象性,故可先把它接受下来,在学习中逐渐加深对它的认识。
本节的主要内容包括电场及其力的性质,以及定义了电场强度来反映电场的强弱及其特点。
本节的主要特点就是抽象性强,场的概念较难理解,再就是引入点场强度这个物理量的时候采用了比值定义法,有方法论的介绍总结。
另外关于场的叠加要通过类比(类比波的叠加)进行研究,所以说本节还有方法性强的特点。
结合本节的特点和地位现定位本节的教学目标如下:1.使学生能初步接受场的客观存在的特殊物质性。
2.能够深入理解电场强度的物理意义、定义式、矢量性,也能应用其来分析计算一些简单问题。
3.通过知识的学习掌握科学的思维方式和研究问题的方法。
教学过程:(表一)(表二)(表三)第三节电场强度第一课时学案学习任务:理解电场的客观存在,理解电场强度,点电荷场强计算式,场强的叠加原理。
新课学习:①请进入角色,想象“假如你是一名乘客”情景,思考什么是“场”?②怎样解释电荷没有接触也能产生力呢?知识:电场:基本性质:③既然电荷是通过电场产生力的作用,那么电场又有哪些规律呢?怎么去研究这些规律呢?怎样描述各个不同位置的电场的强弱以及数量关系呢?场源电荷:试探电荷:电场强度:定义:公式:单位:方向:物理意义:巩固理解:1.电场中某点放一试探电荷,电荷量为q,受到电场力为F,则该点的场强为E=F/q, 则A.若移去试探电荷q,则该点的场强为零。
B.若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷,该点的场强变为E/2.C.若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷,该点的场强仍为E,场强方向与原来相反。
D.若在该点放一个电荷量为-q/2的试探电荷,则该点的场强仍为E,场强方向也还是原来的方向,但-q/2的试探电荷受电场力F/2,方向与F相反。
2.由电场强度的定义式E=F/q可知,在电场中的同一点A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比B.无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q 始终不变C.电场中某点的场强为零,则在该点的电荷受到的电场力一定为零D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零3.电场中有一点P,下列说法中正确的是:A.若放在P点电荷的电量减半,则P点的场强减半。
人教版高中物理选修选修3-1《1.3-电场强度》章节-教学设计
人教版高中物理选修选修3-1《1.3-电场强度》章节-教学设计(总10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《电场电场强度》探究式教学设计一、教材分析本节课的教学内容为人教版普通高中物理(必修加选修)第二册第十三章第二节《电场电场强度》。
这节是高中阶段电学内容学习的起点,也是高中物理的基础的内容之一,是本章的核心内容,同时又是电磁学知识的基础。
教材将内容放在库仑定律之后,是对库仑定律的深入理解,进一步明确了电荷之间作用是通过电场来实现的,同时又为后续电磁场的学习作好铺垫。
因此本节课具有承前启后,承上启下的作用。
是学好后续内容的基础。
另外,通过对电场的学习,能进一步加深学生对物质世界的认识。
另外,《电场电场强度》一节具有抽象性强、知识点多(教材涉及电场、电场强度、检验电荷、点电荷的电场、电场强度的叠加等),场的概念很难理解、教学内容抽象(电场看不见摸不着,学生对于场的感性认识除初中学过磁场外,接触很少)、方法性强(比值法、类比法)等特点。
二。
教学对象情况分析我班是学校的重点班级,大部分学生基础相对较好,素质相对其他班级较高、理解能力较强,在教师的引导下敢于探索。
本章第一节《电荷库仑定律》的教学目标基本达到,学生对电荷之间存在库仑力,以及对库仑力的大小与电荷的电量和电荷间距离之间的关系已经有了清楚的认识。
学生基本掌握了使物体带电的方法,基本能使用实验仪器探索电荷之间的作用力。
三、教学设计思想在《电场电场强度》这节课中,涉及比值法、类比法、实验分析法等物理思维方法和科学研究方法,充满了物理方法论的气息,又是非常抽象的一节概念课。
教材通过与磁场类比,让学生重视物理规律发现和物理概念构建的过程,从而体验科学研究方法,以开拓学生视野,提高学生素养。
具体的处理方式是,通过与磁场类比,使学生定性了解电荷周围也象磁体周围一样存在有场物质,通过演示探究,定性分析得出影响电场力大小的因素,给出电场强度的比值定义式。
人教版高中物理选修3-1:《电场强度》导学案(含答案)
§1.3电场强度【学习目标】理解电场强度,了解常见电场线分布掌握电场强度与力学知识的综合【自主学习】两电荷不直接接触,它们之间的相互作用是怎样产生的?一、电场1、定义:2、基本性质:3、电荷间的相互作用力通过发生二、电场强度思考1:用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场?(1)检验电荷(试探电荷):(2)场源电荷:思考2:如图所示,在电荷Q的电场中,放入试探电荷q.(1)电场中的同一点,不同电荷所受力是否相同,F/q是否相同。
(2)电场中不同的点,同一电荷所受力是否相同,F/q是否相同。
1.定义:2.定义式:4.方向:5.理解:三、点电荷的电场电场强度的叠加1.点电荷的电场(1)由库仑定律和场强的定义式推导点电荷场强的表达式(2)场强方向(3)比较场强定义式和点电荷场强表达式的区别四、电场强度的叠加1、电场强度是矢量,合成应遵循平行四边形法则。
同时存在几个产生电场的场源时,电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和.2、一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在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五、电场线:在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,这些曲线就叫做电场线.(1)电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线,它不是电场中实际存在的线.电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹.(2)电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密的地方,其场强就越大.(3)电场线上某点的切线方向即该点的场强力向,也就是正电荷在该点所受电场力的方向.(4)静电场的电场线是不闭合的曲线,总是从正电荷(或无穷远处)发出,终止于负电荷(或无穷远处).在没有电荷的地方电场线不会中断,也不会相交.正电荷一定要发出电场线,负电荷一定要接收电场线.(5)电场线不会相交或相切.六、几种常见电场中电场线的分布及场强特点(1)点电荷的电场分布特点:(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场分布特点(3)等量同种点电荷形成的电场中电场分布特点(4)匀强电场特点练习1.电场中有一点P,下列哪些说法正确的是()A.若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点的场强减半B.若P点没有试探电荷,则P点的场强为零C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向2.关于电场强度,下列说法正确的是()A. E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍B.E=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r平方成反比C.在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强均相同D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向3.把质量为m的正点电荷q,在电场中从静止开始释放,在它运动的过程中,如果不计重力,下面说法正确的是()A.点电荷运动轨迹必和电场线重合B.点电荷的速度方向必定与所在电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向必定与所在电场线的切线方向垂直D.点电荷受电场力的方向必定与所在电场线的切线方向一致4.在如图所示的电场中的P点放置一正电荷,使其从静止开始运动,其中加速度逐渐增大的是图中的()5.图所示的各电场中,A、B两点场强相同的是()6.如图,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是()A.这个电场只能是负电荷的电场B.点电荷q在A、B两处受到的电场力F B>F AC.点电荷q在A、B两处的加速度大小,a A>a B(不计重力)D.负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向7.如图为一条电场线,下列说法正确的是()A.E A一定大于E BB.因电场线是直线,所以是匀强电场,故E A=E BC.A点电场方向一定由A指向BD.AB两点的场强方向不能确定8.一带电粒子从电场中的A点运动到B点,径迹如图中虚线所示,不计粒子所受重力,则( )A.粒子带正电B.粒子加速度逐渐减小C.A点的场强大于B点场强D.粒子的速度不断减小9.真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4×10-9C的试探电荷,它受到的电场力 2×10-5N,则P点的场强度 N/C;把试探电荷的电量减少为2×10-9C,则检验电荷所受的电场力为 N。
高中物理教案选修3-1 1.3电场强度(2篇)
教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-1(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍电场线的基本知识。
2、解析:这一节要使学生知道用电场线的疏密来表示电场的大小,用切线方向来表示电场的方向,知道几种常见的电场线的画法。
(二)目标及其解析1、知道什么是电场线,知道如何用电场线来形象地描述电场2、了解熟悉几种常见的电场线的形状特点.思考题1电场线是否能够相交?思考题2电场线是否是电荷在电场中受电场力运动的轨迹?(三)教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中,画切线和特殊电场线的画法学生会出问题。
2、电场线不相交也是一个难点。
(四)、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习,帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,本节课要对切线的画法、电场强度的表示要进行详细讲解。
(五)、教学过程设计1、教学基本流程复习电场强度→本节学习要点→电场线的画法→电场线不相交→练习、小结2、教学情景问题1什么叫做电场线?电场中的电场线能是随便乱画的吗?设计意图:知道电场线怎么画问题2电场线的意义是什么?设计意图:知道电场线怎样表示电场,画法,是人假设的问题3在不同电荷周围电场电场线相同吗?设计意图:电场线表示电场的大小和方向问题4电场中电场强度的大小怎么来反映?电场线上每一个点的电场方向怎样规定?设计意图:知道电场线的疏密反映电场的大小,切线表示电场的方向。
例题1.例题:如图所示,在真空中等量异种电荷的电场中有A,B,C三点,比较A,B,C三点场强的大小(B,C为中垂面上的两点).【变式】如图所示,a、b均是带正电的等量同种点电荷,在a、b连线的中垂线上c点,无初速度地释放一个电子,则电子的运动是()A、做以0点为平衡位置、OC为振幅的运动B、先做匀加速直线运动,过0点后做匀减速直线运动C、一直做匀加速直线运动D、无法确定设计意图:给学生讲清楚库仑定律的使用应该注意的事项(六)、目标检测1. 关于电场线的说法,正确的是()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2.四种电场的电场线如图所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的()设计意图:检测目标完成情况配餐作业从下列三组题中任意选择两组题完成,建议选择AB或BCA组题1.下列说法中正确的是()A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D.根据场强叠加的原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强2.如图所示为某区域的电场线,把一个带负电的点电荷q放在点A或B 时,在________点受的电场力大,方向为______.设计意图:对学生进行基础知识练习B组题1. 在静电场中,有关电场线的一些说法,哪些是正确的()A.初速度为零的点电荷,在电场中只受电场力作用,则它运动的轨迹可能与电场线重合B.电场线通过的地方有电场,电场线不通过的地方无电场C.点电荷在电场中受到的电场力方向,可能与电场线垂直D.电场线从正电荷出发,到负电荷终止,中途不中断,不相交,它是静电场中客观存在的2.如图表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是()A.该电场是匀强电场B.这四点场强的大小关系是E d>E a>E b>E cC.这四点场强的大小关系是E a>E b>E c>E dD.无法比较这四点场强大小关系3. 某电场的电场线分布如图所示,则某电荷在a点和b点所受电场力的大小关系是()A.F a>F bB.F a<F bC.F a=F bD.由于未说明电荷的正负,因而无法比较其大小4.如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B 表示A、B两处的场强,则()A.A、B两处的场强方向相同B.因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以E A=E BC.电场线从A指向B,所以E A>E BD.不知A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定设计意图:提高学生对基础知识的学习,加强对库仑定律的巩固C组题1. 如图所示,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件可断定()A.A、B、C分别带什么性质的电B.A、B、C中哪几个带同种电荷,哪几个带异种电荷C.A、B、C中哪个电量最大D.A、B、C中哪个电量最小2. 如图7,有一水平方向的匀强电场,场强为9×103N/C.在电场内的竖直平面内作半径为1m的圆,圆心处放置电量为1×10-6C的正点电荷,则圆周上C点处的场强大小为______N/C,方向________.设计意图:提高部分学生的的能力教学反思:学生对这一节内容感到抽象,在电场强度的方向上多做强调。
人教版高中物理选修选修3-1《1.3 电场强度》章节
①点电荷形成的电场中,不存在电场强度相等的点。 ②若以点电荷为球心做一个球面,电场线处处与球面垂直。 在此球面上电场强度大小处处相等,方向各不相同。
(2)等量同种电荷的电场:电场线分
布如图 1-3-8 所示(以等量正电荷为
例),其特点有:
①两点电荷连线的中点 O 处电场强度
图 1-3-8
(1)电场和磁场统称为 电磁场 ,电磁场是一种特殊物质,
也有能量、动量。
(2)电荷之间的库仑力是通过 电场 发生的。
(3)电场是客观存在的。电场的一个重要特征就是对放入
其中的电荷有力 的作用。
2.试探电荷与场源电荷 (1)试探电荷:如图 1-3-1 所示,带电小球 q 是用来检验电 场是否存在及其强弱分布情况的,称为试探电荷,或检验电荷。
②两电荷的连线上:在两电荷的连线上,每点电场强度的 方向由该点指向中点 O,大小由 O 点的电场强度为零开始向两 端逐渐变大;任意一点 c 与该点关于 O 点的对称点 d 的电场强 度大小相等,方向相反,如图 1-3-6 所示。
[特别提醒] 等量同种负点电荷的电场中电场强度大小的 分布规律与等量同种正点电荷的分布规律完全相同,只是电场 强度的方向对应相反罢了。
解析:由电场强度的定义式得: E=Fq=34..00× ×1100- -49 N/C=7.5×104 N/C,即该处电场强度大小 为 7.5×104 N/C,因为放入的是负电荷,其电场力方向与电 场强度方向相反,所以电场强度方向水平向左。如果把这个 点电荷移走,该处的电场强度大小仍为 7.5×104 N/C。 答案:7.5×104 N/C 方向水平向左 7.5×104 N/C
②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线的方向均相 同,即电场强度方向都相同,总与中垂面(或中垂线)垂直且指 向负点电荷一侧,从中点到无穷远处,电场强度大小一直减小, 中点处电场强度最大。
高中物理选修3-1导学案03(课题:电场强度)
班级:小组:姓名:老师评价:【使用说明和学法指导】1.利用20分钟先精读一遍教材相应章节,用红色笔进行勾画;再针对预习自学二次阅读。
2.找出自己的疑惑和需要讨论的问题准备课上讨论质疑.【学习目标】01、理解电场强度的定义及物理意义,知道它的矢量性(重点);02、知道电场强度的叠加原理,能应用该原理进行简单计算(难点);03、理解电场线的概念、特点,了解常见的电场线的分布,知道什么是匀强电场(重点)【自主学习】01、放入电场中某点的点电荷所受与它的的比值叫做该点的电场强度,它是用来描述电场的物理量,其大小与试探电荷及其受力,决定于电场本身,其方向与电荷在该点所受静电力的方向相同.02、真空中点电荷周围形成的电场的场强公式为:E=k Qr2,其中k是,Q是场源电荷的电荷量.在点电荷Q的电场中不存在E相同的两个点.r相等时,E的大小,但方向;两点在以Q为中心的同一半径上时,E的方向,但大小.03、匀强电场是场强大小、方向的电场,其电场线是的平行线.【预习自测】04、下列说法中错的是()A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场是人为设想出来的,其实并不存在05、以下关于电场线的说法中,正确的是()A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B.沿电场线的方向,电场强度越来越小C.电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大D.顺着电场线移动电荷,电荷受电场力大小一定不变06、如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,若带电粒子q(|Q|≫|q|)由a运动到b,电场力做正功.已知在a、b两点粒子所受电场力分别为F a、F b,则下列判断正确的是()A.若Q为正电荷,则q带正电,F a>F bB.若Q为正电荷,则q带正电,F a<F bC.若Q为负电荷,则q带正电,F a>F bD.若Q为负电荷,则q带正电,F a<F b【我的疑惑】班级: 小组: 姓名: 老师评价:合作探究一:对电场强度的理解点电荷Q 产生的电场中有一A 点,现在在A 点放上一电荷量为q =+2×10-8 C 的试探电荷,它受到的静电力为7.2×10-5 N ,方向水平向左,则:(1)点电荷Q 在A 点产生的场强大小为E =________,方向________.(2)若在A 点换上另一电荷量为q′=-4×10-8 C 的试探电荷,此时点电荷Q 在A 点产生的场强大小为E =________.该试探电荷受到的静电力大小为________,方向________.01、解析:02、归纳:(1)唯一性:电场中某点的电场强度E 是唯一的,是由电场本身的特性决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关.电场中不同的地方,电场强度一般是不同的.(2)矢量性:电场强度描述了电场的强弱,是矢量,其方向与在该点的 所受电场力的方向相同,与在该点的 所受电场力的方向相反.(3)公式E =F q 与E =kQr 2的区别①有几个场源电荷,就产生几个电场,各场源点电荷在某处产生的电场强度均可用E =k Qr 2来求得. ②电场强度是矢量,故当某处同时存在几个电场时,该处的电场强度可以用平行四边形定则求得.合作探究二:对电场线的理解(多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M 运动到N.以下说法正确的是 ( )A .粒子必定带正电荷B .粒子在M 点的加速度大于它在N 点的加速度C .粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度D .粒子在M 点的动能小于它在N 点的动能01、解析:02、归纳:电场线的特点:(1)电场线上某点切线的方向表示该点,不表示电荷受力的方向,也不表示速度的方向。
人教版高中选修3-1物理1.3电场强度教案(3)
电场电场强度教学设计【教学目的】1、知道电荷相互作用是通过电场发生的;2、理解电场强度的定义,并能;3、用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度;【能力目标】1、能运用已学过的知识来帮助理解,理解电荷作用靠电场传递。
2、通过实验及对实验结果的观察、分析,得出对有关现象的本质认识【教学重点】深刻理解电场和电场强度的概念【教学难点】熟练应用电场强度的概念【教学方法】1、复习导入新课,提出新课题;2、设问激疑,通过引导,充分调动学生积极思考,体现学生主体地位;3、类比释疑,由已知的相类似知识,通过类比、分析,使得抽象概念能够较顺利地建立;4、实验分析,定性与定量相互结合,使具体现象直观表达抽象概念,并充分运用多媒体辅助,动画模拟扩大实验成效。
【教具】幻灯片,计算机,牙签70支,50cm长的铜丝70支,电场感应器,三角板和圆规,塑料笔。
【教学过程】一、复习提问:师:上一节,我们认识了电现象中的电荷,包括点电荷,元电荷及电荷之间存在的相互作用。
什么是点电荷?电荷相互作用有什么规律?哪位同学来帮我们回顾一下?(请)这位同学回答得真不错!电荷之间有相互作用,我们把这个作用的电力叫库仑力或静电力。
电荷之间的作用力是怎样发生的呢?今天我们就来研究这个问题。
二、新课学习:踢足球时,脚要直接接触球(看图片),实验演示:两个带电小球靠近,生答:带电小球受到原电荷的作用力。
电荷间的作用没有“接触”,难道电荷作用是“超距作用”?生答:不接触类比重力、磁力的产生,可总结出是场的作用,叫做电场。
1、电场.(1)任何带电体周围产生的一种特殊物质。
电场看不见,又摸不着,怎样去认识它、研究它?动手实验:每个同学一根牙签和铜丝,利用手中的塑料笔。
塑料笔吸引铜丝,铜丝偏角可达到60度。
(2)基本性质:电场能对处在其中的电荷有力的作用,进一步介绍使用电场感应器,用带电的塑料笔靠近,氖管发光,抖动衣服靠近。
提示学生:电场分布强弱不同。
进一步研究电场分布。
1.3电场强度 高中物理新课标版人教版选修3-1
根据库仑定律,q受到的库仑力的大小: F = k 2 r 又由电场强度的定义可得出P点的场强E的大小:
F E = q =k
Q
r2
F Q 2、 E 和 E k 2 的区别: q r
适用范围 电荷的意义 q是检验电 荷,E与q 无关 Q是场源电 荷,E与Q 成正比
F E q
Q Ek 2 r
FA
[解析] 根据库仑定律
F=k
Q1Q2
r2
可知,
+Q
A · +q B · +q FB
∵ rA < rB
∴ FA > F B
实验表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定 的;在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。 F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定, 跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。
答: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:①电场线是直线;②电 荷初速度为零或初速度方向与电场线在同 一直线上;③电荷只受电场力作用。
课堂训练
E是矢量,其方向与正电荷 4 (+q)在该点受到的电场力的方 向相同
5 E的单位: 牛/库 (N/C)
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1、点电荷的电场
Q 大小: k 2 E r
点电荷Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是 不同的,那么场强的大小由什么因素决定? [解析]在点电荷Q形成的电场中,在距离Q为r的P 点放一试探电荷q
F
a b a b
A
B
q
人教版高中选修3-1物理1.3电场强度教案(32)
电势差与电场强度的关系一、教学目标1.定性掌握电势差与场强的关系。
2.定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。
二、重点、难点分析1 .场强方向——电势降低最快的方向。
2.U=E·d——d为沿场强方向两点所在等势面间距离。
三、主要教学过程场强是跟电场对电荷的作用力相联系的,电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的。
那么场强与电势差有什么关系呢?我们以匀强场为例来研究。
前面讲过,沿着电场线方向,也就是沿着场强的方向,电势越来越低,从图中可以看出沿AB、AD、AC方向,电势都在降低,但沿AB方向距离最短,即降低得最快,而AB方向即为场强方向,可见场强的方向是指向电势降低最快的方向。
1.场强方向是指向电势降低最快的方向。
,我们再来研究场强和电势差的数量关系。
设AB间距离为d,电势差为U1场强为E。
把正电荷q从A点移到B时,电场力qE所做的功为W=qEd。
利用电势差和功的关系,这个功又可求得为W=qU,比较这两个式子,可得W=qEd=Uq,即U=Eq。
这就是说,在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势场等于场强和这两点间距离的乘积。
如果不是沿场强方向的呢?例如AD两点间电势差仍为U,设AD间距离s,与AB夹角α,将正电荷从A移动到D,受电场力方向水平向右,与位移夹角α,故电场力做功为W=Eqs cosα,s cosα=d,所以W=Eqs cosα=Eqd。
利用电势差和功的关系,W=qU,比较这两个式子可得U=Escosα=Ed。
d为AB两点间距离,也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影。
2.U=Ed。
U为两点间电压,E为场强,d为两点间距离在场强方向的投影。
3.由U=Ed,得E=U/d,可得场强的另一个单位:V/m。
所以场强的两个单位伏/米,牛/库是相等的。
注:此公式只适用于匀强场。
例匀强电场E=200 N/C,UAC=5V,AB间距离多少?U AC=Ed例匀强电场电场线与AC平行,把10-8C的负电荷从A移至B的电场力,做功6×10-8J,AB长6cm.求:(1)场强方向;(2)设B处电势为1V,则A处电势为多少?(3)场强为多少?电子在A点电势能为多少?解(1)将负电荷从A移至B,电场力做正功,所以所受电场力方向沿A至C,又因为是负电荷,场强方向与负电荷受力方向相反,所以场强方向应为C至A方向。
高二人教版物理选修3-1 精品导学案:1.3 电场强度
13 电场强度课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特殊的形态.2.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算.3.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算.4.知道电场线的定义和特点,会用电场线描述电场强度的大小、方向.【知识储备】1.库仑定律内容及表达式2.矢量叠加法则——平行四边形定则【自主预习】1.英国物理学家、化学家首先提出场的概念.他指出:电荷的周围存在,带电体间的相互作用是通过它们各自产生的传递的.电场是一种特殊形态的,电场最基本的特征是,这也是检验空间是否存在电场的依据之一.2.为研究电场而放进电场的电荷称为;产生电场的电荷称为.3.电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量.电场中某处的电场强度大小定义为放在该处的电荷受到的电场力跟该电荷的电量的.电场强度的大小表示电场的,电场强度的方向就是电场的,且物理学中规定:电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的电场力的方向.电场强度的单位是或.4.E=F/q是电场强度的,适用于电场;仅适用于真空中点电荷的电场.5.如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相,形成合电场.这时某点的场强等于各个点电荷存在时在该点产生的场强的.6.如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的方向都跟该点的方向一致,这样的曲线就叫做电场线.电场线起始于电荷,终止于电荷;电场线不也不;任意两条电场线不;电场线密集的地方电场,电场线稀疏的地方电场.7.在电场的某一区域内,如果各点的场强都相同,这个区域的电场就叫做匀强电场.匀强电场中的电场线是分布的直线.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【要点突破】1.电场2.电场强度3.点电荷电场 电场强度的叠加4.电场线5.匀强电场【典例剖析】【例1】在点电荷Q 的电场中的p 点,放一点电荷,其电量为+q .设p 点距Q 为r ,+q 受电场力为F ,则p 点的电场强度为( )A .F/QB .F/qC .kq/r 2D .kQ/r 2【例2】场源电荷C Q 4102-⨯=的正点电荷;检验电荷C q 5102-⨯-=,它们相距m r 2=而静止,且都在真空中,如图所示.求:(1) q 受的电场力;(2) q 所在的B 点的场强;(3) 只将q 换为C q 5,104-⨯=的正点电荷,求,q 受力及B 点的场强; (4) 将检验电荷拿去后B 点场强. Q q【例3】如图所示,相距为2d 的A 和B 两点上固定着等量异种的两个点电荷,电荷量分别为+Q 和-Q .在AB 连线的中垂线上取一点P ,垂足为O ,∠PAO=α,求:(1)P 点的场强的大小和方向;(2)α为何值时,场强最大?拓展:能不能归纳出在通过OP 的直线上各点的电场强度的方向?【例4】画出点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷、匀强电场的电场线小组讨论: (1)仔细观察课本图1.3-6和1.3-7,指出哪些电场中的电场线都是直线?哪些电场中的电场线有直线?(2)在什么条件下电荷的运动轨迹和电场线是重合的?【例5】下列关于电场线的说法中,不正确的是( )A .电场线是电场中实际存在的线B .在复杂电场中的电场线是可以相交的C .沿电场线方向,场强必定越来越小D .电场线越密的地方.同一试探电荷所受的电场力越大【例6】 如图,考察电场中的A 、B 、C 三个点的电场强度.先画出单位正电荷在这三个点所受的力的方向;然后从大到小,排列力的大小.拓展:根据两等量正点电荷的电场线分布图,试判断两等量正点电荷的连线的垂直平分线上的电场强度的方向如何?【达标检测】1.下列说法中,正确的是( )A .由公式q F E =知,电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受电场力的大小成正比,与电荷的电荷量成反比B .由公式q F E =知,电场中某点场强方向,就是置于该点的电荷所受电场力的方向C .在公式qF E =中,F 是电荷q 所受的电场力,E 是电荷q 产生的电场的场强 D .由F=qE 可知,电荷q 所受电场力的大小,与电荷的电荷量成正比,与电荷所在处的场强大小成正比2.下列关于点电荷的场强公式2r Q k E =的几种不同的理解,不正确的是( )A .在点电荷Q 的电场中,某点的场强大小与Q 成正比,与r 2成反比B .当r→0时,E→∞;当r→∞时,E→0C .点电荷Q 产生的电场中,各点的场强方向一定是背向点电荷QD .以点电荷Q 为中心,r 为半径的球面上各处的场强相等3.电场中a 、b 、c 三点的电场强度分别为N/C 1N/C 4N/C 5c b a -==-=E ,E ,E ,那么这三点的电场强度由强到弱的顺序是( )A .a 、b 、cB .b 、c 、aC .c 、a 、bD .a 、c 、b4.在电场中某点放人电荷量为q 的正电荷时,测得该点的场强为E ,若在同一点放入电荷量q ′=-2q 的负电荷时,测得场强为E′,则有( )A .E′=E ,方向与E 相反B .E′=2E ,方向与E 相同C .E 21E =',方向与E 相同D .E′=E ,方向与E 相同5.真空中两个相距r 的异种点电荷电荷量的数值均为q ,两点电荷连线中点处场强为A .0B .2r 2kqC .2r 4kqD .2r8kq 6.在真空中有一匀强电场,电场中有一质量m=0.01g ,带电荷量q=-2×10-8C 的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,g=10m /s 2,则( )A .场强的方向一定沿水平方向B .场强的方向一定竖直向下C .场强的方向一定竖直向上D .场强的大小一定为E=5×103N /C7. 如图所示的各电场中,A 、B 两点场强相同的是( )8.在如图所示的电场中的P点放置一正电荷,使其从静止开始运动,其中加速度逐渐增大的是图中的( )9.如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条电场线上有A、B 两点,用E A、E B表示A、B两点的场强,则( )A.A、B两点的场强方向相同B.因为电场线从A指向B,所以E A>E BC.A、B在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A=E BD.不知A、B附近的电场线分布状况,E A、E B的大小关系不能确定课后篇(学会应用与拓展——不练不通)1.如图甲所示,AB是一点电荷电场中的电场线,图乙是放在电场线上a、b处的检验电荷所受电场力大小与所带电荷量大小间的函数关系图象,由此可判定( )A.如果场源是正电荷,位置在A侧B.如果场源是正电荷,位置在B侧C.如果场源是负电荷,位置在A侧D.如果场源是负电荷,位置在B侧2.把质量为m的正点电荷q从电场中某点静止释放,不计重力,下列说法正确的是( )A.该电荷一定由电场线疏处向电场线密处运动B.点电荷的运动轨迹必定与电场线重合C.点电荷的速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致D.点电荷的加速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致3.如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线,若一带负电的粒子从B点运动到A点时,加速度增大而速度减小,则可判定( )A.点电荷一定带正电B.点电荷一定带负电C.点电荷一定在A的左侧D.点电荷一定在B的右侧4.如图是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是A.这个电场是匀强电场B.a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E cC.a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E c>E b>E dD.a、b、d三点的场强方向相同5.一个检验电荷q 在电场中某点受到的电场力为F,以及这点的电场强度为E,在图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )6.电荷量为q的点电荷,在与它距离r的P点产生的电场的方向如图所示今把一带正电的金属球放在该电荷附近某处,则该点电荷在P点产生的电场的场强( )A.大小与方向都没有变化B.强度增大,方向偏向金属球C.强度变小,方向偏向金属球D.由于金属球的位置未确定,因而无法判断7.在X轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电Q2.且Q1=2Q2.用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在X轴上:A.E1=E2之点只有一处;该点合场强为0B.E1=E2之点共有两处;一处合场强为0,另一处合场强为2E2C.E1=E2之点共有三处;其中两处合场强为0,另一处合场强为2E2D.E1=E2之点共有三处;其中一处合场强为0,另两处合场强为2E28.一带电粒子从电场中的A点运动到B点,径迹如图中虚线所示,不计粒子所受重力,则( )A.粒子带正电B.粒子加速度逐渐减小C.A点的场强大于B点场强D.粒子的速度不断减小9.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由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10.如图所示,用30cm的细线将质量为kg3104-⨯的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为CN/1014-⨯的匀强电场是,小球偏转37后处于静止状态.(kgNg/10=)(1)分析小球的带电性质;(2)求小球所带的电荷量;(3)分析若把细线剪断,小球做什么性质的运动.37教师个人研修总结在新课改的形式下,如何激发教师的教研热情,提升教师的教研能力和学校整体的教研实效,是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。
高中物理选修3-1导学案 1.3电场强度
第三节电场强度【学习目标】1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态.2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的.3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算.4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.知道电场叠加的一般方法。
【课前预习】1.英国物理学家、化学家首先提出场的概念。
他指出:电荷的周围存在,带电体间的相互作用是通过它们各自产生的传递的。
电场是一种特殊形态的,电场最基本的特征是,这也是检验空间是否存在电场的依据之一。
2.为研究电场而放进电场的电荷称为或;产生电场的电荷称为。
电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量。
电场中某处的电场强度大小定义为放在该处的电荷受到的电场力跟该电荷的电量的。
电场强度的大小表示电场的,电场强度的方向就是电场的,且物理学中规定:电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的电场力的方向。
电场强度的单位是或。
3.E=F/q是电场强度的,适用于电场;仅适用于真空中点电荷的电场。
如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相,形成合电场。
这时某点的场强等于各个点电荷产生的电场强度的。
4.为了直观的描述电场,英国物理学家提出了用电场线描述电场的方法。
如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的方向都跟该点的方向一致,这样的曲线就叫做电场线。
电场线从出发,终止于;任意两条电场线在电场中不;电场线密集的地方电场强度,电场线稀疏的地方电场强度。
5.在电场的某一区域内,如果各点的场强都相同,这个区域的电场就叫做匀强电场。
匀强电场中的电场线是分布的直线。
【课堂探究】:【例1】在电场中某点放一检验电荷,其电量为q,检验电荷受到的电场力为F,则该点电场强度为E=F/q,那么下列说法正确的是( )A,若移去检验电荷q,该点的电场强度就变为零B.若在该点放一个电量为2q的检验电荷,该点的电场强度就变为E/2 C.若在该点放一个电量为-2q的检验电荷,则该点场强的大小仍为E,但电场强度的方向变为原来相反的方向D.若在该点放一个电量为-q/2的检验电荷,则该点场强的大小仍为E,电场强度的方向也仍为原来的场强方向【例2】如图6-1-3,真空中两个点电荷Q 1=+3.0x10-8C 和Q 2=-3.0x10-8C ,它们相距0.1m ,求电场中A 点场强.A 点与两个点电荷的距离r 相等, r=0.1m .【例3】如图9-2-12所示,一带点粒子从A 运动到B ,径迹如虚线所示,由此可见( )A .粒子带负电B .粒子的加速度不断减小C .粒子在A 点时动能D .B 的场强比A 的场强大拓展:图9-2-6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。
人教版物理【选修3-1】学案《电场强度》
电场强度学案课前预习学案一预习目标1.通过实验认识电场。
2.会用电场强度描述电场。
3.会用电场线描述电场,知道几种常见电场线的分布情况二预习内容电场的两种描述及电场的性质三提出疑惑【问题1】物质存在有两种形式:一种是实物,另一种是场。
场看不见、摸不着,但却客观存在。
你知道自然界存在哪些场吗?【问题2】电场的基本性质是什么?怎样简单、快捷地判断空间中是否存在电场?【问题3】试探电荷q在某点受到的静电力大小为F,则该点的电场强度E= 。
电场强度简称,在国际单位制中,其单位为,符号为。
物理学中,规定电场中某点的电场强度的方向。
【问题4】无形的电场可以用有形的电场线来描述。
试分别画出单个正点电荷、单个负点电荷的电场线分布图。
【问题5】什么是匀强电场?匀强电场的电场线有哪些特点?课内探究学案一学习目标1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。
2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特殊形态。
3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。
知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用公式进行有关的计算。
5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。
二学习过程(合作探究)【问题1】要研究电场,必须在电场中放入电荷。
无论放置什么样的带电体都可以吗?【问题2】小组讨论:甲同学说:“由电场强度的定义qF E 可知,E 跟F 成正比,E 跟q 成反比。
”乙同学说:“电场强度E 跟q 、F 无关。
”请说出你们小组的观点。
如果以检验电荷q 的带电量值为横轴,它在电场中A 点受到的静电力F 为纵轴画出直角坐标系,你认为F 与q 的关系图线应是什么样的曲线?图1.2-1图1.2-2【问题3】电场强度是如何描述电场的强弱和方向的?【问题4】电场线的定义是什么?电场中真的存在蜘蛛网一样的线吗?【问题5】观察演示实验:模拟电场线分布情况(盛在容器中的蓖麻油、头发屑、电源电极【问题6】怎样用电场线直观形象地描述电场?你能概括一下电场线的特点吗? 【问题7】小组讨论:两条电场线在空间中能相交吗?说出你们组的理由。
高中物理 1.3电场强度导学案 新人教版选修3-1(2021年最新整理)
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第一章静电场第3节电场强度【学习目标】1.认识电场;会用电场强度和电场线描述电场,知道几种常见电场线的分布情况2.电场强度及静电力大小的计算,电场强度的叠加的有关计算【重点、难点】电场强度概念的理解及矢量性预习案【自主学习】1.电场:电荷的周围存在着由它产生的一种特殊________.它的特征之一是对放入其中的________有力的作用.甲电荷对乙电荷的作用力,就是甲电荷的________对乙电荷的作用力.2.静电场是指________的电荷产生的电场.3.试探电荷是用来检验电场__________及其________分布情况的电荷,是研究电场的工具.激发或产生我们正在研究的电场的电荷是电场的________.4.放入电场中某点的试探电荷所受的________跟它的________的比值,叫做该点的电场强度.简称场强.其定义式为E=________,单位是________,符号是________.电场强度是______量,有大小也有方向,其方向与________在该点所受电场力的方向相同.5.真空中点电荷的场强:E=________。
Q为正电荷时,在电场中的P点场强E的方向________;Q为负电荷时,E的方向__________.6.匀强电场:电场中各点场强的____________都相同的电场.7.电场强度的叠加:如果场源电荷不只是一个点电荷,则电场中某点的电场强度为__________________在该点产生的电场强度的__________.8.电场线是画在电场中的一条条________________,曲线上每点的________表示该点的电场强度方向.电场线的特点有:(1)起始于无限远或______,终止于______或______.(2)任意两条电场线________.(3)电场线的疏密表示场强的______.【学始于疑】探究案【合作探究一】电场[问题情境]天体之间没有直接接触,就有引力作用如图1所示,这种作用是通过引力场传递的,电荷与电荷之间的相互作用是通过电场来实现的图11.你知道哪里有电场吗?2。
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第三节 电场强度 学案
课程分析
本节重点、难点是理解电场、描述电场性质的物理量――电场强度、电场的叠加原理、电场线、匀强电场。
E=F/q 是电场强度的定义式...,适用于任何..电场;2r Q
k E 仅适用于真空中点电荷...的电场。
如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相叠加..,形成合电场。
这时某点的场强等于各个点电荷单独..在该点产生的电场强度的矢量和...。
课堂导学 一、电场强度 (一)问题导学
1、不接触的电荷是通过什么相互作用?
2、如何描述电场中一点电场的强弱?你有什么方法来比较?(合作讨论)
3、电场强度的定义式;;单位及其换算?
4、请你推导距点电荷R 处电场强度的计算式?
5、电场强度的叠加遵循什么法则?
(二)典例探究
例1:如图6-1-3所示,在真空中有两个点电荷Q 1=+3.0x10
-8
C 和Q 2=-3.0x10
-8
C ,它们相距0.1m ,求电场中A 点场强.A 点与两个点电荷的距离r 相等,
r=0.1m .
[解析]真空中点电荷Q 1和Q 2的电场在A 点的场强分别为E 1和E 2,它们大小相等,方向如图6-1-4,合场强E ,场强E 1,场强E 2向上平移后的矢量,三者构
图6-1-3
成一正三角形,故E 与Q 1Q 2平行,且E =E l =E 2=2r
kQ
=2.7x104N /C
例2:在电场中某点放一检验电荷,其电量为q ,检验电荷受到的电场力为F , 则该点电场强度为E=F /q ,那么下列说法正确的是( ) A ,若移去检验电荷q ,该点的电场强度就变为零
B .若在该点放一个电量为2q 的检验电荷,该点的电场强度就变为E /2
C .若在该点放一个电量为-2q 的检验电荷,则该点场强的大小仍为E ,但电场强度的方向变为原来相反的方向
D .若在该点放一个电量为2
q
的检验电荷,则该点场强的大小仍为E ,电场强度的方向也仍为原来的场强方向
[解析]电场中某点的电场强度是由场源电荷决定,与检验电荷的有无、正负、电量的多少无关,故正确 [答案]为D . [答案]D
二、电场线 (一)问题导学
1、什么是电场线?如何用电场线形象描述电场?
2、请画出正点电荷、负点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷电场线的分布。
并说出有何特点?
3、什么是匀强电场?匀强电场电场线分布特点?
(二)典例探究
例3:图9-2-6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 是诡计上的
两点。
若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的时( )
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 两点的加速度何处较大
D .带电粒子在a 、b 两点的动能何处较大
〖[解析]〗粒子的加速度大小看其所受电场力的大小,而电场力的大小由电场线的疏密决定。
从电场线分布情况可设想电场是由轨迹左侧的“点电荷”产生的,从轨迹的偏向可得“点电荷”给带电离子吸引力,即a 、b 两点受力方向如图所示;若粒子从a 向b 运动从图中可得F 与v 的夹角大于90°角,电场力做负功、粒子动能减少,综上所述:BCD 正确。
例4:如图8所示,一个质量为30g 带电量-⨯-17
108
.C 的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电力线与水平面平行.当小球静止时,测得悬线与竖直夹角为30°,由此可知匀强电场方向为 ,电场强度大小为 N .(g 取10m/s 2)
[解析]:分析小球受力,重力mg 竖直向下,丝线拉力T 沿丝线方向向上,因为小球处于平衡状态,还应受水平向左的电场力F.小球带负电,所受电场力方向与场强方向向反,所以场强方向水平向右.
小球在三个力作用之下处于平衡状态.三个力的合力必为零.所以 F=m g t g 30°又F Eq = Eq =m g t g 30°
E=mgtg30°=30101033
1710101038
7⨯⨯⨯⨯=⨯---..N C
有效训练
1. 下列关于点电荷的场强公式2r
Q
k
E =的几种不同的理解,不正确的是( ) A.在点电荷Q 的电场中,某点的场强大小与Q 成正比,与r 2成反比 B.当r→0时,E→∞;当r→∞时,E→0
C.点电荷Q 产生的电场中,各点的场强方向一定是背向点电荷Q
D.以点电荷Q 为中心,r 为半径的球面上各处的场强相等
2. 在电场中某点放入电荷量为q 的正电荷时,测得该点的场强为E
,若在同一点放入电荷
量q′=-2q 的负电荷时,测得场强为E′,则有( ) A.E′=E ,方向与E 相反
B.E′=2E ,方向与E 相同
C.E 2
1
E =
',方向与E 相同
D.E′=E ,方向与E 相同
3. 图1-3-19所示的各电场中,A 、B 两点场强相同的是( )
4. 在同一直线上依次有A 、B 、C 三点,且BC =3AB ,在A 点固定一个带正电的小球,在B 点引入电量为2.0×10-8c 的试探电荷,其所受电场力为2.0×10-6N 。
将该试探电荷移去后,B 点的场强为___________,C 点的场强为______________。
如果要使B 点的场强为零,可能在C 点放一个电量是A 点处带电小球的电量的_________倍的________电荷.
5. (2007广东理科基础12)如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线,若带电粒子q (|Q|>>|q|)由a 运动到b ,电场力做正功。
已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为F a 、F b ,则下列判断正确的是( ) A .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a >F b B .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a <F b C .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a >F b D .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a <F
6. 如图9-2-4所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由 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
7. 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( ) A .E 1=E 2之点只有一处;该点合场强为0
图1-3-19
图9-2-4
B .E 1=E 2之点共有两处;一处合场强为0,另一处合场强为2E 2
C .E 1=E 2之点共有三处;其中两处合场强为0,另一处合场强为2E 2
D .
E 1=E 2之点共有三处;其中一处合场强为0,另两处合场强为2E 2
8. .如图1-3-23所示,绝缘细线一端固定于O 点,另一端连接一带电荷量为q ,质量为m 的带正电小球,要使带电小球静止时细线与竖直方向成 角,可在空间加一匀强电场则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小?最小的场强多大?这时细线中的张力多大?
9. 一个带正电荷的质点P 放在两个等量负电荷A 、B 的电场中,P 恰好在AB 连线的垂直平分线的C 点处,现将P 在C 点由静止释放如图6-1-11所示,设P 只受电场力作用,则( ) A .P 由C 向AB 连线中点运动过程中,加速度可能越来越小而速度越来越大
B .P 由
C 向AB 连线中点运动过程中,加速度可能先变大后变小,最后为零,而速度一直变大
C .P 运动到与C 关于AB 的对称点C ′静止
D .P 不会静止,而是在C 与C ′间来回振动
10. 如图9-2-8所示,半径为R 的圆环,均匀带有电量为Q 的正电荷。
先从环上截取△S 的一小段,若△S ≤R ,且圆环剩余部分的电荷分布不变,则圆环剩余部分的电荷在环心O 处产生的场强大小为__________,方向为_______________。
如图9-2-8所示,半径为R 的圆环,均匀带有电量为Q 的正电荷。
先从环上截取△S 的一小段,若△S ≤R ,且圆环剩余部分的电
荷分布不变,则圆环剩余部分的电荷在环心O 处产生的场强大小 为__________,方向为
图9-2-8
图1-3-23
_______________。
[答案]1、BCD 2、D 3、C 4、100N/q ,6.25N/q ,9,正 5、A 6、B 7、B 8、小球受到重力G 、绳的拉力T 、电场力F 三个力作用,根据平衡条件可知,拉力T 与电场力F 的合力必与重力G 等值反向因为拉力T 的方向确定,F 与T 的合力确定,当电场力F 垂直悬线时最小,场强也最小.ααsin ,sin min min q
mg E mg qE ==∴,此时绳中张力T =mgcosа
9、ABD 10、3
2R
S
Q k
π∆ 沿△S 与O 的连线指向△S。