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第一章 静电场
第3节 电场强度
【学习目标】
1.认识电场;会用电场强度和电场线描述电场,知道几种常见电场线的分布情况
2.电场强度及静电力大小的计算,电场强度的叠加的有关计算
【重点、难点预习案
【自主学习】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______.
【学始于疑】
探究案
【】电场[问题情境]
天体之间没有直接接触,就有引力作用如图1所示,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
图1
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.
【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,其方向与______电荷的受力方向相同[问题延伸]
根据公式E=可以得出E与F成正比或E与q成反比的结论吗?
例1 如图所示,在一带负电的导体A附近有一点B,如在B处放置一个q1=-2.0×10-8 C的电荷,测出其受到的静电力F1大小为4.0×10-6 N,方向如图,则B处场强是多大?如果换用一个q2=4.0×10-7 C的电荷放在B点,其受力多大?此时B处场强多大?
图
【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?
3.什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
项目 意义 适用条件 Q或q的意义 公式中各量的关系 E= 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 E=k 点电荷的场强公式 点电荷在真空中 Q是场源电荷 E不仅由Q、r决定且E∝Q,E∝ 2.电场强度是矢量,叠加时遵循平行四边形定则.
例2 在真空中O点放一个电荷Q=+1.0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图所示,求:
图
(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MN=30 cm,则N点的场强多大?
【四】、电场线
[问题情境]
1.电场线是如何表示电场方向的?
2.电场线能不能相交?
3.电场线是如何表示电场强弱的?
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,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
【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
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