1.3 《电场强度》导学案
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1.3 《电场电场强度电场电场线》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。
【知识链接】库仑定律:在真空中两点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,这就是库仑定律。
公式:【学习过程】一、电场1、电场定义:2、基本性质:3、电荷间的相互作用力通过电场发生图示:二、电场强度1、思考与讨论:有的电荷之间相互强,有的电荷之间作用弱,用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场?2、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:(3)单位::(4)方向:(5)理解:场强反映电场力的性质,由电场本身决定,与试探电荷是否存在、电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。
(6)电场力:F=qE说明:E 相对于q 来说是外电场,电场力的方向根据q 的正负和该点的场强方向来判断。
例:真空中有一电荷量为-1×10-4C 的点电荷,在距离点电荷1m 处的A 点放一电荷量为4×10-9C 的检验电荷,检验电荷受到的电场力大小为________N ,方向_____, A 点的场强为_______N/C,方向________;换成电荷量为-3×10-9C 的检验电荷,则检验电荷所受的电场力______N,方向_______;该点的场强为 N/C ,方向_______。
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,EA > EBB.Q为负电荷时,EA< EBC.Q为正电荷时,EA > EBD.Q为正电荷时,EA< EB【例题1】1.真空中有一个点电荷+Q1,在距其r处的P点放一电荷量为+Q2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/Q2也等于KQ2/r2C.试探电荷的电荷量变为2Q2时,Q2受到的电场力将变为2F,而P处的场强为F/Q2D.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。
§1.3电场强度 编号 002 使用人【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。
【学习重点】理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。
【学习难点】探究描述电场强弱的物理量----电场强度的理解。
【学法指导】探究、讲授、讨论 、练习 【自主学习】 1、电场: 利用课本图1.3-1说明:电荷A 和B 是怎样通过电场与其他电荷发生作用.(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,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样. 提出问题:同一电荷q 在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的? 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:电场中某一点处的电场强度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,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关. 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).(1)根据库仑定律先求距场源电荷Q 距离为r 的点P 试探电荷q 所受电场力的大小和方向。
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。
1.3 电场强度(2)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:阅读教材,自学电场线部分,完成以下问题和检测,小组内讨论并统一意见(1)电场线实际存在吗?电场线是用来做什么的?(2)电场线的特点:①场强方向:②场强大小:③电场线不是实际存在的线,是④静电场的电场线不,不,不,不是粒子运动轨迹。
⑤始于(或无穷远),终于(或无穷远)。
(3)匀强电场定义:电场中各点电场强度的大小、方向的电场.特点:①场强方向处处,电场线是.②场强大小处处相等,要求电场线相同,即电场线间隔相等.【小组研究】任务二:根据下图研究哪些点的电场强度相同。
等量同种电荷电场等量异种电荷电场【能力提升】例题:如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,若带电粒子q(|Q|≫|q|),由a运动到b.已知在a、b两点粒子所受静电力分别为Fa、Fb,则下列判断正确的是()A.若Q为正电荷,则q带正电,Fa>FbB.若Q为正电荷,则q带正电,Fa<FbC.若Q为负电荷,则q带正电,Fa>FbD.若Q为负电荷,则q带正电,Fa<Fb变式练习:1.如图所示是静电场的一部分电场分布,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点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大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点处所受到的静电力的方向沿B点切线并指向斜向上的方向思考:1.电场线是否是电荷的运动轨迹?即时检测:1、如图1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()A.A、B两处的场强方向相同B.因为A、B在一条电场上,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2、如图所示,在a、b两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷,c、d两点将a、b两点的连线三等分,则:()A、c、d两点处的场强大小相等B、c、d两点处的场强大小不相等C、从c点到d点场强先变大后变小D、从c点到d点场强先变小后变大3、如图是点电荷Q周围的电场线,以下判断正确的是()A.Q是正电荷,A的电场强度大于B的电场强度B.Q是正电荷,A的电场强度小于B的电场强度C.Q是负电荷,A的电场强度大于B的电场强度D.Q是负电荷,A的电场强度小于B的电场强度【课时作业】1.在点电荷形成的电场中,其电场强度()A.处处相等B.与场源电荷等距的各点的电场强度都相等C.与场源电荷等距的各点的电场强度的大小都相等,但方向不同D.场中各点的电场强度与该点至场源电荷的距离r成反比2.将电荷量为q的正点电荷在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是()A.点电荷运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向必定和所在点的电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向必与所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向必与所在点的电场线的切线方向一致3.以下关于电场和电场线的说法中正确的是()A.电场和电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅能在空间相交,也能相切B.在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线区域内的点的场强为零C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大D.电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在4. 一负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v-t图象如图所示,则两点A、B所在区域的电场线分布情况可能是下图中的()5.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.6.如图9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,它受到的静电力正好为零,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9。
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。
第三节 电场强度学案导学(二)班级: 小组 姓名_____________学习目的:1、知道什么是电场线,知道用电场线可以形象的表示电场的方向和强弱。
2、知道几种典型电场的电场线分布。
3、知道什么是匀强电场,以及匀强电场的电场线分布。
4、以电场线描述电场为例,渗透用场线描述矢量场的方法。
5、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独立完成自我检测。
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类比引入:初中我们学习了磁场,磁场是一种看不见摸不着的特殊物质,为了形象的描述它,我们引入了磁感线。
电场也看不见摸不着,我们也可以引入一种直观形象的方法来描述电场,这就是英国物理学家法拉第首先提出的电场线。
今天我们就就来了解这种描述电场的方法。
自主学习:(请同学们阅读课本1312p 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.电场线:知识类比:磁感线是假想的一种模型, ,用疏密程度描述磁场的强弱。
如果让你设计一种模型来描述电场,你怎么做?(提示:要用一种模型描述一个事物,必须首先搞清事物的主要特点,要用模型描述出这个事物的所有主要特点。
) 思考:电场的特点: ① ②电场线的疏密表示 方向为看下面两组图,总结电场线的特点:电场线的特点:① ②③例1.如图7所示是某区域的电场线图,A 、B 、C 是电场中的三点。
(1)说明哪点的场强最大?(2)标出A 、B 两点的场强方向。
(3)若在C 点放一负电荷,标出负电荷受到的电场力的方向。
二.匀强电场:1.定义:2. 匀强电场的特点:① ② 因此,匀强电场的电场线是 。
例 2. 用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为kg 2100.1-⨯,所带电荷量为C 8100.2-⨯+。
科目:杏坛中学高二物理导学案编制人:谢秋菊审核人:谢秋菊编制日期:2017年9月2 日高二物理《电场强度》导学案班级姓名学号【学习目标】1、知道电场的概念,知道电场是一种看不见、摸不着的的特殊物质2、理解掌握电场强度的定义、公式、符号、单位,场强的方向,场强的物理意义及点电荷的场强公式3、掌握电场的叠加,会运用矢量叠加计算简单的点电荷组产生的电场【预习案】一、电场思考:(1)电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的?(2)请用自己的语言描述一下什么是电场?(3)电场有什么本领?1、对电场的认识(1)电荷之间的相互作用是通过发生的.(2)电荷周围(一定、不、可能)存在电场。
(3)电场的基本性质:电场对放入其中的电荷(一定、不、可能)有力的作用。
二、电场强度1、为什么要引入电场强度这一个个概念(即电场强度的物理意义)?2、探测电场强度时对检验电荷的要求: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场源电荷:3、电场强度的定义定义式单位方向规定4、点电荷的电场公式三、电场强度的叠加1电场强度的叠加遵循定则四、电场线1、提出用电场线来表示电场2、电场线的疏密表示3、电场线如何表示电场的方向五、匀强电场电场中各点场强的、方向电场就叫匀强电场.【探究案】探究一、电场在铁架台上挂一个带电的轻质小球,让其在在另一个带电小球(摩擦带电)的作用下偏转一定的角度.小球受几个力作用?两个带电小球并没有接触,是什么物质起到间接的作用使得小球呈现偏角?探究二、电场强度1、同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?2、试探电荷和场源电荷区别3、电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢?探究三、点电荷的场强场源电荷Q与试探电荷q相距为r,则它们相互间的库仑力F=,,所以电荷q所在位置的电场强度可由定义式E=F/q=。
方向此公式的使用条件探究四、场强的叠加例题在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m,求电场中A 点的场强.A点与两个点电荷的距离相等,r=0.1m科目:杏坛中学高二物理导学案编制人:谢秋菊审核人:谢秋菊编制日期:2017年9月2 日探究五、电场线与匀强电场1、现实中有没有电场线?2、请画出正点电荷、负点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷电场线的分布。
1§1.3 电场强度 导学案(二)(一)学习目标: (1)掌握电场强度的叠加原理(2)掌握用电场线表示电场强度的方法; (3)掌握匀强电场。
(二)重点难点: 匀强电场 (三)教学过程:一、电场的叠加:1、电场强度是 量,合成应遵循 法则2、电场的叠加原理:电场中某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。
例1、如图,在x 轴上的x = -1和x =1两点分别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。
求:x 轴上合场强为零的点的坐标。
并求在x = -3点处的合场强方向。
【针对练习】如图所示,在真空中有两个点电荷Q 1=+3.0x10-8C 和Q 2=-3.0x10-8C ,它们相距0.1m , A 点与两个点电荷的距离r 相等, r=0.1m .求电场中A 点场强.二、电场线:1、定义:电场线是画在电场中的一条条有_____________的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的______________方向。
2、电场线的特点(1)电场线是假想的,不是真实的。
(2)电场线从______或________出发,终止于__________或________,静电场中电场线____闭合的。
对于单个点电荷,正电荷假想无穷远处有负电荷,电场线终止于那里;负电荷同理。
(3)电场线上每点的切线方向表示该点的______________方向。
(4)电场线的疏密表示电场的____________ 。
(5)电场线_______(能、不能)相交, 电场线_______(能、不能)相切。
(6)一般情况下电场线_________(是、不是)电荷的运动轨迹。
几种常见电场的电场线形状并总结它们电场线的分布特点:(1)点电荷电场的电场线(2)等量异号点电荷的电场线 (3)等量同号点电荷电场的电场线(4)均匀带电的无限大平面电场的电场线三、匀强电场:1、定义:如果电场中各点电场强度的大小_________,方向________的电场 叫匀强电场。
课时1.3电场强度1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的。
知道场与实物是物质存在的两种不同性质。
2.理解电场强度的定义、单位、方向。
体会用比值法定义物理量的方法。
3.能推导点电荷的电场强度计算公式,并能使用公式进行相关的计算。
4.知道电场强度的叠加原理,并能应用这个原理进行简单的分析和计算。
5.知道电场线的定义和特点,会用电场线分析、描述电场的强弱和方向,知道几种特殊电场的电场线的分布特征。
1.电场(1)带电体周围存在一种物质,这种物质是①,电荷间的相互作用就是通过②发生的,它是一种看不见的客观存在的物质,它具有力和能的特性。
(2)电场最基本的性质是③。
2.电场强度(1)引入电场强度的目的是描述电场的强弱,它所描述的是放入电场中的电荷所受力的性质;放入电场中某点的电荷所受的④与⑤的比值,叫电场强度。
(2)电场强度定义式为⑥,电场强度的单位为⑦。
(3)电场强度是矢量,规定电场强度方向与⑧(填“正”或“负”)电荷在该点所受到的静电力的方向相同。
(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单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。
合场强的计算应遵守⑨。
3.电场线(1)为了直观地描述电场,英国物理学家⑩(填人名)提出了用电场线描述电场的方法。
(2)电场线:就是在电场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的表示该点的电场强度方向。
电场线的疏密程度表示。
电场线并不是实际存在的,它只是为了形象地描述电场而引入的一种假想的曲线。
(3)匀强电场:场强的大小和方向都相同的电场叫匀强电场。
匀强电场的电场线是一簇直线。
主题1:电场阅读教材中“电场”部分的内容,回答下列问题。
(1)法拉第是在什么情况下提出“电场”概念的?(2)变化的电磁场具有什么性质使我们说它具有物质性?主题2:电场强度(重点探究)阅读教材中“电场强度”部分的内容,回答下列问题。
(1)在如图所示的实验中,带电金属球A通过什么对带电小球发生库仑力作用?把同一个带电小球分别挂在P1、P2、P3处时,发现受力的大小不同,这说明什么?(2)为什么实验中使用的试探电荷的电荷量和尺寸都必须足够小?(3)如果图中的带电金属球A可以看作点电荷,且它所带电荷量为Q,那么在离A球距离为r的位置依次放置点电荷q1、2q1、3q1……其所受到的库仑力分别是多少?(4)为什么定义电场强度E=,却又说电场中某点的电场强度E与放在该处的试探电荷的电荷量q及其受到的静电力F无关?主题3:点电荷的电场与电场强度的叠加设一个点电荷的电荷量为+Q,在与之相距为r的A点放一试探电荷,其所带电荷量为+q,如图所示。
1.3 《电场电场强度电场电场线》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。
【知识链接】库仑定律:在真空中两点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,这就是库仑定律。
公式:【学习过程】一、电场1、电场定义:2、基本性质:3、电荷间的相互作用力通过电场发生图示:二、电场强度1、思考与讨论:有的电荷之间相互强,有的电荷之间作用弱,用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场?2、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:(3)单位::(4)方向:(5)理解:场强反映电场力的性质,由电场本身决定,与试探电荷是否存在、电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。
(6)电场力:F=qE说明:E 相对于q 来说是外电场,电场力的方向根据q 的正负和该点的场强方向来判断。
例:真空中有一电荷量为-1×10-4C 的点电荷,在距离点电荷1m 处的A 点放一电荷量为4×10-9C 的检验电荷,检验电荷受到的电场力大小为________N ,方向_____, A 点的场强为_______N/C,方向________;换成电荷量为-3×10-9C 的检验电荷,则检验电荷所受的电场力______N,方向_______;该点的场强为 N/C ,方向_______。
如果把检验电荷取走,则A 点的电场强度为__________N/C ,方向课堂练习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 , 该电荷受电场力大小 方向 。
2、真空中有一电场,在电场中的P 点放一电量为4×10-9C 的试探电荷,它受到的电场力为2×10-5N ,则P 点的场强度 N/C ;把试探电荷的电量减少为2×10-9C ,则检验电荷所受的电场力为 N 。
如果把这个试探电荷取走,则P 点的电场强度为 N/C 。
3、真空中有一电场,在电场中的P 点的场强大小为10N/C ,方向竖直向上,在该点放一电量为q=4×10-2C 的电荷,则该电荷受到的电场力为 N ,方向 ;如果在该点放入电荷的电量为-2×10-2C ,则该电荷所受的电场力为 N ,方向 三、真空中点电荷的场强1、由库仑定律和场强的定义式推导 (1)大小: (2)方向:2、E=q F 和E=K 2rQ的区别:例: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/r 2中,E 与Q 成正比,而与r 平方成反比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例2:真空中有两个点电荷A 、B ,相距0.2m ,相互间的引力为9x10-3N ,已知A 的带电量为+1x10-8C ,则点电荷B 在点电荷A 位置处的电场强度大小为__________,点电荷A 在点电荷B 位置处的电场强度大小为________,点电荷B 的电量为_______。
四、电场强度的叠加1、电场强度是 量,合成应遵循 法则-Q22、电场的叠加原理:电场中某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。
例1、在真空中有两个点电荷Q1和Q2,分别位于A和B,相距20 cm,Q1为4×10-8 C,Q2为-8×10-8 C。
则在AB连线上A点的外侧离A 点20 cm处的D点场强大小、方向如何?例2:如图所示,真空中有两个点电荷Q1 =+3.0×10-8C和Q2 =-3.0×10-8C,它们相距0.1m,A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m 。
求:(1)电场中A点的场强。
(2)在A点放入电量q=-1× 10-6C 求它受的电场力。
例3、如图,半径为r的硬橡胶圆环,其上带有均匀分布的下正电荷经,单位长度上的带电量为q,现将其环上截去一小段弧长AB,AB=L,且L《r.求在圆环中心处的电场强度。
练习:真空中有两个等量异种电荷,电量均为Q,相距r,求它们连线中点处的的电场强度。
课后作业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3、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4、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5.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6.下列关于电场强度的说法中,正确的是()A.公式E=F/q只适用于真空中点电荷产生的电场B.由公式E=F/q可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中所受的电场力成正比C.在公式F=kQ1Q2/r2中,kQ2/r2是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的电场强度大小D.由公式E=kQ/r2可知,在离点电荷非常近地地方(r→0),电场强度E可达无穷大7,在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电-Q2,且Q1=2Q2,用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在x轴上:()A.E1=E2之点只有一处;该点合场强为0B.E1=E2之点共有两处;一处合场强为0,另一处合场强为2E2C.E1=E2之点共有三处;其中两处合场强为0,另一处合场强为2E2D.El=E2之点共有三处,其中一处合场强为0,另两处合场强为2E28.在点电荷Q产生的电场中的P点放入一个电荷量q1=2.0×10-8C的正点电荷,q1所受到的电场力大小为6.0×10-4N,方向水平向右。
(1)P点的电场强度是多大?方向如何?(2)如果把q1从P点拿走,在P点改放一个电荷量q2=4.0×10-8C的负点电荷,则q2所受的电场力为多大?方向如何?(3)如果P点不放任何电荷,那么P点的电场强度又是多大?方向如何?(4)如果P点距离点电荷Q的距离为30cm,则Q的电荷量为多少?(已知k=9.0×109Nm2/C2)9、如图,均匀带电圆环带电量为Q,半径为R圆心为O,P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点,OP=L,试求P点的场强。
第二课时电场线一、电场线O1、定义:在电场中画出的一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致2.物理意义:疏密程度-----该点场强的大小(强弱)切线方向-----该点的电场方向注意;电场线不是电场中实际存在的线,而是形象描述电场的假想的线,电场虽然抽象但它是客观存在的物质,电场线虽然形象但它是假想的线二、几种常见电场中电场线的分布及特点(1)正、负点电荷的电场中电场线的分布特点:a、电场线是直线:正点电荷起于正电荷,终于无穷远:负点电荷起于无穷远,终于负电荷。
(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点:(3)等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点:(4)、带电平行板间的电场线特点:三、匀强电场:场强的大小和方向都相同的电场叫做匀强电场四:电场线的特点应用与练习:m +q 例1:如图为一条电场线,下列说法正确的是:( )A 、E A 一定大于E BB 、因电场线是直线,所以是匀强电场,故 E A =E BC 、A 点电场方向一定由A 指向BD 、AB 两点的场强方向不能确定例2:如图,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是: A 、这个电场只能是负电荷的电场B 、点电荷q 在A 、B 两处受到的电场力F B >F AC 、点电荷q 在A 、B 两处的加速度大小,a A >a B (不计重力)D 、负电荷在B 点处受到的电场力方向沿B 点切线方向例3:正检验电荷q 在电场中P 点处开始向Q 点作减速运动,且运动的加速度值越来越小(重力不计),则可以确定它所处的电场可能是:( )4、用丝线吊一质量为m、带电量为+q 的小球,置于水平方向的匀强电场中,如图所示,静止时悬线与竖直方向的夹角为30°,则匀强电场的场强为 。
方向为。
5、用一根绝缘绳悬挂一个带电小球。
小球的质量为m ,所带电量为q 。
现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直线成θ角,如图所示。
求该匀强电场的场强。
若剪断绳,小球将如何运动?课后作业1.真空中距点电荷(电量为Q )为r 的A 点处,放一个带电量为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 /QB .F /qC .k q r 2D .k Qr 2 2.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3.把质量为M 的正点电荷放在电场中无初速度释放,不计重力,则以下说法正确的是( ) A .点电荷的轨迹一定和电场线重合B .点电荷的速度方向总是与它所在处的电场线方向一致C .点电荷的加速度方向总是与所在处的电场线的切线方向重合D .点电荷将沿电场线切线方向抛出,做抛物线运动AB C DNb 4.在如图所示的4种电场中,A 、B 两点电场强度相同的是( )5.以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A .电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅在空间相交,也能相切B .在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线的区域内的点场强为零C .同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大D .电场线是人们假想的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在6、如图,A 、B 是一个点电荷产生的电场的电场线,如图2则是方向在电场线上,a 、b 两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线,则:( ) A 、点电荷是正电荷,位置在B 侧 B 、点电荷是正电荷,位置在A 侧C 、点电荷是负电荷,位置在A 侧D 、点电荷是负电荷,位置在B 侧7、现有四种电场,把带电粒子放在P变小的是( )8、把质量为m 的正点电荷q 在电场中从静止释放,在它运动的过程中,如果不计重力,下面的说法正确的是( )A 点电荷的运动轨迹一定和电场线重合;B 点电荷的速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致;C 点电荷的加速度方向,必定和所在点的电场线的切线方向垂直;D 点电荷的受力方向,必定和所在点的电场线的切线方向一致.10、一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点,轨迹如图示中的虚线所示,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 点的场强D 、粒子的速度不断减小11、如图所示MN 是电场中的一条电场线,一电子从a 点运动b 到点速度在不断增大,则下列说法正确的是A.该电场是匀强电场B.该电场的方向由N 指向MC.电子在a 处的加速度小于在b 处的加速度D.因为电子从a 到b 的轨迹跟MN 重合,所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹 ABP P CP Da bq33012、用一根绝缘细绳悬挂一个带电小球,所带的电荷量为2.0×10-8C ,现加一个水平方向的匀强电场,场强的大小E=3.0×106N/C ,小球平衡时悬线与竖直方向成300角,试求: (1)该小球的带电性质;(2)该小球所受的电场力大小; (3)该小球的重力大小13、如图所示,A 、B 是两个带等量同种电荷的小球,A 固定在竖直放置的10cm 长的绝缘支杆上,B 静止于光滑绝缘的倾角为300的斜面上,且与A 等高,若B 的质量为 g,则B 带电荷量是多少?(g 取10m/s 2)14.如图8所示,A 、B 为体积可忽略的带电小球,Q A =2×10-8C ,Q B =-2×10-8C ,A 、B 相距3cm .在水平外电场作用下,A 、B 保持静止,悬线都沿竖直方向.试求: (1)外电场的场强大小和方向?(2)AB 中点处总电场的场强大小和方向.。