1.3电场强度学案

1.3电场强度

一、学习目标

1．知道电荷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形式；

2．体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义公式、单位、方向；

3．能用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度，并能进行有关的计算；

4．知道电场强度的叠加原理，并能用这一原理进行简单计算；

5．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和方向，知道几种典型电场的电场线分布。

二、学习重点

电场强度的概念及其定义式

三、学习难点

对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算

四、学习过程

学习目标一──知道电荷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形式；

问题1：两个点电荷间产生作用力，需要直接接触吗？

问题2：电荷间的作用力是通过什么物质传递的？是超距离作用吗？

请你带着问题阅读：教材第10页《电场》和“科学漫步”栏目《法拉第和场的概念》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．场是一种“物质”──它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量，电视机、收音机信号的发射与接受就是电磁场在空间的传播；

“特殊”──看不见、摸不着；“存在于电荷周围”

场的概念：电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质。场与实物是物质存在的两种不同形式。

学习目标二──体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义公式、单位、方向；

思考：用什么可以检验空间存在的看不见又摸不着的电场？

请你阅读教材第10-11页“电场强度”

检验电荷（试探电荷）：

；

场源电荷：

和老师一起分析：如图所示，在场源电荷Q形成的电场中P点，分别放一检验电荷+q，+2q，+3q，分别计算检验电荷所受的电场力大小和F/q的比值。

①定义：

②定义式：

③方向：

④单位：

⑤物理意义：电场中某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。

活学活用：

1．电场中有一点P，下列哪些说确的是（）

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．在与场源电荷Q相距r=30cm的P点，q= 4．0×10-9C 的负点电荷受到的电场力F=2．0×10-5 N，方向指向Q，如图所示。

（1）求P 点电场强度的大小和方向。

（2）Q 为何种电荷，其电荷量是多少？

3．教材“问题与练习”第1题和第5题。

学习目标三──能用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度，并能进行有关的计算；

1．点电荷是最简单的场源电荷。设一个点电荷的电荷量为+Q，与之相距为r的A点放一试探电荷，所带电荷量为+q。请你由库仑定律和场强的定义式推导点电荷场强的表达式。

2．决定因素：

①大小：由场源电荷的电荷量Q以及场源电荷到场点之距r“全权”决定，而与检验电荷的电荷量q的大小及其存在与否无关。

②方向：由场源电荷电性决定。

3．比较场强定义式和点电荷场强表达式的区别

活学活用

1．一点电荷Q=2．0×10-8C，在距此点电荷30cm处，该点电荷产生的电场的场强是多少？

2．教材“问题与练习”第2题。

学习目标四──知道电场强度的叠加原理，并能用这一原理进行简单计算；

请你阅读教材12页《电场的叠加》

电场强度是矢量，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。

活学活用

1．如图所示，在真空中有两个点电荷Q1＝+3．0x10－８C和Q2＝－3．0x10－8C，它们相距0．1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r=0．1m。求电场中A点场强。

2．教材“问题与练习”第7题。

学习目标五──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和方向，知道几种典型电场的电场线分布。

请你阅读教材《电场线》

1．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。电场线是的，实际并不存在。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。

2．要牢记以下5种常见的电场的电场线：

在电场的某一区域，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。

练习题

一、选择题

1．下面关于电场的叙述正确的是[ ]

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

2．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

3．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

4．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2E

C．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

A．当r→0时，E→∞B．发r→∞时，E→0

C．某点的场强与点电荷Q的大小无关

D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同

6．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