1.3电场强度(一)导学案
1.3 电场强度导学案
课题:《§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.理解掌握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,掌握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5.知道电场线的作用,并能记住几种特殊电荷周围的电场线分布【重点难点】1.电场强度公式的应用,以及电场方向的规定,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。
【温故知新】1. 库仑力的计算公式:____________________,静电力常量K=_________________________。
它的适用条件是__________________和 ________________________。
2. 如何理解点电荷?【新课学习】知识点一:电场和电场的基本性质问题情境:天体之间没有直接接触,却有引力作用如图所示,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。
引导1:你知道哪里有电场吗?引导2:电场具有怎样的特征呢?1.电荷之间的相互作用是通过 发生的,凡是有电荷的存在,周围就激发出 ,它是一种看不见,摸不着的物质。
2.电场的基本性质是对放入其中的电荷有_______的作用。
知识点二:电场强度引导1:试探电荷的作用是什么?引导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?1.定义:放入电场中某点的试探电荷受到的电场力跟它的电量的 叫该点的电场强度,简称 。
2.定义式: ,单位: 。
3.方向:电场强度是 量,电场中某点的电场强度的方向与 在该点受到的电场力的方向相同。
高中物理《1.3 电场强度》第1课时学案新人教版选修3
高中物理《1.3 电场强度》第1课时学案新人教版选修31、3 电场强度(第1课时)学习目标(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与电荷电量q的比例关系,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。
学习重点:电场强度的概念及其定义式学习难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算引入新课设问:电荷间的相互作用力是怎样产生的?新课教学一、电场、(第1课时)1、电场及其基本性质:2、电磁场:3、静电场:二、电场强度(E):1、试探电荷和场源电荷(1)试探电荷(检验电荷):(2)场源电荷(源电荷):注意:检验电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响2、电场强度(E)(1)定义:(2)公式:(3)单位:(4)物理意义(5)是矢量:方向思考与讨论1:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向又如何?三、点电荷的电场、电场强度的叠加1、真空中点电荷的电场(1)大小:(2)方向:(3)适用范围2、电场强度的叠加原理:(1)同一直线上的情况(2)不在同一直线上的情况【例题1】下列说法中正确的是:()A、电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B、电场中某点的场强等于F/q,但与检验电荷的受力大小及带电量无关C、电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向D、公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的【例题2】在真空中有两个点电荷Q1=+3、010-8C和Q2=-3、010-8C,它们相距0、1m,求(1)两个电荷连线中点A的电场强度(2)距两个电荷都为0、1m的B的电场强度(3)若Q1、Q2均为正电荷,那么以上两点A、B处的电场强度酌情拓展:若Q1、Q2是不等量的同种电荷、异种电荷讨论哪个位置电场强度为零?思考与讨论2:讨论课本中的【说一说】,请讨论后归纳:①静电平衡:②静电平衡后导体内部电场的特点:●反馈练习1、在电场中某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时受到电场力向左,下列说法正确的是:()A、当放入正电荷时,该点的场强向右,当放入负电荷时,该点的场强向左B、只有在该点放入电荷时,该点才有场强C、该点的场强方向一定向右D、以上说法均不正确2、真空中,两个等量异种点电荷电量数值均为q,相距r、两点电荷连线中点处的电场强度的大小为:()A、0B、2kq/r2C、4k/r2D、8kq/r2高一物理第八周作业(16)1、图13-3-1表示电荷A和电荷B通过电场传递相互作用力。
高中物理高效课堂导学案设计-电场强度
第一层【知识记忆与理解】【自学区】
1、电场:
电荷周围存在什么?电荷间是通过什么发生相互作用的?电场的基本性质是什么?
2、电场强度E(场强)的定义:
①如何描述电场中一点电场的强弱?
②什么叫电场强度?请写出电场强度的定义式和单位
③电场强度是标量还是矢量,如果是矢量,其方向是怎样规定的?
3、电场强度的决定因素:请推导出真空中点电荷产生的电场的电场强度。
课题
1.3电场强度(第一课时)
课型
新授课
学
习
目பைடு நூலகம்
标
1、知道电荷之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的物质形态。
2、理解电场强度的概念及其意义,知道电场强度的公式、单位、方向。
3、能根据库仑定律的表达式和电场强度的定义式,推导点电荷场强的公式,并能够用此公式进行有关的计算。知道电场强度的叠加原理,并能用这一原理进行简单的计算。
第二层【思维探究与创新】【重难点探究区】
探究一:电场强度的理解:
1、根据上节课对右图的理解,三个小球受力大小不同
的原因是什么?
2、能否根据其定义式说电场强度E与F成正比,
与试探电荷q成反比?如果在同一点(P1点)放入不同电荷(q、2q、3q),受到的力大小一样吗?场强E大小一样吗?
3、场强E的方向就是收到电场力F的方向吗?如果放入的试探电荷是正电荷,这两个方向有什么关系?如果放入的是负的试探电荷呢?
探究二:公式E=F/q和E=kQ/r2的区别
1、对公式E=F/q和E=kQ/ r2进行比较,并说出它们分别是定义式还是决定式?
2、它们的适用条件各是什么?
3、两个公式中q和Q分别是什么?对试探电荷q有什么要求?
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,E A > EB B .Q 为负电荷时,E A < E BC .Q 为正电荷时,E A > E BD .Q 为正电荷时,E A < E B【例题1】1.真空中有一个点电荷+Q 1,在距其r 处的P 点放一电荷量为+Q 2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/Q 2也等于KQ 2/r 2C.试探电荷的电荷量变为2Q 2时,Q 2受到的电场力将变为2F ,而P 处的场强为F/Q 2D.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 。
《电场 电场强度》 导学案
《电场电场强度》导学案一、学习目标1、知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,初步了解场是物质存在的一种形式。
2、理解电场强度的概念及其定义式,会进行有关的计算。
3、认识电场强度的矢量性,知道电场强度的方向是怎样规定的。
4、了解常见电场的电场线分布,知道电场线的特点。
二、学习重难点1、重点(1)电场强度的概念及其定义式。
(2)电场线的特点。
2、难点(1)对电场强度概念的理解。
(2)电场强度的矢量性。
三、知识梳理(一)电场1、电场的概念电荷周围存在着一种特殊的物质,叫做电场。
电荷之间的相互作用是通过电场发生的。
2、电场的基本性质(1)对放入其中的电荷有力的作用。
(2)电场具有能量。
(二)电场强度1、定义放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 跟它的电荷量 q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
用 E 表示。
2、定义式\(E =\frac{F}{q}\)3、单位牛/库(N/C)4、物理意义描述电场强弱和方向的物理量。
5、方向规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
(三)电场强度的叠加1、如果几个点电荷同时存在,它们产生的电场就互相叠加,形成合电场。
这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。
2、电场强度是矢量,遵循矢量叠加的平行四边形定则。
(四)电场线1、电场线的定义为了形象地描述电场而人为引入的假想曲线。
2、电场线的特点(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)电场线的疏密表示电场的强弱,电场线越密的地方,电场强度越大。
(4)电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。
四、典型例题例 1:在电场中某点放入电荷量为 50×10⁻⁹ C 的正电荷,受到的电场力为 30×10⁻⁴ N。
求该点的电场强度。
解:根据电场强度的定义式\(E =\frac{F}{q}\),可得:\(E =\frac{30×10⁻⁴}{50×10⁻⁹} = 60×10⁴ N/C\)例 2:如图所示,真空中有两个点电荷 Q₁=+30×10⁻⁸ C,Q₂=-30×10⁻⁸ C,它们相距 01 m。
1.3选修3-1 第一章 静电场 第三节 电场强度 导学案 学生版
第一章静电场第三节电场强度学习目标:自主学习(预习案):【教材导读】1.电场(1)概念:________的周围存在着一种特殊的物质,这种物质看不见、摸不着,我们把这种物质叫做电场.________的电荷在周围空间产生的是静电场,它的分布不随时间而改变.(2)力的性质:电场对放入其中的________有力的作用,电荷之间的相互作用就是通过________来实现的.2.电场强度(1)两个电荷的概念①场源电荷:激发________的电荷称为场源电荷.任何电荷均能激发电场.②试探电荷:用来检验电场是否________或研究电场的________的电荷称为试探电荷,试探电荷的特点是所带的________和尺寸必须很小,放入被研究的电场时,应该对原电场不产生明显的影响.(2)电场强度①定义: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.②定义式:________.③单位:国际单位制中的单位:________,符号为:________.④矢量:电场强度的方向跟该点________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.3.点电荷的电场电场强度的叠加(1)点电荷的电场①存在于________周围.②公式:________.③方向:当Q为正电荷时,在电场中的P点,电场强度E的方向________;Q是负电荷时,电场强度E的方向________.(2)电场强度的叠加:若场源电荷不唯一,电场中某点的电场强度等于各个点电荷________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.4.电场线(1)定义:用来描述电场的曲线,曲线上每点的________表示该点的电场强度方向.(2)电场线的特点:①电场线总是起自________(或________),止于________(或________).即电场线不闭合,在无电荷处不中断.②任意两条电场线________.③电场线的________表示电场的强弱5.匀强电场(1)定义:如果电场中各点电场强度的________相等、________相同,这样的电场叫做匀强电场.(2)电场力:电荷在电场中受到的静电力又叫做电场力,公式为:F=________.【预习交流】1.既然电场用眼睛看不到,也无法用手触摸到,那么怎么能够证明某一空间中存在电场呢?2.本节我们用来定义电场强度的方法叫比值定义法,想一想:我们还学过哪些用比值定义的物理量?它们有什么共同点?3.在电场强度的定义式E=Fq中,我们知道电场强度E与静电力F、电荷量q无关,那么真空中点电荷的电场强度公式E=kQr2中电场强度E与电荷量Q和距离r是否有关?4.在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场吗?5.匀强电场有什么显著特点?电场线有什么特点?合作探究·交流展示(探究案):探究一对电场强度的理解【例1】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点产生的电场强度大小为E1=________,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点产生的电场强度大小为E2=________.该试探电荷受到的静电力大小为________,方向________.(3)若将A点的试探电荷移走,此时点电荷Q在A点产生的电场强度大小E3=________,方向为________.【对点训练1】(多选)关于电场,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,不依赖我们的感觉而客观存在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放在其中的电荷有力的作用D.电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中探究二点电荷的场强电场强度的叠加【例2】(多选)AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O.将电荷量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,如图所示.要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷Q,则该点电荷( )A.应放在A点,Q=2q B.应放在B点,Q=-2qC.应放在C点,Q=-q D.应放在D点,Q=q导学案装订线【对点训练2】如图所示,在x轴上有两个点电荷A、B,带电荷量分别为+Q1与-Q2,且Q1=2|Q2|.用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强的大小,则在x轴上应有( )A.E1=E2的点只有一处,该处合场强为零B.E1=E2的点共有两处,一处合场强为零,另一处合场强为2E2C.E1=E2的点共有三处,其中两处合场强为零,另一处合场强为2E2D.E1=E2的点共有三处,其中一处合场强为零,另两处合场强为2E2探究三对电场线的理解【例3】实线为三条未知方向的电场线,从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子,a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用),则( )A.a一定带正电,b一定带负电 B.电场力对a做正功,对b做负功C.a的速度将减小,b的速度将增大 D.a的加速度将减小,b的加速度将增大【对点训练3】(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,粒子由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点的加速度大于在N点的加速度C.粒子在M点的加速度小于在N点的加速度D.粒子在M点的动能小于在N点的动能探究四电场和力学知识的综合问题【例4】竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带正电的小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图所示,问:(1)小球所带的电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?【对点训练4】在如图所示的匀强电场中,有一轻质棒AB,A点固定在一个可以转动的轴上,B端固定有一个大小可忽略、质量为m,带电荷量为Q的小球,当棒静止后与竖直方向的夹角为θ,求匀强电场的场强.尝试应用:1.下列说法中正确的是( )A.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的场强等于F/q,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C.电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向D.公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的2.(多选)关于电场线的特征,下列说法中正确的是( )A.如果某空间中的电场线是曲线,那么在同一条电场线上各处的场强不相同B.如果某空间中的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的场强相同C.如果空间中只存在一个孤立的点电荷,那么这个空间中的任意两条电场线不相交;如果空间中存在两个以上的点电荷,那么这个空间中有许多电场线相交D.电场中任意两条电场线都不相交3.正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是图中的哪一个( )4.在电场中某点引入电量为q的正电荷,这个电荷受到的电场力为F,则( )A.在这点引入电量为2q的正电荷时,该点的电场强度将等于F/2qB.在这点引入电量为3q的正电荷时,该点的电场强度将等于F/3qC.在这点引入电量为2e的正离子时,则离子所受的电场力大小为2eF/qD.若将一个电子引入该点,则由于电子带负电,所以该点的电场强度的方向将和在这一点引入正电荷时相反5.如图,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将做( )A.自由落体运动B.曲线运动C.沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D.变加速直线运动个人自评。
高中物理 第1章 静电场 1.3 电场强度导学案新人教版选修
高中物理第1章静电场 1.3 电场强度导学案新人教版选修【学法指导】1、认真阅读教科书,努力完成“基础导学”部分的内容;2、探究部分内容可借助资料,但是必须谈出自己的理解;不能独立解决的问题,用红笔做好标记;3、课堂上通过合作交流研讨,认真听取同学讲解及教师点拨,排除疑难;4、全力以赴,相信自己!学习目标知识与技能过程与方法情感态度与价值观1、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2、知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算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。
培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
学习重点电场强度的概念及定义式、电场的叠加原理、电场线、匀强电场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【学习过程】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:、匀强电场是电场强度的大小______,方向________的电场、匀强电场的电场线是________相等的________线、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、【探究案】1、两个场强公式和的比较项目意义适用条件Q或q的意义公式中各量的关系E=E=k(注:最后一列填写各量是否存在正反比关系,如果存在,请详细填写)2、检验电荷的作用是什么?3、同一检验电荷,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?4、电场线能不能相交?为什么?总结:场强大小和方向的判断方法大小:1 、定义:方向:大小:2、电场线:方向:我的(反思、收获、问题):参考答案1、物质电荷电场2、静止3、是否存在强弱场源电荷4、静电力电荷量牛顿每库仑 N/C 矢正电荷5、k 由Q指向P 由P指向Q6、大小和方向7、各个点电荷单独矢量和8、有方向的曲线切线方向 (1)正电荷负电荷无穷远 (2)不相交 (3)大小1、项目意义适用条件Q或q的意义公式中各量的关系E=电场强度的定义式任何电场q是试探电荷E用F与q的比值来表示,但E大小与F、q大小无关E=k点电荷的场强公式点电荷在真空中Q是场源电荷E不仅由Q、r决定且E∝Q,E∝2、检验电场是否存在及其强弱分布情况、3、引入了“电场强度”这一物理量来描述、。
1.3 电场强度 导学案打印版(1)
1.3 电场强度(1)学习目标:1、通过对电场概念的学习,明确场的特点,描写场的方法,在脑中建立起场的模型。
2、理解场源电荷、检验电荷的概念,理解和掌握电场强度的概念。
3、掌握点电荷的电场强度公式。
4、理解和掌握电场的叠加原理,会计算简单的点电荷组产生的电场。
5、了解电场线的意义和特点。
6、知道匀强电场。
【自主学习】任务一:自主合作学习并说明什么是电场?电场看不见摸不着,怎么能知道电场的存在?电场有什么样性质?(一)电场:(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。
(2)电场的性质(二)电场强度(E):(1)场强定义式:(其中F为检验电荷所受电场力,q为检验电荷电量,但场强与F、q均无关,而由场源电荷及该点位置决定,本公式适用于任意电场)★单位:、★1N/C的意义。
★方向性:物理学中规定,电场中某点的场强方向跟方向相同。
我们也可以说,负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向。
典型例题1:电场中有一点p,下列说法正确的是()A. 若放在p点的试探电荷的电量减半,则p点的电场强度也减半B. 若p点没有试探电荷,则p点的电场强度为零C . p点的场强越大,则同一试探电荷在p点受到的静电力越大D. p点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向变式练习:1.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任务二:根据电场强度的定义和前面我们学习过的库仑定律,你能求出点电荷(真空中)的电场中某一点的电场强度大小和方向?典型例题2:真空中有一点电荷+Q,试求:距离+Q为r处的A点处的电场强度的大小。
针对真空中的点电荷电场,你能推导出电场中某点的电场强度吗?理论推导:方法总结:真空中点电荷电场场强:(本公式仅适用于真空中的点电荷)........注意:检验电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响。
高中物理1.3电场强度导学案1(创新班)新人教版选修3_1
课题 1.3 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.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。
学案内容教师备课(学生笔记)————课前自主学习————一.电场1、电荷的周围存在着由它产生的一种特殊__________。
2、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。
检验空间有无电场,就看该空间对放入其中的________有无力的作用。
3.场和分子、原子组成的实物一样具有_________和_________,是物质存在的另一种方式。
4.静电场是指___________电荷产生的电场。
二.电场强度1.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。
2.激发或产生我们正在研究的电场的电荷,是电场的___________。
3.电场强度(1)概念:放入电场中某点的点电荷所受的_________与它的________的比值叫做电场强度,简称场强。
(2)物理意义:表示电场的_________________。
(3)定义式及单位:E=_________,单位是________,符号是__________。
(4)理解:○1电场强度是____量,有大小也有方向,其方向与_________所受电场力的方向相同。
○2E=Fq是场强的定义式,E与F、q均_________,而是由___________决定的。
○3场强从__________描述电场的性质。
○4电场强度必须说明哪一个________。
不同______,场强往往不同。
高中物理3-1电场强度导学案
高中物理选修3-1导学案§1.3 电场强度(第一课时)【学习目标】1、电场(1)概念:电荷周围存在着的传递带电体间____________的场。
(2)性质:电场是客观存在的,是物质存在的一种形式,电场对放入其中的电荷__________的作用。
(3)电场力:电荷因放入________中而受到的力。
2、电场的描述(1)试探电荷——放入电场中探测________性质的电荷。
试探电荷的________、__________应足够小。
(2)电场强度①物理意义:描述电场________的物理量。
②定义:放入电场中某点的电荷所受的________跟它的_________的比值,用字母______表示。
③定义式:_____________④单位:在国际单位制中,电场强度的单位为________,符号是________,适用于________电场。
⑤方向:电场中某点的电场强度的方向与_____电荷在该点受到的电场力的方向_______,与______电荷在该点受到的电场力的方向_______。
⑥电场强度是_____量,它的合成遵守__________________定则。
⑦如果电场中各点的场强大小和方向都相同,这种电场叫做_____________。
(3)真空中点电荷周围的场强 在真空中点电荷Q 的电场中,在距Q 为r 的P 点引入试探电荷q , q 所受的静电力F=_________,由电场强度的定义式E=______, 可得电场强度的另一种表达式E=________。
一、关于电场的三点说明1.电场是一种特殊的物质,虽然看不见摸不着,但它与实物一样客观存在着。
2.电荷的周围一定 存在电场,静止电荷的周围存在着静电场.3.电荷间的相互作用是通过电场发生的.二、电场强度的理解1.电场强度是描述电场的力的性质的物理量.2.电场强度由电场本身决定,与放入其中的试探电荷无关.3.电场强度是矢量,它遵循矢量的特点和运算法则.三、电场和电场强度的关系电场强度是为描述电场而引进的物理量,场强的大小和方向分别表示电场的强弱和方向.【即学即练】1.电场中有一点P ,下列哪种说法是正确的( )A .若放在P 点的点电荷的电荷量减半,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 点场强越大,则同一电荷在P 点所受电场力越大D .P 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 四、公式q FE =和2r Q k E =的比较【例题1】如图,有一个带负电的导体M ,其附近有一点P ,如果P 处放置一个q=-3.0×10-8C 的试探电荷,q 在P 点所受的电场力的大小为7.2×10-6N ,方向如图中F 所示,那么P 点的场强多大?方向如何?【例题2】场源电荷Q=2×10-4C ,是正点电荷;检验电荷q= -2×10-5C ,是负点电荷,它们相距r=2m 而静止,且都在真空中。
高中物理 第一章 静电场 1.3 电场强度知识导学案 新人教版选修31
3 电场强度问题探究一个物体没有与地球接触,就能受到重力作用,重力是重力场传递的.两个电荷没有相互接触,彼此间就有相互作用的静电力,那么静电力是如何发生的?当两个带电小球之间的距离发生变化时,其静电力的大小也会发生变化,可见电场是有强弱的.我们通过怎样的方式来检验电场的强弱分布呢?自学导引1.电场:电荷周围客观存在的一种特殊物质叫________,电场的基本性质是对放入其中的电荷或微小物体有______的作用.电荷之间的相互作用力是通过________发生的. 答案:电场 力 电场2.电场强度(1)定义: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,叫做该点的___________,简称________,用符号_______来表示.(2)定义式:________________________,它适用于所有静电场.(3)单位:牛/库仑(N /C)或伏/米(V/m ).(4)方向:电场强度是________,物理学中规定,电场中某点场强的方向与__________在该点所受__________的方向相同,与负电荷在该点所受静电力的方向________. 答案:(1)电场强度 场强 E(2)E=q F (4)矢量 正电荷 静电力 相反3.真空中的点电荷的电场强度:E=k 2rQ ,它只适用于___________________的场强计算. 答案:真空中点电荷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________存在时在该点所产生的场强的________和,合场强的计算应遵守_____________________.答案:单独 矢量 平行四边形定则5.电场力:电荷在电场中受到的作用力,其大小为:___________,正电荷受的电场力的方向与电场强度方向________,负电荷受的电场力的方向与电场强度方向________.图1-3-1答案:F=qE 相同 相反6.电场线:在电场中画出若干曲线,曲线上任意一点的切线方向都和该点的场强方向________(如图1-3-1所示);电场线虽然可以用实验的方法来模拟,但电场中并不________电场线,它只是为了形象地描述电场而引入的一种________的曲线.答案:相同 存在 假想7.电场线的特点:(1)静电场中,电场线起始于__________,而终止于__________ (或___________)或起始于___________而终止于__________.(2)电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向________.(3)任意两条电场线__________,不中断.(4)电场线的疏密程度反映了场强的________.电场线越密的地方,场强________;电场线越稀的地方,场强越弱.(5)电场线不表示电荷在电场中的运动轨迹.答案:(1)正电荷 负电荷 无穷远处 无穷远处 负电荷(2)相同(3)不相交(4)强弱 越强8.匀强电场:在电场中的某一区域里,电场强度的大小处处________、方向处处________,这个区域的电场叫匀强电场.匀强电场的电场线是________、__________的一簇直线. 答案:相等 相同 平行 等间距疑难剖析一、公式E=q F 和E=k 2rQ 的区别 公式E=qF 是电场强度的定义式,对任何情况都适用. 公式E=k2r Q 仅适用于真空中点电荷的电场,E=q F 提供了量度电场强度的一种方法;E=k 2r Q 则提供了真空中点电荷电场的场强计算方法.在E=q F 中q 是试探电荷,故E 与q 无关,而在E=k 2r Q 中Q 是产生电场的场源电荷,故E 与Q 成正比. 二、电场力和电场强度的区别和联系【例1】 (2000年上海高考)如图1-3-2所示,一带电荷量为q 的金属球,固定在绝缘的支架上,这时球外P 点的电场强度为 E 0.当把一电荷量也是q 的点电荷放在P 点时,测得点电荷受到的静电力为F 1;当把一电荷量为 aq 的点电荷放在P 点时,测得作用在这个点电荷的静电力为F 2.则在国际单位制中( )图1-3-2A .F 1的数值等于qE 0B .F 2的数值等于aF 1C .a 比1小得越多,F 2的数值越接近aqE 0D .a 比1小得越多,F 2的数值越接近aF 1 思路分析:本题涉及的问题是是否能将放入P 点的点电荷看作试探电荷.显然,当引入电荷的电荷量也为q 时,它对金属球表面的电荷分布会带来影响,这个电荷不能作为试探电荷,它改变了金属球作为带电体在空间中产生电场的分布,因此,P 点的场强会因引入q 而发生变化,不再为E 0,则A 错.当置于P 点电荷的电荷量为aq 时,金属球电荷的分布情况发生变化,故P 点的场强发生改变,即在两种情况下所受电场力与带电荷量都不成正比,故B 错误.a 比1小得越多,aq 电荷对金属球的表面电荷分布影响越小,该处的电场强度越接近E 0,此时F 的值越接近aqE 0.答案:C温馨提示:对于金属球来说,作为场源电荷,本来它在P 点的场强由它自己决定,取决于它的带电荷量及到P 点的距离,但引入另一电荷后,会改变空间中的电场分布,从而改变P 点的场强、除非该电荷可看作检验电荷,带电荷量足够小,不至于明显地影响到金属球的电荷分布,因此做题时一定要注意物理规律的成立条件,不能直接套用一切情况.【例2】 研究表明,地球表面的电场强度不为零,假设地球表面附近的电场强度的平均值为20 N/C ,方向垂直地表面向下,则地球表面带____________电,平均每平方米表面带电荷量为q=___________.(已知静电力常量k=9.0×109 N ·m 2/C 2,π取3.0,地球半径R 取6.4×106 m)思路分析:把地球等效为一个均匀带电的球体,将其表面的电荷量看作全部集中于地球的球心,由地球表面附近的电场强度方向垂直地球表面向下可知地球表面带负电.由E=2R kQ ,得Q=k ER 2,每平方米均匀带电荷量σ=24RQ ,代入数值得σ=1.85×10-10 C. 答案:负 1.85×10-10 C温馨提示:有些同学刚看到这个题的时候感到无从下手,但如果注意到题目中给了地球的场强和半径,就能联想到我们所学的点电荷的场强了.我们知道,一个半径为R 的均匀带电球体在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相等,球外各点的电场强度也是E=2RkQ .这里我们把可以地球看成是一个均匀带电球体. 三、几种常见电场线的分布及特点1.点电荷的电场:正电荷的电场线从正电荷出发延伸到无限远,负电荷的电场线由无限远处延伸到负电荷,如图1-3-3所示.图1-3-3(1)点电荷形成的电场中,不存在场强相等的点.(2)若以点电荷为球心做一个球面,电场线处处与球面垂直.在此球面上场强大小处处相等,方向各不相同.2.等量同种电荷的电场:电场线分布如图1-3-4所示(以等量正电荷为例),其特点有:(1)两点电荷连线的中点处场强为零,此处无电场线,向两侧场强逐渐增大,方向指向中点.(2)两点电荷连线中点沿中垂面(中垂线)到无限远,电场线先变密后变疏,即场强先变大后变小,方向背离中点.图1-3-43.等量异种电荷的电场:电场线分布如图1-3-5所示(以等量正负电荷为例),其特点有:图1-3-5(1)两点电荷连线上的各点场强方向从正电荷指向负电荷,沿电场线方向先变小再变大,中点处场强最小.(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)垂直且指向负电点荷一侧,从中点到无穷远处,场强大小一直减小,中点处场强最大.4.匀强电场:场强的大小、方向处处相同,电场线为间距相等的平行直线,电场线分布如图1-3-6所示.图1-3-6四、电场线是电荷在电场中的运动轨迹吗?电场线有曲线的,也有直线的,下面我们分两种情况讨论.(1)电场线是曲线的情况:如图1-3-7所示,将一正点电荷置于P点,(静止)电荷所受电场力的方向沿该点的切线方向,那么电荷要沿切线加速,必然偏离电场线,电场线不能成为粒子的运动轨迹;如果点电荷有初速度v0,不论v0的方向如何,带电粒子带何种电荷,电场线均不能成为电荷的运动轨迹.图1-3-7(2)电场线是直线的情况:在动力学中我们知道,一个物体做直线运动,必须满足物体所受合外力的方向与初速度的方向在一条直线上,或者初速度为零而合外力的方向始终在一条直线上.如果电场线是一条直线,而带电粒子只受电场力(或合外力方向在电场线上),同时满足初速度为零(或初速度的方向在电场线上),电场线才与粒子的运动轨迹重合.【例3】图1-3-8中a、b是两个点电荷,它们的电荷量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧()图1-3-8A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|思路分析:作出A、B、C、D四种情况的矢量合成如图1-3-9所示,可以看出A、C、D三种情况中P点场强都指向MN左侧.图1-3-9答案:ACD温馨提示:本题考查电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.在考试中要善于作图分析.【例4】 如图1-3-10所示,正电荷Q 放在一匀强电场中,在以Q 为圆心、半径为r 的圆周上有a 、b 、c 三点,将检验电荷q 放在a 点,它受到的电场力正好为零,则匀强电场的大小和方向如何?b 、c 两点的场强大小和方向如何?图1-3-10思路分析:根据题意可知,检验电荷q 所在点的电场是由两个电场叠加而成的.根据题意可知,正电荷Q 在a 点的场强和匀强电场的场强大小相等、方向相反,所以匀强电场的大小为E=k 2r Q ,方向向右,如图1-3-11所示.在b 点,两个电场合成可得E b =2k 2r Q ;在c 点,两个电场合成可得E C =2k 2r Q .图1-3-11思维陷阱:在空间如果几个点电荷同时存在,它们的电场就互相叠加,形成合电场,求某点场强的矢量和,遵循平行四边形定则.此题经常出错的原因在于只求出一个场强,而忽视了场强的叠加.拓展迁移1.电场中某点的电场强度与放入该点的试探电荷有关吗?答案:电场中某点的电场强度E 是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的.虽然E=qF ,但场强E 绝不是试探电荷所受的电场力,也不是单位正试探电荷所受的电场力,因为电场强度不是电场力,电场中某点的电场强度,既与试探电荷的电荷量q 无关,也与试探电荷的有无无关.因为即使无试探电荷存在,该点的电场强度依然是原有的数值.2.在空间中任意两条电场线为什么不会相交?答案:在空间任何一点,如果存在电场的话,其方向只可能有一个,如果在该点有两条电场线相交,相交点就出现了两个电场方向,这当然是不可能的.实际电场线在空间也不会相切,如果相切,电场线之间的间距为零,此处的电场强度就会是无穷大.。
1.3电场强度学案
1.3电场强度导学案[目标定位] 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.知道电场强度的概念和定义式以及叠加原理,并会进行有关的计算.3.会用电场线表示电场,并熟记几种常见电场的电场线分布.一、预习填空:(一、)电场1.电场:周围存在的一种特殊物质,电荷间相互作用是通过发生的.2.静电场:电荷周围存在的电场称为静电场.3.性质:电场的基本性质是(二、)电场的描述1.试探电荷:2.电场强度:物理意义:定义式:,单位,符号 .方向:3.匀强电场:4.电场的叠加原理:想一想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?(三、)怎样“看见”电场1.电场线:2、电场线的特点:①②③④3.几种特殊的电场线熟记五种特殊电场电场线分布,如图想一想:①在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场吗?②在等量异种电荷的连线上以及连线的中垂线上电场强度有何特点?等量同种电荷呢?(四、)匀强电场1.定义:电场中各点电场强度大小相等、方向相同的电场.2.特点:(1)场强方向,电场线是直线.(2)场强大小,要求电场线疏密程度,即电场线间隔 .二、重点知识精讲(一、)对电场、电场强度的理解1.对电场的几点说明(1)特殊物质性:电场是一种看不见摸不着但客观真实存在的特殊物质.(2)客观存在性:电荷周围一定存在电场,静止的电荷周围存在静电场.(3)桥梁纽带作用:电场是电荷间相互作用的桥梁,不直接接触就可以发生相互作用.电荷间的相互作用是通过电场发生的,不是超距作用.2.电场强度的理解(1)电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.(2)电场强度是矢量,电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同.(3)电场强度E=Fq决定于电场本身:①电场强度的大小是确定的,与该点放不放电荷、放入电荷的电荷量的大小均无关;②电场强度的方向是确定的,与放入该点的正试探电荷的受力方向相同,如果在该点放入负试探电荷,则场强方向与负试探电荷受力方向相反.例1真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图2所示.(1)q在M点受到的作用力;(2)M点的场强;(3)拿走q后,M点的场强;(4)M、N两点的场强哪点大.针对训练1、 A 为已知电场中的一固定点,在A 点放一电荷量为q 的试探电荷,所受电场力为F ,A 点的场强为E ,则( )A.若在A 点换上电荷量为-q 的电荷,A 点场强方向发生变化B.若在A 点换上电荷量为2q 的试探电荷,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、)两个公式E =F q 与E =kQr2的对比1.公式E =F q 是定义式,适用任何电场,E 可以用Fq 来度量,但与F 、q 无关,其中q 是试探电荷.2.公式E =k Qr2是点电荷场强的决定式,仅适用于点电荷的电场强度求解,Q 是场源电荷,E 与Q 成正比,与r2成反比.例2 (双选)真空中距点电荷(电荷量为Q)为r 的A 点处,放一个电荷量为q(q ≪Q)的点电荷,q 受到的电场力大小为F ,则A 点的场强为( ) A.F Q B.F q C.k q r2 D.k Q r2(三、)电场强度的叠加1.电场强度是矢量,它遵循矢量的特点和运算法则.2.某空间中有多个电荷时,该空间某点的电场强度等于所有电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.3.可以根据对称性原理,灵活利用假设法、分割法等特殊方法进行研究.例3 如图所示,真空中带电荷量分别为+Q 和-Q 的点电荷A 、B 相距r ,则: (1)求两点电荷连线的中点O 处的场强;(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A 、B 两点都为r 的O ′点的场强如何.针对训练2、N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球,均匀分布在半径为R 的圆周上,如图6所示,若移去位于圆周上P 点的一个小球,则圆心O 点处的电场强度大小为________,方向为________.(已知静电力常量为k) (四、)电场线的理解和应用 1.电场线的特点(1)起始于正电荷或无限远,终止于负电荷或无限远. (2)任意两条电场线不相交.(3)在同一幅图中,电场线的疏密表示场强的大小. 注意:电场线不是带电体运动的轨迹.例4 如图4所示是某静电场的一部分电场线分布情况,下列说法中正确的是( ) A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q 在A 点处受到的电场力比在B 点处受到的电场力大C.点电荷q 在A 点处的瞬时加速度比在B 点处的瞬时加速度小(不计重力)D.负电荷在B 点处受到的电场力的方向沿电场线在B 点切线方向 2.电场线与带电粒子运动轨迹重合必须同时满足以下条件 (1)电场线是直线.(2)带电粒子只受电场力作用,或受其他力,且其他力的方向沿电场线所在直线. (3)带电粒子初速度的方向为零或初速度的方向沿电场线所在的直线.例5下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中正确的是( ) A .带电粒子在电场中运动,如仅受电场力作用其加速度方向一定与电场线方向相同 B .带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合C .带电粒子仅受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合D .带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合借题发挥: 带电粒子在电场中的运动轨迹,决定于粒子运动速度和受力情况,与电场线不一定重合.四、课堂对点练习:1.下列说法中正确的是( )A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B.场中某点的场强等于Fq ,但与检验电荷的受力大小及电荷量无关C.场中某点的场强方向是检验电荷在该点的受力方向D.公式E =F q 和E =k Qr2对于任何电场都是适用的2. 如图所示,在一带负电的导体A 附近有一点B ,如在B 处放置一个q 1=-2.0×10-8 C 的电荷,测出其受到的电场力F 1大小为4.0×10-6N ,方向如图,则B 处场强为多大?如果换用一个q 2=4.0×10-7 C 的电荷放在B 点,此时B 处场强为多大?其受力多大?3.(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,粒子由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.粒子必带负电电场强度练习题1.(多选)下列关于电场和电场强度的说法正确的是( )A.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B.电场是人为设想出来的,其实并不存在C.某点的场强越大,则同一电荷在该点所受到的电场力越大D.某点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向2.在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力方向向右;当放入负电荷时受到的电场力方向向左,则下列说法中正确的是( )A.当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,该点场强方向向左B.该点场强方向一定向右C.该点场强方向一定向左D.该点场强方向可能向右,也可能向左3. 在电场中的A、B两处分别引入不同的试探电荷q,得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图所示,则( )A.EA>EBB.EA<EBC.EA=EBD.不能判定EA、EB的大小4.真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r,则A、B两点的电场强度大小之比为( )A.3∶1B.1∶3C.9∶1D.1∶95.(多选)关于电场线的性质,以下说法正确的有( )A.电场线是正电荷在电场中的运动轨迹B.电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小C.电场线的箭头方向表示场强减弱的方向D.空间中两条电场线不能相交6.下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )7.(多选) 某电场的电场线分布如图所示,则( )A.电荷P带正电B.电荷P带负电C.a点的电场强度大于b点的电场强度D.正检验电荷在c点的受到的电场力大于在d点受到的电场力8. A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下,以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B点,其v-t图象如图3所示.则此电场的电场线分布可能是( )9.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,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、(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称.则(AC)A.B、C两点场强大小和方向都相同 B.A、D两点场强大小相等,方向相反C.E、O、F三点比较,O的场强最强 D.B、O、C三点比较,O点场强最强11.如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称.要使圆心O处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在( )A.A点B.B点C.C点D.D点12.如图6所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为900 N/C,在电场内一水平面上作半径为10 cm的圆,圆上取A、B两点,AO沿E方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电荷量为10-9 C的正点电荷,则A处场强大小EA=________N/C,B处的场强大小EB=________ N/C.13.在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点.当把一检验电荷+q放在d点恰好平衡时(如图所示).(1)匀强电场场强E的大小,方向如何;(2)检验电荷+q放在点c时,受力Fc的大小、方向如何;(3)检验电荷+q放在点b时,受力Fb的大小、方向如何.第3讲 电场强度[目标定位] 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.知道电场强度的概念和定义式以及叠加原理,并会进行有关的计算.3.会用电场线表示电场,并熟记几种常见电场的电场线分布.一、电场1.电场:电荷周围存在的一种特殊物质,电荷间相互作用是通过电场发生的.2.静电场:静止的电荷周围存在的电场称为静电场.3.性质:电场的基本性质是对放入其中的电荷有作用力. 二、电场的描述1.试探电荷: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:在电场中同一点的点电荷所受电场力的大小与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度,简称场强.物理意义:表示电场的强弱和方向.定义式:E =Fq ,单位牛(顿)每库(仑),符号N/C.方向:电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同.3.匀强电场:如果电场中各点的场强大小和方向都相同,这种电场叫做匀强电场.4.电场的叠加原理:如果在空间同时存在多个点电荷,这时在空间某一点的电场强度等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理.想一想 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 如加速度a =Δv Δt ;密度ρ=MV 等.用比值定义的物理量可反映物质本身的某种属性,与用来定义的另外两个物理量并无直接关系. 三、怎样“看见”电场1.电场线:在电场中画出一系列曲线,使曲线上每一点的切线方向都和该处的场强方向一致. 这样的曲线就叫做电场线.2.几种特殊的电场线熟记五种特殊电场电场线分布,如图1所示.图1想一想 在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场吗?答案 电场线是法拉第为了形象描述电场的强弱及方向而假想的,如果在每个地方都画上电场线也就无法对电场进行描述了.所以在相邻的两条电场线之间没画上电场线的地方也有电场. 四、匀强电场1.定义:电场中各点电场强度大小相等、方向相同的电场.2.特点:(1)场强方向处处相同,电场线是平行直线.(2)场强大小处处相等,要求电场线疏密程度相同,即电场线间隔相等.一、对电场、电场强度的理解 1.对电场的几点说明(1)特殊物质性:电场是一种看不见摸不着但客观真实存在的特殊物质. (2)客观存在性:电荷周围一定存在电场,静止的电荷周围存在静电场.(3)桥梁纽带作用:电场是电荷间相互作用的桥梁,不直接接触就可以发生相互作用. 电荷间的相互作用是通过电场发生的,不是超距作用. 2.电场强度的理解(1)电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.(2)电场强度是矢量,电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同. (3)电场强度E =Fq决定于电场本身:①电场强度的大小是确定的,与该点放不放电荷、放入电荷的电荷量的大小均无关;②电场强度的方向是确定的,与放入该点的正试探电荷的受力方向相同,如果在该点放入负试探电荷,则场强方向与负试探电荷受力方向相反.例1 真空中O 点放一个点电荷Q =+1.0×10-9 C ,直线MN 通过O 点,OM 的距离r =30 cm ,M 点放一个点电荷q =-1.0×10-10C ,如图2所示.求:图2(1)q 在M 点受到的作用力; (2)M 点的场强;(3)拿走q 后,M 点的场强; (4)M 、N 两点的场强哪点大.答案 (1)大小为1.0×10-8 N ,方向沿MO 指向Q (2)大小为100 N/C ,方向沿OM 连线背离Q (3)大小为100 N/C ,方向沿OM 连线背离Q (4)M 点场强大解析 (1)电场是一种物质,电荷q 在电场中M 点所受的作用力是电荷Q 通过它的电场对q 的作用力,根据库仑定律,得F M =k Qq r 2=9.0×109×1.0×10-9×1.0×10-100.32N =1.0×10-8 N.因为Q 为正电荷,q 为负电荷,库仑力是吸引力,所以力的方向沿MO 指向Q .(2)M 点的场强E M =F M q =1.0×10-81.0×10-10N /C =100 N/C ,其方向沿OM 连线背离Q ,因为它的方向跟负电荷所受电场力的方向相反.(3)场强是反映电场的力的性质的物理量,它是由形成电场的电荷Q 及场中位置决定的,与试探电荷q 是否存在无关.故M 点的场强仍为100 N/C ,方向沿OM 连线背离Q . (4)由E ∝1r2得M 点场强大.借题发挥 公式E =F q 中的q 是试探电荷的电荷量,所以E =F q 不是场强的决定式;公式E =k Qr 2中的Q 是场源电荷的电荷量,所以E =k Qr2是点电荷场强的决定式.针对训练 A 为已知电场中的一固定点,在A 点放一电荷量为q 的试探电荷,所受电场力为F ,A 点的场强为E ,则( )A.若在A 点换上电荷量为-q 的电荷,A 点场强方向发生变化B.若在A 点换上电荷量为2q 的试探电荷,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 答案 D解析 电场强度E =Fq 是通过比值定义法得出的,其大小及方向与试探电荷无关;故放入任何电荷时电场强度的方向大小均不变,A 、B 、C 均错误.故选D. 二、两个公式E =F q 与E =kQr2的对比1.公式E =F q 是定义式,适用任何电场,E 可以用Fq 来度量,但与F 、q 无关,其中q 是试探电荷.2.公式E =k Qr 2是点电荷场强的决定式,仅适用于点电荷的电场强度求解,Q 是场源电荷,E 与Q成正比,与r 2成反比.例2 (双选)真空中距点电荷(电荷量为Q )为r 的A 点处,放一个电荷量为q (q ≪Q )的点电荷,q 受到的电场力大小为F ,则A 点的场强为( ) A.F Q B.F q C.k q r 2 D.k Q r 2 答案 BD解析 E =F q 中q 指的是试探电荷,E =kQr 2中Q 指的是场源电荷,故B 、D 正确.三、电场强度的叠加1.电场强度是矢量,它遵循矢量的特点和运算法则.2.某空间中有多个电荷时,该空间某点的电场强度等于所有电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和.3.可以根据对称性原理,灵活利用假设法、分割法等特殊方法进行研究.例3 如图3所示,真空中带电荷量分别为+Q 和-Q 的点电荷A 、B 相距r ,则:图3(1)求两点电荷连线的中点O 处的场强;(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A 、B 两点都为r 的O ′点的场强如何. 答案 (1)8kQr2,方向由A 指向B(2)kQr2,方向与AB 连线平行,由A 指向B解析 (1)如图甲所示,A 、B 两点电荷在O 点产生的场强大小相同,方向由A 指向B .A 、B 两点电荷在O 点产生的电场强度E A =E B =kQ ⎝⎛⎭⎫r 22=4kQ r2.故O 点的合场强为E O =2E A =8kQ r 2,方向由A 指向B .(2)如图乙所示,E A ′=E B ′=kQ r 2,由矢量图所形成的等边三角形可知,O ′点的合场强E O ′=E A ′=E B ′=kQ r 2,方向与A 、B 的中垂线垂直,即E O ′与E O 同向. 四、电场线的理解和应用1.电场线的特点(1)起始于正电荷或无限远,终止于负电荷或无限远.(2)任意两条电场线不相交.(3)在同一幅图中,电场线的疏密表示场强的大小.注意:电场线不是带电体运动的轨迹.2.电场线与带电粒子运动轨迹重合必须同时满足以下条件(1)电场线是直线.(2)带电粒子只受电场力作用,或受其他力,且其他力的方向沿电场线所在直线.(3)带电粒子初速度的方向为零或初速度的方向沿电场线所在的直线.例4 如图4所示是某静电场的一部分电场线分布情况,下列说法中正确的是( )图4A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q 在A 点处受到的电场力比在B 点处受到的电场力大C.点电荷q 在A 点处的瞬时加速度比在B 点处的瞬时加速度小(不计重力)D.负电荷在B 点处受到的电场力的方向沿电场线在B 点切线方向答案 B解析 电场线的疏密反映了电场强度的大小,而加速度的大小关键是看电场力的大小.负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线,故A 错;电场线越密的地方场强越大,由题图知E A >E B ,又因F =qE ,得F A >F B ,故B 正确;由a =F m 知,a ∝F ,而F ∝E ,E A >E B ,所以a A >a B ,故C 错;负电荷在B 点受到的电场力的方向与B 点电场强度的方向相反,故D 错;故选B.借题发挥 带电粒子在电场中的运动轨迹,决定于粒子运动速度和受力情况,与电场线不一定重合.对电场强度的理解及应用1.下列说法中正确的是( )A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B.场中某点的场强等于F q,但与检验电荷的受力大小及电荷量无关 C.场中某点的场强方向是检验电荷在该点的受力方向D.公式E =F q 和E =k Q r2对于任何电场都是适用的 答案 B2. 如图5所示,在一带负电的导体A 附近有一点B ,如在B 处放置一个q 1=-2.0×10-8 C 的电荷,测出其受到的电场力F 1大小为4.0×10-6 N ,方向如图,则B 处场强为多大?如果换用一个q 2=4.0×10-7 C 的电荷放在B 点,其受力多大?此时B 处场强为多大?图5答案 200 N /C 8.0×10-5 N 200 N/C解析 由场强公式可得E B =F 1q 1=4.0×10-62.0×10-8 N /C =200 N/C ,因为是负电荷,所以场强方向与F 1方向相反.q 2在B 点所受电场力F 2=q 2E B =4.0×10-7×200 N =8.0×10-5 N ,方向与场强方向相同,也就是与F 1反向.此时B 处场强仍为200 N/C 不变,方向与F 1相反.电场强度的矢量性 电场的叠加原理3. N (N >1)个电荷量均为q (q >0)的小球,均匀分布在半径为R 的圆周上,如图6所示,若移去位于圆周上P 点的一个小球,则圆心O 点处的电场强度大小为________,方向为________.(已知静电力常量为k )图6答案 大小为kq R2 沿OP 指向P 点 解析 根据对称性可知,均匀分布在半径为R 的圆周上带电小球在圆心O 处的合场强E =0,那么移去位于圆周上P 点的一个小球后,圆心O 处的场强与P 点的小球所带电荷在圆心O 处产生的场强大小相等、方向相反,即大小为kq R2,方向沿OP 指向P 点. 电场线的特点及应用4.(双选) 某静电场中的电场线如图7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,粒子由M 运动到N ,以下说法正确的是( )图7A.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.粒子必带负电答案 AC解析做曲线运动的物体合力指向曲线的内侧,又因为粒子只受电场力,所以粒子带正电,A正确;由于电场线越密,场强越大,粒子受电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此粒子在N点加速度大,C正确.(时间:60分钟)题组一对电场及电场强度的理解1.(双选)下列关于电场和电场强度的说法正确的是()A.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B.电场是人为设想出来的,其实并不存在C.某点的场强越大,则同一电荷在该点所受到的电场力越大D.某点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向答案AC解析电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质,电荷间的相互作用是通过电场产生的,不是得F=Eq,当q一定时,E越大,F越大,故C正确;某假想的,故A正确,B错误;由E=Fq点场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向,与负电荷受电场力的方向相反,故D错误.2.在电场中某点,当放入正电荷时受到的电场力方向向右;当放入负电荷时受到的电场力方向向左,则下列说法中正确的是()A.当放入正电荷时,该点场强方向向右;当放入负电荷时,该点场强方向向左B.该点场强方向一定向右C.该点场强方向一定向左D.该点场强方向可能向右,也可能向左答案 B解析电场中某一点的电场方向取决于电场本身,其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致,与负电荷的受力方向相反,故只有B正确.3. 在电场中的A、B两处分别引入不同的试探电荷q,得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图1所示,则()图1A.E A >E BB.E A <E BC.E A =E BD.不能判定E A 、E B 的大小答案 A解析 根据电场强度的定义式E =F q,电场强度与图中图线的斜率相对应,故E A >E B ,A 项正确.4.真空中,A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ,则A 、B 两点的电场强度大小之比为( )A.3∶1B.1∶3C.9∶1D.1∶9答案 C解析 由点电荷场强公式有:E =k Q r 2∝r -2,故有E A E B =⎝⎛⎭⎫r B r A 2=⎝⎛⎭⎫3r r 2=9∶1,C 项正确. 题组二 电场线的特点及应用5.(双选)关于电场线的性质,以下说法正确的有( )A.电场线是正电荷在电场中的运动轨迹B.电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小C.电场线的箭头方向表示场强减弱的方向D.空间中两条电场线不能相交答案 BD解析 电场线是为了描述电场的强弱及方向的方便而引进的假想线,它一般不与电荷的运动轨迹重合,A 错误,B 正确.电场线的箭头方向表示场强的方向,C 错误.由于电场的具体方向与电场线上某点的切线方向相同,若两条电场线相交,则在该点可以作出两条切线,表明该点的电场不唯一,这与实际不符,D 正确.故选B 、D.6.下列各电场中,A 、B 两点电场强度相同的是( )答案 C解析A图中,A、B两点场强大小相等,方向不同;B图中,A、B两点场强的方向相同,但大小不等;C图中是匀强电场,则A、B两点场强大小、方向相同;D图中A、B两点场强大小、方向均不相同.故选C.7.(双选) 某电场的电场线分布如图2所示,则()图2A.电荷P带正电B.电荷P带负电C.a点的电场强度大于b点的电场强度D.正检验电荷在c点的受到的电场力大于在d点受到的电场力答案AD解析电场线从正电荷出发,故A正确,B错误;从电场线的分布情况可知,b点的电场线比a点的密,所以b点的电场强度大于a点的电场强度,故C错误;c点的场强大于d点的场强,所以正检验电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力,故D正确;故选A、D.8.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下,以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B点,其v-t图象如图3所示.则此电场的电场线分布可能是()图3答案 A。
导学案最新高二物理粤教版选修3-1学案:1.3 电场强度第1课时
1.3 电场强度 第1课时[学习目标定位] 1.理解电场强度的概念及公式,并会进行有关的计算.2.会用电场线表示电场,并熟记几种常见电场的电场线分布特征。
3。
理解点电荷的电场强度及场强叠加原理.一、电场 电荷之间的相互作用是通过电场发生的,其基本特征之一是对处于其中的其他电荷有力的作用.电荷q 1通过它的电场对电荷q 2产生力的作用,同时电荷q 2也通过自己的电场对电荷q 1产生力的作用.二、电场的描述1.放入电场中某点的点电荷所受电场力与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度,它是用来描述电场强弱和方向的物理量,其大小与试探电荷及其受力无关,决定于电场本身,其方向与正电荷在该点所受电场力方向相同。
2.如果电场中各点的场强大小和方向都相同,这种电场叫做匀强电场.3.真空中点电荷周围形成的电场的场强公式为:E=k Q r 2,其中k 是静电力常量,Q 是场源电荷的电荷量. 4.电场强度的叠加:如果空间同时存在多个点电荷,这时空间某一点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.三、怎样“看见"电场1.在电场中画出一系列曲线,使曲线上每一点的切线方向都和该处的场强方向一致,这样的曲线就叫做电场线.2.场强越强的地方,电场线越密;电场线的疏密程度反映了电场的强弱.电场线从正电荷或无限远出发,到负电荷终止或延伸到无限远。
匀强电场的电场线是间隔距离相等的平行直线.一、电场电场强度[问题设计]1.在空间中有一电场,把一带电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点,该电荷受到的静电力为F。
若把带电荷量为2q的点电荷放在A点,则它受到的静电力为多少?若把带电荷量为nq的点电荷放在该点,它受到的静电力为多少?答案 2FnF2.结合问题设计1思考电荷在电场中某点受到的静电力F与电荷所带电荷量q有何关系?答案F与q成正比,即F与q的比值为定值.[要点提炼]电场强度的定义式是E=F/q,它是表示电场的强弱和方向的物理量:1.电场强度的唯一性:决定于电场本身,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(填“有关”或“无关”).2.电场强度的矢量性:电场强度的方向与在该点的正电荷所受静电力的方向相同,与负电荷的受力方向相反。
2016-2017学年物理选修3-1导学案1.3电场强度 精品
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.电场具有怎样的特征呢?答案 1.电荷的周围都存在电场.2.电场的基本特征是对放入其中的电荷有电场力的作用.归纳总结]电场是存在于电荷周围的一种特殊物质,并非由分子、原子组成,但客观存在.电荷间的相互作用是通过电场发生的. 【合作探究二】、电场强度 [问题情境]1.检验电荷的作用是什么? 2.同一检验电荷,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?归纳总结]电场强度是描述电场的强弱和方向的物理量,是______量,其大小由E =Fq来计算,其方向与______电荷的受力方向相同 答案 矢 正 [问题延伸]根据公式E =Fq可以得出E 与F 成正比或E 与q 成反比的结论吗?例1 如图2所示,在一带负电的导体A 附近有一点B ,如在B 处放置一个q 1=-2.0×10-8 C 的电荷,测出其受到的静电力F 1大小为4.0×10-6N ,方向如图,则B 处场强是多大?如果换用一个q 2=4.0×10-7 C 的电荷放在B 点,其受力多大?此时B 处场强多大?图 2【合作探究三】点电荷的电场与电场强度的叠加 [问题情境]1.在点电荷形成的电场中,某点的场强大小由哪些因素决定?2.公式E =F q 与E =kQr2有何区别?3.什么是电场强度的叠加?它遵循什么原则?归纳总结]1.公式E =F与E =kQ2的对比理解例2 在真空中O 点放一个电荷Q =+1.0×10-9 C ,直线MN 通过O 点,OM 的距离r=30 cm ,M 点放一个点电荷q =-1.0×10-10 C ,如图3所示,求:图(1)q 在M 点受到的作用力; (2)M 点的场强;(3)拿走q 后M 点的场强;(4)若MN =30 cm ,则N 点的场强多大?【合作探究四】、电场线 [问题情境]1.电场线是如何表示电场方向的? 2.电场线能不能相交?3.电场线是如何表示电场强弱的? 归纳总结1.电场线是为了描述电场而引入的一种假想曲线,曲线的______方向表示场强方向,曲线的________表示场强的相对大小.2.电场线从______电荷或无穷远出发,终止于无穷远或________电荷,电场线不相交.3.几种常见电场的电场线画法【合作探究五】匀强电场[问题情境]1.匀强电场有什么显著特点?电场线有什么特点?2.匀强电场通常存在于什么地方?2.匀强电场通常存在于带有等量异号电荷的一对平行金属板间.归纳总结1.匀强电场是电场强度的大小______,方向________的电场.2.匀强电场的电场线是________相等的________线.【课堂小结/本节知识网络】【思考】你学过的物理量还有哪些是用比值定义的?【当堂检测】1.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是产生电场的电荷的电荷量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.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4. 如图6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()图6A.A、B两处的场强方向相同B.因为A、B在一条电场线上,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【课后巩固】1. 如图9所示,在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,A、B为一竖直线上的两点,相距为L,外力F将质量为m、带电荷量为q的粒子从A点匀速移到B点,重力不能忽略,则下列说法中正确的是()图9A.外力的方向水平B.外力的方向竖直向上C.外力的大小等于qE+mgD.外力的大小等于(qE)2+(mg)22. 如图10所示,带正电的金属圆环竖直放置,其中心处有一电子,若电子某一时刻以初速度v0从圆环中心处水平向右运动,则此后电子将()图10A.做匀速直线运动B.做匀减速直线运动C.以圆心为平衡位置振动D.以上说法均不对3. 如图11所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在M、N间放一带电小球b,则b应()图11A.带负电,放在A点B.带正电,放在B点C.带负电,放在C点D.带正电,放在C点4. 如图12所示,一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ,当t =0时刻物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是( )图12A .物体开始运动后加速度先增大,后保持不变B .物体开始运动后加速度不断增大C .经过时间t =E 0k,物体在竖直墙壁上的速度达最大值D .经过时间t =μqE 0-mgμkq,物体运动速度达最大值5. 如图13所示,A 、B 是某点电荷电场中的一条电场线.在电场线上P 处自由释放一个负检验电荷时,它沿直线向B 点运动.对此现象,下列判断正确的是(不计电荷重力)( )图13A .电荷向B 做匀速运动B .电荷向B 做加速度越来越小的运动C .电荷向B 做加速度越来越大的运动D .电荷向B 做加速运动,加速度的变化情况不能确定【答案】 自主学习:答案 1.物质 电荷 电场 2.静止 3.是否存在 强弱 场源电荷 4.静电力 电荷量 F q 牛顿每库仑 N /C 矢 正电荷 5.k Qr2 由Q 指向P 由P 指向Q 6.大小和方向 7.各个点电荷单独 矢量和 8.有方向的曲线 切线方向 (1)正电荷 负电荷 无穷远 (2)不相交 (3)大小当堂检测:1.D解析 定义式E =Fq对任何电场都适用,所以A 错;公式中F 指检验电荷在这一点所受的电场力大小,q 是指检验电荷的电荷量,所以B 错;场强方向与正电荷在该点所受F 的方向相同,与负电荷所受F 的方向相反,所以C 错;由定义式可得,F 与E 成正比,所以D 对. 2.D解析 场强E 是由电场本身的性质决定,与检验电荷所受电场力F 和检验电荷带电荷量q 均无关,与这一点有无电荷也无关,所以A 、B 、C 均错,D 正确. 3. CD解析 正电荷的受力方向沿着电场线的切线方向,负电荷的受力方向沿着电场线切线的反方向,并且电场线不一定和电荷运动轨迹重合,所以A 、B 错;电场线的疏密程度表示场强大小,同一电荷所受电场力与场强成正比,所以C 对;静电场的电场线从正电荷或无穷远出发,到无穷远或负电荷结束,且不闭合,所以D 对. 4. AD解析 电场线的切线方向指场强方向,所以A 对;电场线的疏密程度表示场强大小,只有一条电场线的情况下不能判断场强大小,所以B 、C 错误,D 正确.课后巩固:1. D解析 由受力平衡知F =(qE )2+(mg )2,方向应与重力和电场力的合力方向相反. 2.C解析 电子某一时刻以初速度v 0从圆环中心处水平向右运动,由于受到正电荷的作用力,所以减速运动到速度为零,然后在电场力作用下反向加速,到圆心处由对称性可知速度仍为v 0,然后减速,再反向加速,以圆心为平衡位置振动. 3.C解析 对球a 进行受力分析知,小球受重力、弹力和库仑力,由三力平衡知,库仑力必偏向虚线右边. 4.BC解析 物体开始运动后,电场力不断减小,则弹力、摩擦力不断减小,所以加速度不断增大,选项B 正确;经过时间t =E 0k 后,物体将脱离竖直墙面,所以经过时间t =E 0k,物体在竖直墙壁上的速度达最大值,选项C 正确. 5. D解析 由于负电荷从P 点静止释放,它沿直线运动到B 点,说明负电荷受力方向自P 指向B ,则场强方向自A 指向B ,由于正电荷、负电荷、异种电荷以及平行且带异种电荷的金属板等都能产生一段直线电场线,所以只能确定负电荷的受力方向向左(自P 指向A),不能确定受力变化情况,也就不能确定加速度变化情况,故选项D 正确.。
河北省石家庄二中高中物理1.3电场强度导学案1.doc
河北省石家庄二中高中物理 1.3电场强度导学案1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,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】【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/r2【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mr 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 FE =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qFE =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qFE =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2rQkE =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 .2r 8kq6.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 /C 7.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练习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 >EcC .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0B .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 2C .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 2D .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 8.一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kg 3104-⨯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C N /1014-⨯的匀强电场是,小球偏转37后处于静止状态.(kg N g /10=)(1)分析小球的带电性质;(2)求小球所带的电荷量;。
电场强度导学案
1.3.1 电场强度导学案编写人:赵春梅学习目标:1.知道电荷间的相互作用是通过中间的电场实现的,知道电场是物质存在的一种形式。
2.能说出电场强度的定义是如何引入的,知道被定义物理量的性质、单位和方向。
3.能推导点电荷的场强公式,并能进行有关计算。
4.知道电场强度的叠加原理,并能进行相关简单计算。
问题导学一:阅读课本“电场”标题下内容和“科学漫步”独立完成下列问题:拉第持怎样的观点?对右图你是怎样理解的?(2)什么叫静电场?它的基本特性是什么?本节课我们从哪个角度入手研究电场?问题导学二、阅读课本“电场强度”标题下内容。
1.什么是场源电荷?场源电荷在其周围形成的电场中各点的强弱一般是不同的,为什么?2.什么是试探电荷?为什么要引入试探电荷?什么样的电荷才能做为试探电荷?为什么必须满足这些条件?3.用什么可以检验空间存在的看不见又摸不着的电场?4.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,根据课本完成下表:3.电场强度是如何定义出来的?这样定义出来的有什么特点?4.电场中某点的场强强弱与放入该点的试探电荷的正负或有无有关吗?得出的结论:什么叫电场强度?它的物理意义如何?它的方向是怎样规定的?单位如何?问题导学三:点电荷的电场1. 电场强度既然与试探电荷无关,那么和产生它的场源电荷有什么关系?2.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。
3.正点电荷和负点电荷的场强方向有什么特征?问题探究:1. 放入电场中的电荷所受的电场力与哪些因素有关?2. 点电荷所受的电场力方向和该处的电场强度的方向关系如何?3. 从点电荷的公式中可以看出电场强度与试探电荷有关,还是与场源电荷有关?4.电场强度的定义式和点电荷的场强公式的使用条件分别是什么? 问题导学四:电场强度的叠加1.如果场源有多个点电荷,则某点的电场强度如何计算?遵循什么规则?2.一个半径为R的均匀带点球体的球外各点的电场强度如何计算?课堂训练:1.关于电场力和电场强度,下列说法正确的是( )A.电场强度的方向总是跟电荷所受的电场力方向一致B.电场强度的大小总是跟电荷所受电场力的大小成正比C.正电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点处的电场强度方向一致D.电荷在电场中某点受到的电场力越大, 该点的电场强度越大2.电场中有一点P,下列说法正确的是()A、若放在P点电荷的电量减半,则P点的场强减半B、若P点没有检验电荷,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点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向3.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r2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4.下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=kQ/r2的说法正确的是:()A、E=F/q是电场强度的定义式,F是放入电场中电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量。
1.3电场强度 导学案(一)
高 一 物 理- 1 -§1.3 电场强度 导学案(一)(一)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.(二)重点难点: 电场强度的概念及其定义式 (三)教学过程:引入: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?1、电场: (1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质—— 发生的,电荷的周围都存在 . (2)基本性质:对放入电场中的任何带电体都将受到 的作用. (3)静电场:_________ 电荷产生的电场.2、电场强度(1)电场强度的定义: (2)公式:E= (适用于所有电场) (3)物理意义:电场强度(简称场强)是描述 物理量.(4)电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢? 方向:规定(5)单位:在国际单位制中,电场强度的单位是 。
强调:电场中某一点的电场强度E 是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q 无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,与是否放入电荷无关.【例1】(单项)电场中有一点P ,下列说法中正确的有A.若放在P 点的电荷的电量减半,则P 点的场强减半B.若P 点没有检验电荷,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 点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向3、点电荷的电场请同学根据库仑定律和电场强度的定义,推导场源电荷为点电荷的电场强度的表达式:E=kQ/r 2- (公式中的Q 是场源电荷的电量,r 是场中某点到场源电荷的距离).【例2】在真空中有两个点电荷q 1和q 2,分别位于A 和B ,q 1为4×10-8 C ,q 2为-8×10-8 C. AB=AD=20cm ,求:(1)q 1在D 点产生的场强大小(2)q 2在D 点产生的场强大小讨论:你能求出D 点场强大小、方向如何?(四)达标提升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 。
1.3电场强度导学案
《电场强度》学案学习目标一、知识与技能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的形态。
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,并能用此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。
学情分析本节内容对于学生来说是一陌生的内容,且比较抽象,学生学起来有一定的困难,教师应进行适当启发引导自主学习一、电场1、电荷的周围空间存在___。
2、电场的基本性质是什么?电场的基本性质是对处在电场中的物体产生____的作用。
3、静止电荷产生的电场,叫做静电场。
小结: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。
二、电场强度1、什么叫试探电荷?用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷,称为试探电荷。
2、什么叫场源电荷?产生电场的电荷,叫做场源电荷。
3、什么叫电场强度?试探电荷在电场中某点受到的电场力F跟试探电荷的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。
电场强度用字母E表示。
4、电场强度的定义式是什么?该定义式的适用范围是什么?5、电场强度的单位是____或_____。
6、电场强度的方向:电场强度是___量(选填“矢量”或“标量”)电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受静电力的方向____;与负电荷在该点所受静电力的方向____。
三、点电荷的电场1、点电荷的场强公式是什么?设:点电荷的电荷量为Q,与之相距r的某点的电场强度E=_____2、该公式的适用范围是什么?3、电场强度的叠加原理:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
四、电场线1、为了形象地描述电场强度的大小和方向,引入了一组有方向的曲线,叫电场线。
2、电场线上某一点的__方向,表示该点的电场强度的方向。
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第三节 电场强度导学案(一)
学习目的:
1.知道电荷相互作用是通过电场发生的;理解电场强度和电场线的概念。
用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度;
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
3. 以极度的热情投入到学习中,在合作探究学习过程中体验学习的乐趣。
使用说明:①用20分钟时间,通过阅读课本内容,独立完成自主学习部分的内容。
②独立完成针对性训练。
③如遇到解决不了的问题,用红笔标注出来,以便在小组讨论时解决。
预习指导
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. 引入课题:
1.拉力、压力、重力、摩擦力、支持力、磁力,哪些力是接触力?哪些力是非接触力?
2.上节课我们学的静电力是接触力还是非接触力?
接触力是通过接触使物体间有相互作用而产生的,那么非接触力又是通过什么产生的呢?下面我们就来研究这一问题。
自主学习:(请同学们阅读课本1210p p 自主完成下面的问题。
如遇到解决不了的问题,用
红笔标注出来,以便在小组讨论时解决。
) 一.电场:
初中学习过的磁体间的作用力需要接触产生吗?那是怎样产生的?
经科学研究表明,电荷间的相互作用也是通过一种 发生的,叫做 。
1、谈谈你对电场的认识 2、电场看不见,摸不着,我们如何来研究它呢? 二.电场强度:
1.电场的基本性质
2.将一个点电荷放在不同的电场中,定相同吗?如何比较两个电场的强弱呢?试比较下面几个电场的强弱,并说说你是怎样比较的?
甲比乙 ; 乙比丙 ; 甲比丙 .(填“强”或“弱”.)
由此,为了表示电场的强弱,物理学中引入了一个新的物理量——电场强度。
3.你是如何认识“电场强度”的? ①意义(表示什么?):
②定义:放入电场中某一点的电荷所受的 力F 跟它的 Q 的 。
③表达式: ④单位:
⑤方向:电场强度是 量,方向规定 。
4.点电荷的电场强度:
①大小:E= ,试推导之。
②方向:如图,如果Q 是正电荷,P 点处E 的方向就是沿着PQ 的连线并 Q ;如果Q 是负电荷,P 点处E 的方向就是沿着PQ 的连线并 Q 。
(填“背离”或“指向”)
电场强度的叠加遵循 定则,为什么?
如果场源是多个点电荷,电场中某点的电场强度为 。
如图P 点的电场强度等于+Q 在该点产生的电场强度E 1与- Q 在该点产生的电场强度E 2的矢量和。
……………学……………案……………装……………订……………线…………
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拓展应用: 【变式巩固题】1.
2.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-
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 .
小结: 针对性训练:
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
2、由电场强度的定义式E =F/q 可知,在电场中同一点( )
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0,则在该点的电荷受到的电场力一定为0
D .一个不带电的小球在P 点受到的电场力为0,则P 点的场强一定为0
3、当放入正电荷时电场中某点受到的电场力向右;当放入负电荷时它受到的电场力向左,下列说法正确的是 ( )
A .当放入正电荷时,该点场强方向向 右;当放入负电荷时,该点场强方向向左
B .只有在该点放入电荷时,该点才有场强
C .该点场强方向一定向右
D .以上说法均不正确
4、对于由点电荷Q 产生的电场,下列说法正确的是 ( )
A .电场强度的表达式仍成立,即E =F/Q ,式中的Q 就是产生电场的点电荷
B .在真空中,电场强度的表达式为E=kQ/r2,式中Q 就是产生电场的点电荷
C .在真空中E=kq/r2,式中q 是检验电荷
D .上述说法都不对
7.在真空中有一电场,在这个电场中的某点P 放一点电荷
q=1.0×10-9
C ,它受到的电场力为3.0×10-4
N ,求:
(1)P 点处的电场强度的大小。
(2)若在P 点处换q '=2.0×10-9
C 的负点电荷,则P 点的电场强度是多大? (3)若将P 点的点电荷拿走,则P 点的电场强度为多大? (4)负点电荷q '=2.0×10-9
C ,它在P 点受到的电场力是多大?。