1.3 《電場(chǎng)強(qiáng)度》導(dǎo)學(xué)案





【學(xué)習(xí)目標(biāo)】


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


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


3．能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．


4．知道電場(chǎng)的疊加原理，并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算


【重點(diǎn)難點(diǎn)】


1．電場(chǎng)強(qiáng)度公式的應(yīng)用，電場(chǎng)線(xiàn)及各種電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)特點(diǎn)，電場(chǎng)的疊加原理；


2．電場(chǎng)強(qiáng)度公式的得出，電場(chǎng)線(xiàn)是實(shí)際不存在的，是科學(xué)的抽象。


【學(xué)法指導(dǎo)】


認(rèn)真閱讀教材，觀(guān)察教材插圖，體會(huì)電場(chǎng)強(qiáng)度的物理意義和定義方法；體會(huì)電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量性和合場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算方法


【知識(shí)鏈接】


庫(kù)侖定律：在真空中兩點(diǎn)電荷的作用力跟它們的電量乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線(xiàn)上,這就是庫(kù)侖定律。


公式：


【學(xué)習(xí)過(guò)程】


一、電場(chǎng)


1、（1）電場(chǎng)定義：


（2）基本性質(zhì)：


（3）電荷間的相互作用力通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生圖示：


2、電磁場(chǎng)定義： [來(lái)源:Z。xx。k.Cm]


3、靜電場(chǎng)定義：


二、電場(chǎng)強(qiáng)度


1、思考與討論：有的電荷之間相互強(qiáng)，有的電荷之間作用弱，用什么可以檢驗(yàn)空間存在看不見(jiàn)又摸不著的電場(chǎng)？


（1）試探電荷：


（2）源電荷：


2、電場(chǎng)強(qiáng)度


（1）定義：


（2）定義式：


（3）單位：


（4）方向：


（5）理解：


嘗試應(yīng)用1


在電場(chǎng)中A處放點(diǎn)電荷+q，其受電場(chǎng)力為F，方向向左，則A處場(chǎng)強(qiáng)大小 ，方向?yàn)? ；若將A處放點(diǎn)電荷為－2q，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ，方向?yàn)? ， 該電荷受電場(chǎng)力大小 方向 。


三、真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)


1、由庫(kù)侖定律和場(chǎng)強(qiáng)的定義式推導(dǎo)


（1）大?。?br/>

（2）方向：


2、E=和E=K的區(qū)別：


四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加


1、電場(chǎng)強(qiáng)度是 量，合成應(yīng)遵循 法則


嘗試應(yīng)用2


在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1和q2，分別位于A(yíng)和B，相距20 cm，q1為4×10-8 C，q2為－8×10-8 C。則在A(yíng)B連線(xiàn)上A點(diǎn)的外側(cè)離A 點(diǎn)20 cm處的D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向如何?


[來(lái)源:]


2、如何理解一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同？





五、電場(chǎng)線(xiàn)


定義：





電場(chǎng)線(xiàn)的特點(diǎn)：





幾種常見(jiàn)電場(chǎng)中電場(chǎng)線(xiàn)的分布及特點(diǎn)


（1）正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線(xiàn)的分布[來(lái)源:ZXXK]


特點(diǎn)：


（2）等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)分布


特點(diǎn)：


（3）等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)中電場(chǎng)線(xiàn)分布情況


特點(diǎn)：


六、勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線(xiàn)分布情況


特點(diǎn)：


嘗試應(yīng)用3


課本15頁(yè)第5題





【訓(xùn)練測(cè)試】


1 真空中距點(diǎn)電荷(電量為Q)為r的A點(diǎn)處，放一個(gè)帶電量為q(q?Q)的點(diǎn)電荷，q受到的電場(chǎng)力大小為F，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為


( )


A．F/Q B．F/q


C．keq \f(q,r2) D．keq \f(Q,r2)


2 關(guān)于電場(chǎng)線(xiàn)的說(shuō)法，正確的是


( )


A．電場(chǎng)線(xiàn)的方向，就是電荷受力的方向


B．正電荷只在電場(chǎng)力作用下一定沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)


C．電場(chǎng)線(xiàn)越密的地方，同一電荷所受電場(chǎng)力越大


D．靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)不可能是閉合的


3．在如圖所示的4種電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是


( )





4．把質(zhì)量為M的正點(diǎn)電荷放在電場(chǎng)中無(wú)初速度釋放，不計(jì)重力，則以下說(shuō)法正確的是


( )


A．點(diǎn)電荷的軌跡一定和電場(chǎng)線(xiàn)重合


B．點(diǎn)電荷的速度方向總是與它所在處的電場(chǎng)線(xiàn)方向一致


C．點(diǎn)電荷的加速度方向總是與所在處的電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向重合


D．點(diǎn)電荷將沿電場(chǎng)線(xiàn)切線(xiàn)方向拋出，做拋物線(xiàn)運(yùn)動(dòng)


5．以下關(guān)于電場(chǎng)和電場(chǎng)線(xiàn)的說(shuō)法中正確的是


( )


A．電場(chǎng)、電場(chǎng)線(xiàn)都是客觀(guān)存在的物質(zhì)，因此電場(chǎng)線(xiàn)不僅在空間相交，也能相切


B．在電場(chǎng)中，凡是電場(chǎng)線(xiàn)通過(guò)的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不為零，不畫(huà)電場(chǎng)線(xiàn)的區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零


C．同一檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)線(xiàn)密集的地方所受電場(chǎng)力大


D．電場(chǎng)線(xiàn)是人們假想的，用以形象表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，客觀(guān)上并不存在


6． 在電場(chǎng)中P點(diǎn)放一個(gè)電荷量為4×10－9C的點(diǎn)電荷，它受到的電場(chǎng)力為2×10－4N，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為_(kāi)_______N/C.把放在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電荷量減為2×10－9C，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為_(kāi)_______N/C.把該點(diǎn)的點(diǎn)電荷移走，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)又為_(kāi)_____N/C.


【參考答案】


1．答案：BD


2．答案：CD


3．答案：C


解析：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，即有大小又有方向．


4．答案：C


解析：本題考查了電場(chǎng)線(xiàn)、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向及電場(chǎng)力的方向三者之間的關(guān)系及物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件．僅當(dāng)電場(chǎng)線(xiàn)為直線(xiàn)、電荷的初速度為零或者初速度方向和場(chǎng)強(qiáng)方向在一直線(xiàn)上，且只受電場(chǎng)力時(shí)，電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡才和電場(chǎng)線(xiàn)重合，A錯(cuò)．點(diǎn)電荷的速度方向不一定與所在處的電場(chǎng)線(xiàn)方向一致，如電場(chǎng)線(xiàn)為曲線(xiàn)時(shí)，B錯(cuò)．由牛頓第二定律知，加速度方向與合外力方向一致，而該點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向重合，C對(duì)．點(diǎn)電荷受電場(chǎng)力作用，由于電場(chǎng)不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)，其合力不一定為恒力，故不一定做拋物線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)．


5．答案：CD


解析：電場(chǎng)是客觀(guān)存在的，但電場(chǎng)線(xiàn)是假想的，用以形象描述電場(chǎng)，電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示了電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大?。?br/>

6．答案：5.0×104；5.0×104；5.0×104


解析：E＝eq \f(F,q)＝eq \f(2×10－4N,4×10－9C)＝5.0×104N/C


【學(xué)習(xí)反思】


電場(chǎng)強(qiáng)度的物理意義是什么？采用了怎樣的定義方法？怎樣利用電場(chǎng)線(xiàn)反應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度？畫(huà)出點(diǎn)電荷、等量異號(hào)點(diǎn)電荷、等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)。





適用范圍
電荷的意義
E=
E=K

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3 電場(chǎng)強(qiáng)度

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