2015年高中物理第一章静电场《电场强度》学案新人教版选修3-1..docxVIP

PAGE PAGE # PAGE PAGE # 1.3《电场强度》学案 【课标要求】 1 ?通过对电场概念的学习，使学生明确场的特点，描写场的方法，并能在头脑中建立起场的模型和图 象。 理解场电荷、检验电荷的概念，理解和掌握电场强度的概念。 掌握点电荷的电场强度公式。 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。 【重点难点】电场强度的概念及其公式式的理解；应用电场的叠加原理进行简单的计算 【课前预习】 电场 电荷间的相互作用是通过 而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有 的作用，电场虽然看不见、摸不着，但客观存在。 电场强度 (1 )电场强度(简称场强)是描述电场 的物理量；试探电荷 q在某点受到的静电力大小为 F,则 该点的电场强度 E= ;电场强度简称场强，在国际单位制中，其单位为 。它是矢量， 物理学中，规定电场中某点的电场强度的方向与 的方向相同。 点电荷电场强度的表达式 E ( Q为场源电荷，r为电场中某点 到场源电荷间的距离)。 如果场源是多个点电荷同时存在，则电场中某点的场强为各个点电荷单独存在时在该 点产生的场强的 和. 在电场中画出一条条有方向的曲线，使曲线上每点的切线方向表示该点 的方 向，这些曲线叫电场线。 如果电场中各点电场强度的 相等、 相同，这个电场就叫匀强电场。 【探究与生成】 TOC \o 1-5 \h \z 【例1】 在点电荷Q的电场中的p点，放一点电荷，其电量为+ q。设p点距Q为r, +q受电场力为F, 则p点的电场强度为( ) F F q Q B . C . k ~2 D . k ~2 Q q r2 r2 【分析与解】 依电场强度定义式知： B正确；依点电荷场强计算式知： D正确. 【拓展与分享】E F是电场强度的定义式，适用于一切电场，其中 q是试探电荷的电量；E k￡适用 \o Current Document q r 于真空中的点电荷的电场，其中 Q是产生电场的电荷的电量。要特别注意以上两式的内在联系。 【变式训练】 a _ 5 将带电量q 10 C的检验电荷放入正点电荷 Q产生的电场中的 P处时，它受到的电场力为 4 10 N，那么 一个电子在P和Q连线中点M处受到多大的电场力？ 【例2】 在X轴上有两个点电荷，一个带正电 Q, —个带负电 Q。且Q=2Q。用日和Ea分别表示两个 电荷所产生的场强的大小，则在 X轴上： E1 E2之点只有一处；该点合场强为 0 B. B. E1 E2之点共有两处；一处合场强为 0,另一处合场强为 2E2 PAGE PAGE # B. B. E1 E2之点共有两处；一处合场强为 0,另一处合场强为 2E2 PAGE PAGE # C Ei E2之点共有三处；其中两处合场强为 0，另一处合场强为 2E2 D. E1 E2之点共有三处；其中一处合场强为 0，另两处合场强为 2 E2 【分析与解】 设两电荷连线长为 L, Ei=已的点离Q2的距离为X由点电荷的场强E=k-QQ知，当点在Q、 r Q连线外侧时，k-Q2 k一2Qp，解得X=(臣 1)L，此处两电场反向合场强为零。当点在连线之间 X (L X) Q 2Q f~ 时，kr k 2，解得 兴=(2 1)L，此处两电场同向 E 2E2。所以本题选项 B正确。 X2 (L X)2 【拓展与分享】 电场的叠加本质上就是电场强度的叠加，故遵从平行四边形法则。同一直线上的电场叠加 问题可转化为求代数和，即同向相加、反向相减。 【例3】 如图，A为带正电荷 Q的金属板，沿金属板的垂直平分线在距离板 r处放一质量为 m电量为q 的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转 B角后静止。设小球是用绝缘丝线悬挂于 O点，求小球所在处的 电场强度。 【分析与解】分析小球的受力如下图所示，由平衡条件得 F安 mg tan 由电场强度的定义式得：小球所在处的电场强度 E F mg tan q q 由于小球带正电，所以小球所在处的电场强度方向水平向右。 【拓展与分享】 这里，带电金属板的大小和形状与两带电体之间的距离相比不能忽略的，故不可以认 为带电小球所在处的场强为 E k-Q2。 r 【课堂练习】 1 .下列说法中正确的是( ) 只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场 电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存 在的东西 电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用 下列说法中正确的是( ) 电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比 PAGE PAGE # 5. 5.在下图各种电场中， A、B两点电场强度相等的是（