2015-2016学年高二人教版物理选修3-1导学案:1.3电场强度
电场强度--优质获奖教案
2015-2016高二物理人教版选修3-1第一章静电场第3节电场强度教案一样具有能量和动量,所以说电磁场具有物质性。
得不出实效,即可而止。
主题2:电场强度本主题探究是从几个方面进行:同样的试探电荷,不同的位置;同一个位置,不同的试探电荷。
电荷之间的作用是相互的,所以有相互的影响。
试探电荷在电场中某点受到的力F与试探电荷的电荷量q的比值才能有效反映电场的力的性质。
(1)在带电金属球A的不同距离试探电荷受力的大小不同,这说明什么?(2)为什么实验中使用的试探电荷的电荷量和尺寸都必须足够小?(3)在带电金属球A周围的同一位置分别放q1、2q1、3q1所受到的库仑力分别是多少?(4)电场强度E为什么与q和F无关?口头表述主题3:点电荷的电场与电场强度的叠加本主题需要每个学生独立推导,一是能熟悉刚学的公式,二是得出点电荷周围电场强度的表达。
所有矢量的合成都遵循平行四边形定则。
点电荷+Q周围的A点试探电荷+q,如图所示。
(1)推导A点的场强。
(2)电场场强大小的因素?(3)场强如何合成?板书和口头表述主题4:电场线注意学生表述的准确性,假设得出矛盾可以否定假设。
用电场线表示电场强度具有直观性和科学性。
(1)电场线是如何表示电场方向的?(2)电场线能不能相交?(3)电场线如何表示电场强弱?口头表述第三层级基本检测根据具体情况与部分同学交流,掌握学生的能力情况. 全体学生独立思考,独立完成,小组同学都完成后可交流讨论。
PPT课件技能拓展视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成PPT课件记录要点教师可在学生完成后作点评学生在相应的位置做笔记。
PPT课件第四层级知识总结教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
学生就本节所学做一个自我总结,之后可小组交流讨论。
PPT课件呈现感悟收获注意有代表性的收集一些学生的体会,以便有针对性地调整教学方法。
根据自己的感受如实填写。
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。
高中物理1.3电场强度导学案新人教版选修3_1
课题:电场强度 【学习目标】1.学生 理解电场的客观存在及其基本性质。
2. 学生知道电场强度的定义,场强的矢量性。
3.学生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,并能应用。
4.学生知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.5.学生知道电场线的特点,几种常见电场的电场线分布情况。
6.学生知道匀强电场的特点和电场线分布情况。
【学习重点】电场强度的概念及其定义式、电场的叠加原理,知道电场线的特点,掌握几种典型场的电场线分布情况【学习难点】电场强度【学法建议】 阅读、讨论、合作探究【知识衔接】自主学习一、电场1.电场存在于哪里?有什么基本性质?二、电场强度1.对试探电荷有什么要求?2.同一试探电荷,放在电场中的不同位置受力不同,表明不同位置电场的强弱不同.如何准确描述这种性质?3.从数学角度上看,F q的大小表示什么?4.根据公式E =F q可以得出E 与F 成正比、与q 成反比的结论吗? 合作探究三、点电荷的电场真空中孤立点电荷形成的电场中,某点的场强大小由哪些因素决定?表达式是什么?四.电场强度的叠加空间同时存在几个电场时,如何求某点的场强?五、电场线1、什么是电场线?2、如何用电场线形象描述电场?3、电场线有哪些特点?4、请画出下列电荷电场线的分布。
并说出有何特点?(1)正点电荷 (2)负点电荷 (3)等量同种电荷 (4)等量异种电荷5、什么是匀强电场?匀强电场电场线分布特点【练习反馈】1、电场强度的定义式E =F/q ,下列说法正确的是:( )A 、该定义式只适用于点电荷形成的电场B 、F 是试探电荷所受到的力,q 是产生电场电荷的电荷量C 、电场强度的方向与F 的方向相同D 、由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比2、下列关于点电荷的场强公式2r kQ E 的说法中,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 、 Q 是产生电场的电荷,r 是场强为E 的点到Q 的距离C 、 点电荷Q 产生的电场中,各点的场强方向一定都指向点电荷QD 、点电荷Q 产生的电场中,各点的场强方向一定都背向点电荷Q3. 图所示的各电场中,A 、B 两点场强相同的是( )【归纳总结】【达标检测】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,它与其它物质一样,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,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2.A 为已知电场中的一固定点,在A 点放一电荷量为q 的电荷,所受电场力为F ,A 点的场强为E ,则( )A .若在A 点换上-q ,A 点场强方向发生变化B .若在A 点换上电荷量为2q 的电荷,A 点的场强将变为2EC .若在A 点移去电荷q ,A 点的场强变为零D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关3.如图为点电荷Q产生的电场的三条电场线,下面说法正确的是 ( ).A.Q为负电荷时,EA > EBB.Q为负电荷时,EA< EBC.Q为正电荷时,EA > EBD.Q为正电荷时,EA< EB【例题1】1.真空中有一个点电荷+Q1,在距其r处的P点放一电荷量为+Q2的试探电荷,试探电荷受到的电场力为F,则下列答案中正确的是:()A、P点的场强大小为 F/Q1B、B. P点的场强大小等于F/Q2也等于KQ2/r2C.试探电荷的电荷量变为2Q2时,Q2受到的电场力将变为2F,而P处的场强为F/Q2D.若在P点不放试探电荷,则无法确定该点的场强方向【变式1】将一电荷量为2×10-5的试探电荷放在点电荷Q的电场中的P点处,所受的电场力的大小为2×10-2N,则P点的电场强度的大小为 N/C,如果P点距点电荷Q为10cm,则Q的电荷量为 C。
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。
人教版物理选修3-1导学案:1.3电场强度(1)
(一)知识与技能1、知道电荷相互作用是通过电场发生的;2、理解电场强度和电场线的概念。
3、用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度;4、知道几种典型电场的电场线分布。
5、以电场线描述电场为例,渗透用场线描述矢量场的方法。
(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二、学习重点难点重点:电场强度的概念及其定义式难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算三、学习过程1、提问: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。
2、电场:.(1)任何带电体周围产生的一种特殊物质。
(2)基本性质:电场能对处在其中的电荷有力的作用,提示学生:电场分布强弱不同。
进一步研究电场分布。
引入形成电场的场源电荷Q ,又引入一个试探电荷q ,q 必须很小,可看成点电荷。
而且q 电量也少,不影响源电荷Q 的电场。
结果:同一位置不同电荷受力却不等。
显然不能用试探电荷受的力的大小表示电场。
是什么使其受力不等呢?显然,不是电场本身变化了,而是不影响电场的试探电荷。
比值q F 在电场中同一点是不变的。
比值qF 反映了什么呢?是电场的强弱分布。
3.电场强度定义:(1)试探电荷:(2)定义:物理学中把放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力与它的电量的比值叫做这一点的电场强度。
简称场强。
①定义式:qF E (适用于任何电场) ②比值定义法:ρ=m/v v =s/t提示分析ρ与m , v 的关系,总结出:电场中某一点的场强与场源电荷的带电量有关, 与场中的位置有关,而与检验电荷无关。
③物理意义:描述某点电场的强弱和方向,④单位: 牛/库(N/C )⑤矢量性:我们规定电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同,那么负电荷所受电场力的方向与电场强度方向相反。
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。
高中物理人教版选修3-1 1.3 电场强度 导学案(无答案)
第三节电场强度【学习目标】1、知道电荷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。
2、理解电场强度的概念,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向如何规定。
3、能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、掌握电场叠加及叠加方法,初步了解电场线的作用【学习过程】现象观察与思考(一)观察:汽车拉拖车、磁铁吸引小球、带电体之间的相互作用(二)思考:电荷之间的相互作用力是如何发生的?一、电场1.电场——电荷周围存在的一种看不见、摸不着,但确是的特殊物质。
2.如何检测电场的存在及相关物理量?【探究】如何描述电场的强弱已知:在真空中点电荷Q的电场中,距场源为2r和r处有A、B两点,将同一试探电荷q,放在电场中的A和B点,设在A点所受电场力为F,在B点受到的电场力是多少?入电场中的A和B点,求出它所受的电场力。
二、电场强度(1)定义:。
(2)定义式:单位:。
(3)场强方向的规定:。
三、点电荷的电场分布研究1.真空中一正点电荷电量为Q,在距此点电荷r处的A点放入试探电荷q,已知静电力常量为k,求:⑴试探电荷所受库仑力⑵A点电场强度的大小和方向。
四、电场强度的叠加——平行四边形法则五.电场线——形象的描述电场【思考】1.如何利用电场线来判断电场强弱?2.电场线的起点和终点在哪里?3.有没有两条相交的电场线?4.如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同,这样的电场线是什么形状的?【小结】真空中,有一点电荷带电量为+Q,在其右侧r处的A点放入电量为q 的试探电荷,已知试探电荷受到的电场力大小为F,则()A、+Q周围存在电场,电场是人为想象的。
B、A处的电场强度向右,在A处放入任意试探电荷,均受到向右的力。
C、若在A处放入试探电荷的电量为2q,可知A处的电场强度为F/2q。
D、无论放入A处试探电荷的电量是多少,A处的电场强度都是。
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。
人教版物理选修3-1导学案:电场强度
《电场强度》教案1.电场线电场线在每一点的切线方向表示该点的场强方向,电场线的疏密表示场强的大小。
问:根据我们所看到的几种电场线,谁能归纳一下电场线的方向有什么特点?归纳:电场线总是从正电荷出发,终止于负电荷或无穷远,如果只有负电荷,则电场线来自无穷远,终止于负电荷。
问:任意两条电场线都不会相交,这是为什么?归纳:如果相交,则交点就会有两个切线方向,而同一点场强的大小和方向是唯一的。
所以说电场线是不相交的。
几种典型的电场线归纳:电场线并不是电场中真实存在的曲线,它只是我们为了形象地描述电场而引入的。
大家知道,法拉第首先提出了电场,并用电场线形象地描述电场的分布,这在物理学中是非常重要的。
虽然法拉第当时认为电场线是真实的曲线,这是不对的,但是,法拉第的场线思想却是非常宝贵的。
用场线来形象地描绘矢量场的分布这种方法一直被普遍地采用着。
电场是真实存在的4匀强电场如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同,这个电场就叫匀强电场。
见课本图。
课堂小结:1.电场的性质:电荷在其周围空间产生电场,电场对处在场中的其他电荷有力的作用。
2.“场”的特点:在空间有分布,同一电场中的不同点,电场强度的大小和方向不同。
3.电场强度的定义4.点电荷的场强公式5.叠加原理课后作业一、选择:1.下列说法正确的是:()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,它与其它物质一样,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周围的电荷有力的作用D.电荷只有通过接触才能产生力的作用2. 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 点的场强减半B. 若 P 点没有试探电荷,则P 点场强为零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 点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向3 关于电场线的说法,正确的是()A.沿着电场线的方向电场强度越来越小B.在没有电荷的地方,任何两条电场线都不会相交C.电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在D.电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远4 如图, 1-2-1所示,是点电荷电场中的一条电场线,则()A. a 点场强一定大于 b 点场强a bB. 形成这个电场的电荷一定带正电图1-2-1C. 在 b 点由静止释放一个电子,将一定向 a 点运动D. 正电荷由 a 点从静止开始运动,其运动方向一定沿ab 方向5.图 1-2-2 甲中的 AB 是一个点电荷电场中的电场线,图乙则是放在电场线上 a、b 处的试探电荷的电荷量与所受电场力间的函数图象,由此可判定:()A. 若场源是正电荷,位于 A 侧B. 若场源是正电荷,位于 B 侧FC. 若场源是负电荷,位于 A 侧aD. 若场源是负电荷,位于 B 侧ba bA B甲乙6 、在真空中一匀强电场,电场中有一质量的0.01g ,带电荷量为 -1 ×10 -8 C 的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运运,取g=10m/s 2 ,则()A. 场强方向水平向左B. 场强的方向竖直向下C. 场强的大小是 5×10 6 N/CD. 场强的大小是 5 ×10 3 N/C7 、如图 1-2-3所示,M、N是某个点电荷电场中的一条电场线上的两点,在线上 O 点由静止释放一个自由的负电荷,它将沿电场线向N 点运动,下列判断正确的是()M o N图 1-2-3A.电场线由 N 指向 M ,该电荷加速运动,加速度越来越小B.电场线由 N 指向 M ,该电荷加速运动,其加速度大小的变化不能确定C.电场线由 M 指向 N ,该电荷做加速运动,加速度越来越大D. 电场线由 N 指向 M ,该电荷做加速运动,加速度越来越大8 、电场强度的定义式为E=F/q ()A.该定义式只适用于点电荷产生的电场B.F 是检验电荷所受到的力,q 是产生电场的电荷电量C.场强的方向与 F 的方向相同D .由该定义式可知,场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比9 、A 为已知电场中的一固定点,在 A 点放一电量为 q 的电荷,所受电场力为F,A 点的场强为 E,则()A .若在 A 点换上- q ,A 点场强方向发生变化B.若在 A 点换上电量为 2q 的电荷, A 点的场强将变为2EC.若在 A 点移去电荷 q , A 点的场强变为零D . A 点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关二、填空题10.一电场中有、b、c三点,将电量为 2 10 8c的负电荷由 a 点移到 b 点,a克服电场力做功 8 10 6J ;再由b点移到c点,电场力对该负电荷做功为 3 106J,则 a、c 两点中点电势较高, a、c 两点间的电势差为V。
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
高中物理 选修3-1 第一章 第三节 电场强度 学案 导学案
高二年级,物理学科选修3——1课题:第一章、第三节、电场强度课型:新授课学习目标: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物质形态。
2、理解电场强度的概念,掌握电场强度的定义式,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及电场强度的方向是怎样规定的。
3、知道什么是电场线及电场线可以形象地表示电场的方向和强弱。
4、知道一个点电荷、两个等量点电荷的电场及匀强电场的分布特点。
5、能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷电场强度的表达式,并能用此公式进行有关计算。
6、知道电场的叠加原理,并会应用这个原理进行简单计算。
学习重点:1、理解电场强度的概念,掌握电场强度的定义式,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及电场强度的方向是怎样规定的。
2、知道什么是电场线及电场线可以形象地表示电场的方向和强弱。
学习难点:1、能根据库仑定律和电场强度的定义式推到点电荷电场强度的表达式,并能用此公式进行有关计算2、知道电场的叠加原理,并会应用这个原理进行简单计算。
学生自主学习:1、电场的概念:。
2、电场的最基本特性是:。
电荷间的相互作用是通过来实现的。
3、场源电荷:。
4、检验(试探)电荷:。
5、电场强度:(1)定义:(2)定义式:(3)单位:(国际单位制中):,符号为:(4)矢量:电场强度的方向跟在该点所受静电力的方向相同。
(5)物理意义:描述电场的物理量,从力的角度揭示了电场的性质。
6、点电荷的电场,电场强度的叠加(1)点电荷的电场强度:点电荷所激发的电场在空间某点的电场强度跟点电荷的成正比,跟该点到点电荷的成反比,表达式为:。
(2)电场强度的叠加:若场源电荷不唯一,空间某点的电场等于各点电荷单独在该点产生的电场强度的和,这种关系叫做电场强度的叠加,遵循定则。
7、电场线(1)画法:在电场中画出一些曲线,从电荷或无限远处出发到无限远或电荷终止的一系列曲线。
(2)表示方法:电场线上任一点的方向就在该点的切线方向上,电场线的大致表示电场强度的大小。
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。
高中物理 选修3-1 第一章 第三节 电场强度 学案 导学案
3.4通电导线在磁场中受到的力一、教学目标:1、知识与能力:(1)观察安培力方向和哪些因素有关的实验,记录实验现象并得出相关结论。
知道安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直,会用左手定则判断安培力的方向(2)推导匀强磁场中安培力表达式,计算匀强磁场中安培力的大小(3)知道磁电式电表的基本结构以及运用它测量电流大小和方向的基本原理2、过程与方法:(1)通过左手定则的学习,理解磁场方向、电流方向和安培力方向三者之间的关系,培养学生空间想象能力。
(2)通过学习电流表的原理,学会将所学的知识应用到实际问题中,培养学生解决实际问题的能力。
3、情感与价值观:(1)通过对安培定则的学习,使得学生了解科学的发现不仅需要勤奋的努力还需要严谨细致的科学态度。
(2)对安培力的方向学习过程中培养学生的空间思维能力。
二、重难点突破(1)安培力的大小和方向是本节重点(2)弄清安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系式本节难点三、学习过程1.安培力的方向(1)什么是安培力:在磁场中受到的力称为安培力。
(2)判断安培力方向的方法是。
内容:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并与手掌在一个平面内,让从掌心进入,并使四指指向的方向,这时拇指所指方向就是在磁场中所受安培力的方向(如图所示)。
思考:安培力与磁场和通电导线的方向关系是什么?2.安培力的大小(1)通电导线跟磁场垂直时:安培力最大,。
(2)通电导线跟磁场平行时:安培力最小,。
(3)通电导线跟磁场夹角为θ时:把磁感应强度分解为与导线垂直的分量和与导线平行的分量,如图所示,则,。
导体所受的安培力是产生的,。
3.磁电式电流表(1)构造:、、螺旋弹簧(又叫游丝)、指针、极靴、圆柱形铁芯等。
(2)原理:当被测电流通过线圈时,线圈受安培力作用而转动,线圈的转动使螺旋弹簧扭转变形,产生阻碍线圈转动的力矩.当安培力产生的转动与螺旋弹簧形变产生的阻碍达到______时,指针停留在某一刻度。
人教版高中选修3-1物理1.3电场强度教案(28)
电势差与电势强度的关系三维教学目标1、知识与技能(1)理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系,对于公式要知道推导过程;(2)能够熟练应用 解决有关问题。
2、过程与方法:通过匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习,培养学生分析、解决问题的能力。
3、情感态度与价值观:从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系,培养学生对科学的探究精神,体会自然科学的逻辑美。
教学重、难点前面研究的是描述电场的几个物理量,本节内容是研究电势差与电场强度的关系,注意电场强度是描述电场力的性质,电势是描述电场能的性质、电势差是跟电场力移动电荷做功相互联系(如下图),电场强度与电势差的关系、电场力与电势能的变化之间的关系,这两个关系之间的内部逻辑。
教法建议:本节课是通过分析、推理得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系的,教学中重视启发学生联想、分析物理量之间的关系,使学生不仅知道结论,并会推导得出结论,在一定的条件下正确应用结论。
教学过程:第六节 电势差与电势强度的关系1、电势差与电场强度关系课题引入:讲解: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?我们以匀强电场为例来研究。
问题:如上图所示匀强电场E 中,正电荷q 在电场力作用下从A 点沿电场方向移动到B 点,已知A B 两点之间的距离为d ,分析电场强度E 与电势差之间有什么关系?AB 间距离为d ,电势差为U ,场强为E .把正电荷q 从A 点移到B 时,电场力所做的功为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qEd=qU,即:Ed=U 。
这就是说,在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差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?(学生可以进行讨论分析)2、例题讲解例1 如图1-6-1所示,a 、b 是匀强电场中的两点已知两点间的距离为0.4m ,两点的连线与电场线成37°角,两点间的电势差U ab =2.4×103V ,则匀强电场的场强大小为图1-6-1E=______V/m ,把电子从a 点移到b 点电场力做功W=______J ,电子的电势能将______。
新人教版选修3-1《电场强度》导学案
浙江省嘉兴市秀州中学高中物理电场强度导学案(无答案)新人教版选修3-1【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.【学习重难点】重点:电场强度的概念及其定义式难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算【问题导学】目标一:电场1、电场的定义:2、电场的基本性质:3、电荷间的相互作用力通过电场发生。
4.静电场的定义:目标二: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?检验电荷(试探电荷):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:3.单位:4.方向:说明:场强反映电场力的性质,由电场本身决定,与放入的试探电荷无关。
目标三:点电荷的电场强度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目标四: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目标五: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.目标六: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)匀强电场特点实践练题基础题组(一看就懂,一做就会)1.下面关于电场的叙述不正确的是(A.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是电场引起的;B.只有电荷发生相互作用时才产生电场;C.只要有电荷存在,其周围就存在电场;D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用.下列关于电场强度的叙述正确的是()A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力;B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比;C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向;D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关。
高中物理选修3-1第一章第3节《电场强度》导学案
电场强度1 .知道电荷间的相互作用是通过电场实现的。
知道场与实物是物质存在的两种不同性质。
2.理解电场强度的定义、单位、方向。
体会用比值法定义物理量的方法。
3.能推导点电荷的电场强度计算公式 ,并能使用公式进行相关的计算。
4.知道电场强度的叠加原理 ,并能应用这个原理进行简单的分析和计算。
5.知道电场线的定义和特点 ,会用电场线分析、描述电场的强弱和方向,知道几种特殊电场的电场线的分布特征。
1.电场(1)带电体周围存在一种物质 ,这种物质是①电场 ,电荷间的相互作用就是通过②电场发生的 ,它是一种看不见的客观存在的物质,它具有力和能的特性。
(2)电场最基本的性质是③对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度(1)引入电场强度的目的是描述电场的强弱 ,它所描述的是放入电场中的电荷所受力的性质;放入电场中某点的电荷所受的④静电力与⑤ 电荷量的比值 ,叫电场强度。
(2)电场强度定义式为⑥,电场强度的单位为⑦牛顿/库仑或 N/C。
(3)电场强度是矢量 ,规定电场强度方向与⑧ 正(填“正”或“负”)电荷在该点所受到的静电力的方向相同。
(4)电场的叠加 :在同一空间 ,如果有几个静止电荷同时产生电场,那么空间某点的场强是各电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。
合场强的计算应遵守⑨平行四边形定则3.电场线(1)为了直观地描述电场 ,英国物理学家⑩ 法拉第 (填人名 )提出了用电场线描述电场的方法。
(2)电场线 :就是在电场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上 ,每一点的切线方向表示该点的电场强度方向。
电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
电场线并不是实际存在的,它只是为了形象地描述电场而引入的一种假想的曲线。
(3)匀强电场 :场强的大小和方向都相同的电场叫匀强电场。
匀强电场的电场线是一簇等间距的平行 直线。
主题 1:电场阅读教材中 “电场 ”部分的内容 ,回答下列问题。
(1) 法拉第是在什么情况下提出 “电场”概念的 ?(2) 变化的电磁场具有什么性质使我们说它具有物质性主题 2:电场强度 (重点探究 ) 阅读教材中 “电场强度 ”部分的内容 ,回答下列问题。
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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( ) 2 2 A.F/Q B.F/q C .kq/r D.kQ/r 【例 2】场源电荷 Q 2 104 C 的正点电荷;检验电荷 q 2 105 C ,它们相距
)
A.在点电荷 Q 的电场中,某点的场强大小与 Q 成正比,与 r2 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 3.电场中 a、b、c 三点的电场强度分别为 E a 5N/C,E b 4N/C,E c 1N/C ,那么 这三点的电场强度由强到弱的顺序是( ) A.a、b、c B.b、c、a C.c、a、b D.a、c、b 4.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
1 E ,方向与 E 相同 2
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.0 B.
2kq r2
C.
4kq r2
D.
8kq r2
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/s2,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/C 7. 如图所示的各电场中,A、B 两点场强相同的是( )
r 2m 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 q 4 10 C 的正点电荷,求 q 受力及 B 点的场强;
, , 5
(4) 将检验电荷拿去后 B 点场强.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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= ,求:(1)P 点的场强的大小和方向;(2) 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?
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】
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 0 B.E1=E2 之点共有两处;一处合场强为 0,另一处合场强为 2E2 C.E1=E2 之点共有三处;其中两处合场强为 0,另一处合场强为 2E2 D.E1=E2 之点共有三处;其中一处合场强为 0,另两处合场强为 2E2 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. 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 4 10 kg 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 1 10 N / C 的匀强电 场是,小球偏转 37 后处于静止状态. ( g 10N / kg )
【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.
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 Ed>Ea>Eb>Ec C.a、b、c、d 四点的场强大小关系是 Ea>Ec>Eb>Ed D.a、b、d 三点的场强方向相同
F 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 q
F 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 q
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 E k
Q 的几种不同的理解,不正确的是( r2
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 EA、EB 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 EA>EB C.A、B 在一条电场线上,且电场线是直线,所以 EA=EB D.不知 A、B 附近的电场线分布状况,EA、EB 的大小关系不能确定
4
3
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(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.
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 E
)
F 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 q