江蘇省東臺市高中物理 第一章 靜電場 1.3 電場強(qiáng)度導(dǎo)學(xué)案新人教版選修3-1.doc

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1.3 電場強(qiáng)度 班級 姓名 ， 1課時(shí) 使用時(shí)間 一.學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．通過類比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．通過分析和推理理解電場強(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(jì)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．通過預(yù)習(xí)能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算． 4．通過閱讀知道電場的疊加原理，并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡單的計(jì)算． 重點(diǎn)：電場強(qiáng)度的概念及其定義式 難點(diǎn)：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(jì)算 二、自學(xué)檢測 1．電場：電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的一種特殊________．它的特征之一是對放入其中的________有力的作用．甲電荷對乙電荷的作用力，就是甲電荷的________對乙電荷的作用力． 2．靜電場是指________的電荷產(chǎn)生的電場． 3．試探電荷是用來檢驗(yàn)電場__________及其________分布情況的電荷，是研究電場的工具．激發(fā)或產(chǎn)生我們正在研究的電場的電荷是電場的________． 4．放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受的________跟它的________的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度．簡稱場強(qiáng)．其定義式為E＝________，單位是________，符號是________．電場強(qiáng)度是______量，有大小也有方向，其方向與________在該點(diǎn)所受電場力的方向相同． 5．真空中點(diǎn)電荷的場強(qiáng)：E＝________.Q為正電荷時(shí)，在電場中的P點(diǎn)場強(qiáng)E的方向________；Q為負(fù)電荷時(shí)，E的方向__________． 6．勻強(qiáng)電場：電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的____________都相同的電場． 7．電場強(qiáng)度的疊加：如果場源電荷不只是一個(gè)點(diǎn)電荷，則電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為__________________在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的__________． 8．電場線是畫在電場中的一條條________________，曲線上每點(diǎn)的________表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向．電場線的特點(diǎn)有：(1)起始于無限遠(yuǎn)或______，終止于______或______．(2)任意兩條電場線________．(3)電場線的疏密表示場強(qiáng)的______． 三、合作探究 任務(wù)一、電場 [問題情境] 天體之間沒有直接接觸，就有引力作用如圖1所示，這種作用是通過引力場傳遞的，電荷與電荷之間的相互作用是通過電場來實(shí)現(xiàn)的 1．你知道哪里有電場嗎？2.電場具有怎樣的特征呢？ [歸納小結(jié)] 電場是存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì)，并非由分子、原子組成，但客觀存在．電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的． 任務(wù)二、電場強(qiáng)度 [問題情境] 1．檢驗(yàn)電荷的作用是什么？ 2．同一檢驗(yàn)電荷，放在電場中的不同位置受力不同，表明不同位置電場的強(qiáng)弱不同．如何準(zhǔn)確描述這種性質(zhì)？ [歸納小結(jié)] 電場強(qiáng)度是描述電場的強(qiáng)弱和方向的物理量，是______量，其大小由E＝來計(jì)算，其方向與______電荷的受力方向相同 [問題延伸] 根據(jù)公式E＝可以得出E與F成正比或E與q成反比的結(jié)論嗎？ 任務(wù)三、點(diǎn)電荷的電場與電場強(qiáng)度的疊加 [問題情境] 1．在點(diǎn)電荷形成的電場中，某點(diǎn)的場強(qiáng)大小由哪些因素決定？ 2．公式E＝與E＝有何區(qū)別？3．什么是電場強(qiáng)度的疊加？它遵循什么原則？ [歸納小結(jié)] 1．公式E＝與E＝的對比理解 項(xiàng)目 意義 適用條件 Q或q的意義 公式中各量的關(guān)系 E＝ 電場強(qiáng)度的定義式 任何電場 q是試探電荷 E用F與q的比值來表示，但E大小與F、q大小無關(guān) E＝k 點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式 點(diǎn)電荷在真空中 Q是場 電荷 E不僅由Q、r決定且E∝Q，E∝ 2.電場強(qiáng)度是矢量，疊加時(shí)遵循平行四邊形定則． 四、電場線 [問題情境] 1．電場線是如何表示電場方向的？2．電場線能不能相交？ 3．電場線是如何表示電場強(qiáng)弱的？ [歸納小結(jié)] 1．電場線是為了描述電場而引入的一種假想曲線，曲線的______方向表示場強(qiáng)方向，曲線的________表示場強(qiáng)的相對大?。? 2．電場線從______電荷或無窮遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無窮遠(yuǎn)或________電荷，電場線不相交． 3．幾種常見電場的電場線畫法 任務(wù)五、勻強(qiáng)電場 [問題情境] 1．勻強(qiáng)電場有什么顯著特點(diǎn)？電場線有什么特點(diǎn)？2.勻強(qiáng)電場通常存在于什么地方？ [歸納小結(jié)] 1．勻強(qiáng)電場是電場強(qiáng)度的大小______，方向________的電場． 2．勻強(qiáng)電場的電場線是________相等的________線． 例1 如圖2所示，在一帶負(fù)電的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，如在B處放置一個(gè)q1＝－2.010－8 C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.010－6 N，方向如圖，則B處場強(qiáng)是多大？如果換用一個(gè)q2＝4.010－7 C的電荷放在B點(diǎn)，其受力多大？此時(shí)B處場強(qiáng)多大？ 例2 如圖3所示是點(diǎn)電荷Q周圍的電場線，圖中A到Q的距離小于B到Q的距離．以下判斷正確的是( ) A．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度 B．Q是正電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度 C．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度 D．Q是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度 例3 在真空中O點(diǎn)放一個(gè)電荷Q＝＋1.010－9 C，直線MN通過O點(diǎn)，OM的距離r＝30 cm，M點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷q＝－1.010－10 C，如圖4所示，求： (1)q在M點(diǎn)受到的作用力； (2)M點(diǎn)的場強(qiáng)； (3)拿走q后M點(diǎn)的場強(qiáng)； (4)若MN＝30 cm，則N點(diǎn)的場強(qiáng)多大？ 【當(dāng)堂檢測】 1．電場強(qiáng)度的定義式為E＝F/q( ) A．該定義式只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場 B．F是檢驗(yàn)電荷所受到的力， q是產(chǎn)生電場的電荷的電荷量 C．場強(qiáng)的方向與F的方向相同 D．由該定義式可知，場中某點(diǎn)電荷所受的電場力大小與該點(diǎn)場強(qiáng)的大小 2．A為已知電場中的一固定點(diǎn)，在A點(diǎn)放一電荷量為q的電荷，所受電場力為F，A點(diǎn)的場強(qiáng)為E，則( ) A．若在A點(diǎn)換上－q，A點(diǎn)場強(qiáng)方向發(fā)生變化 B．若在A點(diǎn)換上電荷量為2q的電荷，A點(diǎn)的場強(qiáng)將變?yōu)?E C．若在A點(diǎn)移去電荷q，A點(diǎn)的場強(qiáng)變?yōu)榱? D．A點(diǎn)場強(qiáng)的大小、方向與q的大小、正負(fù)、有無均無關(guān) 3．關(guān)于電場線的說法，正確的是( ) A．電場線的方向，就是電荷受力的方向 B．正電荷只在電場力作用下一定沿電場線運(yùn)動(dòng) C．電場線越密的地方，同一電荷所受電場力越大 D．靜電場的電場線不可能是閉合的 4. 如圖6所示，帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在這條線上有A、B兩點(diǎn)，用EA、EB表示A、B兩處的場強(qiáng)，則( ) A．A、B兩處的場強(qiáng)方向相同 B．因?yàn)锳、B在一條電場線上，且電場線是直線，所以EA＝EB C．電場線從A指向B，所以EA＞EB D．不知A、B附近電場線的分布情況，EA、EB的大小不能確定 C．電場線從A指向B，所以EA＞EB D．不知A、B附近電場線的分布情況，EA、EB的大小不能確定 四．檢測清盤 1、下列說法中正確的是（ ） A、只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場 B、電場是一種物質(zhì)，它與其它物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西 C、電荷間相互作用是通過電場而產(chǎn)生，電場最基本的特征是對處在它里面的電荷有力的作用 D、電場是人為設(shè)想出來的，其實(shí)并不存在 2、電場強(qiáng)度的定義式E＝F/q，下列說法正確的是：（ ） A、該定義式只適用于點(diǎn)電荷形成的電場 B、F是試探電荷所受到的力，q是產(chǎn)生電場電荷的電荷量 C、電場強(qiáng)度的方向與F的方向相同 D、由該定義式可知，場中某點(diǎn)電荷所受的電場力大小與該點(diǎn)場強(qiáng)的大小成正比 3、下列關(guān)于點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式的說法中，正確的是：（ ） A、 在點(diǎn)電荷Q的電場中，某點(diǎn)的場強(qiáng)大小與Q成正比，與r2成反比 B、 Q是產(chǎn)生電場的電荷，r是場強(qiáng)為E的點(diǎn)到Q的距離 C、 點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，各點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定都指向點(diǎn)電荷Q D、 點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中，各點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定都背向點(diǎn)電荷Q 4、A為已知電場中的一固定點(diǎn)，在A點(diǎn)放一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷，所受的電場力為F,A點(diǎn)的場強(qiáng)為E，則：（ ） A、 若在A點(diǎn)換上點(diǎn)電荷－q，A點(diǎn)的場強(qiáng)方向?qū)l(fā)生變化 B、 若在A點(diǎn)換上電荷量為2q 的點(diǎn)電荷，A點(diǎn)的場強(qiáng)變?yōu)?E C、 若將A點(diǎn)的電荷移去，A點(diǎn)的場強(qiáng)變?yōu)榱? D、 A點(diǎn)的場強(qiáng)的大小、方向與放在該處的q的大小、正負(fù)、有無均無關(guān) 5、如圖所示真空中A、B兩點(diǎn)分別放置異種點(diǎn)電荷QA、QB、QA=-110-8C，QB=410-8C，已知兩點(diǎn)電荷間庫侖引力為10-5N，求：⑴若移去B處的電荷后，B處的電場強(qiáng)度為多大？ ⑵若不移去B處點(diǎn)電荷，則AB連線中點(diǎn)處C的場強(qiáng)是多大？ 6、下列關(guān)于電場線的說法中，正確的是：（ ） A、電場線是電場中實(shí)際存在的線 B、電場中的任意兩條電場線都不可能相交 C、順著電場線的方向，電場強(qiáng)度一定越來越大 D、順著電場線的方向，電場強(qiáng)度一定越來越小 7、某電場區(qū)域的電場線如圖所示，a、b是其中一條電場線上的兩點(diǎn)，下列說法中正確的是：（ ） A、 a點(diǎn)的場強(qiáng)方向一定沿著過a點(diǎn)的電場線向右 B、 a點(diǎn)的場強(qiáng)一定大于b點(diǎn)的場強(qiáng) C、 正電荷在a點(diǎn)受到的電場力一定大于它在b點(diǎn)受到的電場力 D、 負(fù)電荷在a點(diǎn)受到的電場力一定小于它在b點(diǎn)受到的電場力 8、下列各圖中所畫的電場線，正確的是：（ ） ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ A、⑴⑵和⑷ B、只有⑷ C、只有⑶ D、⑵和⑶ 9、一帶電粒子從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，軌跡如圖中虛線所示，不計(jì)粒子所受的重力則：（ ） A、粒子帶正電 B、粒子的加速度逐漸減小 C、A點(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)的場強(qiáng) D、粒子的速度不斷減小 10、如圖所示，電場中的一條電場線，則下列說法正確的是：（ ） A、這個(gè)電場一定是勻強(qiáng)電場 B、A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)有可能相等 C、A點(diǎn)的場強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場強(qiáng) D、A點(diǎn)的場強(qiáng)可能小于B點(diǎn)的場強(qiáng) 11、某帶電粒子只在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，電場線及粒子經(jīng)A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的軌跡如圖所示，則由圖可知：（ ） A、 運(yùn)動(dòng)粒子帶負(fù)電荷 B、 運(yùn)動(dòng)粒子帶正電荷 C、 粒子在A點(diǎn)時(shí)的加速度小于它在B點(diǎn)時(shí)的加速度 D、 粒子在A點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在B點(diǎn)時(shí)的加速度 五、 學(xué)有所得