學(xué)習(xí)內(nèi)容

1．3 電場強(qiáng)度

學(xué)習(xí)目標(biāo)


1．知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，知道電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)．


2．理解電場強(qiáng)度的概念及其定義式，會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計算，知道電場強(qiáng)度是矢量，知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的．


3．能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點電荷場強(qiáng)的計算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計算．


4．知道電場的疊加原理，并應(yīng)用這個原理進(jìn)行簡單的計算．

學(xué)習(xí)重、難點


重點：電場強(qiáng)度的概念及其定義式


難點：對電場概念的理解、應(yīng)用電場的疊加原理進(jìn)行簡單的計算

學(xué)法指導(dǎo)

自主、合作、探究

知識鏈接


1、電場：

（1）電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質(zhì)—— 發(fā)生的，電荷的周圍都存在電場.

特殊性：不同于生活中常見的物質(zhì)，看不見，摸不著，無法稱量，可以疊加.

物質(zhì)性：是客觀存在的，具有物質(zhì)的基本屬性——質(zhì)量和能量.


（2）基本性質(zhì)：


2．電場強(qiáng)度


①定義：


公式（大�。�： （適用于所有電場）


單位：


提出問題：電場強(qiáng)度是矢量，怎樣表示電場的方向呢？


②方向性： 指出：負(fù)電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強(qiáng)方向

◎唯一性和固定性

電場中某一點處的電場強(qiáng)度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點電荷q無關(guān)，它決定于電場的源電荷及空間位置，電場中每一點對應(yīng)著的電場強(qiáng)度與是否放入電荷 .
3、電場線


（1）電場線：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強(qiáng)度的方向。

（2）電場線的基本性質(zhì)

①電場線上每點的切線方向就是該點電場強(qiáng)度的方向.

②電場線的疏密反映電場強(qiáng)度的大小(疏弱密強(qiáng)).

③靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn).它不封閉，也不在無電荷處中斷.[Ks5u.com]


④任意兩條電場線不會在無電荷處相交(包括相切)


⑤.電場線是為了形象描述電場而引入的，電場線不是實際存在的線。

（3）熟悉常見電場的電場線分布特征






學(xué)習(xí)過程


用案人自我創(chuàng)新


[自主學(xué)習(xí)]


1．關(guān)于試探電荷和場源電荷-（詳見P10）


試探電荷：


場源電荷：


注意：檢驗電荷是一種理想化模型，它是電量很小的點電荷，將其放入電場后對原電場強(qiáng)度無影響



2、點電荷周圍的電場、電場強(qiáng)度的疊加


（1）點電荷周圍的電場


①電場強(qiáng)度大�。� （只適用于點電荷的電場）


②方向：





提出問題：如果空間中有幾個點電荷同時存在，此時各點的場強(qiáng)是怎樣的呢？（2）電場強(qiáng)度的疊加原理：

5、勻強(qiáng)電場

(1)定義：

(2)勻強(qiáng)電場的電場線：是一組疏密程度相同(等間距)的平行直線.例如，兩等大、正對且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場中，除邊緣附近外，就是勻強(qiáng)電場.如圖1.3-10

典型例題

例一：在真空中有兩個點電荷q1和q2，分別位于A和B，相距20 cm，q1為4×10-8 C，q2為－8×10-8 C。則在AB連線上A點的外側(cè)離A 點20 cm處的D點場強(qiáng)大小、方向如何?





例二：場電荷Q=2x10-4C，是正點電荷；檢驗電荷q=2x10-5C，是負(fù)電荷，它們相距r=2m而且都靜止在真空中，如圖所示．求：

（1）q受的電場力．

（2）q所在的B點的場強(qiáng)EB．

（3）只將q換為q’=4x10-5C的正點電荷，再求q’受力及B點的場強(qiáng)．

（4）將受力電荷拿去后再求B點場強(qiáng)．













例三：一個質(zhì)量m=30g，帶電量q＝-1.7×10-8c的半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場中，電場線水平。當(dāng)小球靜止時，測得懸線與豎直方向成30°夾角，如圖，求該電場的場強(qiáng)的大小，說明場強(qiáng)方向。（以物體受力平衡分析庫侖定律）















達(dá)標(biāo)檢測


1．下列說法中正確的是：


A．電場強(qiáng)度反映了電場的力的性質(zhì)，因此場中某點的場強(qiáng)與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比


B．電場中某點的場強(qiáng)等于F/q，但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關(guān)


C．電場中某點的場強(qiáng)方向即檢驗電荷在該點的受力方向


D．公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的


2、如圖所示為電場中的一根電場線，在該電場線上有a、b兩點，用Ea、Eb分別表示兩處場強(qiáng)的大小，則（ ）


a bA、a、b兩點的場強(qiáng)方向相同


B、因為電場線由a指向b，所以Ea＞Eb


C、因為電場線是直線，所以Ea=Eb


D、因為不知道a、b附近的電場線分布情況，所以不能確定Ea、Eb的大小關(guān)系。

3、A、B是一條電場線上的兩個點，一帶負(fù)電的微粒僅在電場力作用下以一定初速度從A點沿電場線運動到B點，其速度-時間圖像如圖甲所示。則這一電場可能是圖乙中的( )




4.如圖所示，正電荷Q放在一勻強(qiáng)電場中，在以Q為圓心、半徑為r的圓周上有a、b、c三點，將正檢驗電荷q放在a點，它受到的電場力正好為零，則勻強(qiáng)電場的大小和方向如何？b、c兩點的場強(qiáng)大小和方向如何？






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