1、第 3 节 电场强度 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【重点、难点】1电场强度概念的理解及矢量性;2电场线的理解和应用。自主预习案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
2、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
3、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_合作探究案【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,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1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【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
4、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 来计算,其Fq方向与_电荷的受力方向相同答案 矢 正【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 与 E 有何区别?Fq kQr23什么是电场强度的叠加?它遵循什么原则?归纳总结:1公式 E 与 E 的对比理解Fq kQr2项目 意义 适用条件 Q 或 q 的意义公式中各量的关系EFq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 EkQr2点电荷的场强公式点
5、电荷在真空中Q 是场源电荷E 不仅由 Q、r决定且EQ, E1r22.电场强度是矢量,叠加时遵循平行四边形定则例题 在真空中 O 点放一个电荷 Q1.010 9 C,直线 MN 通过 O 点,OM 的距离 r30 cm,M 点放一个点电荷 q1.010 10 C,如图所示,求:(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 MN30 cm,则 N 点的场强多大?【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电场线是如何表示电场强弱的?3电场线能不能相交或相切?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
6、,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【当堂检测】1电场强度的定义式为 EF/q( )A该定义式只适用于点电荷产生的电场BF 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2A
7、 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DA 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 EA、E B 表示 A、B 两处的场强,则( )图 6AA、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 EAE BC电场线从 A 指向 B,所以 EAE BD不知 A、B 附近电场线的分布情况,E A、E B 的大小不能确定参考答案自主学习: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 Fq5.k 由 Q 指向 P 由 P 指向 Q Qr26.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1D2D3 CD4. AD