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學(xué)習(xí)內(nèi)容

1．3 電場(chǎng)強(qiáng)度

學(xué)習(xí)目標(biāo)


1．知道電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的，知道電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)．


2．理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式，會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算，知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的．


3．能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．


4．知道電場(chǎng)的疊加原理，并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算．

學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)


重點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式


難點(diǎn)：對(duì)電場(chǎng)概念的理解、應(yīng)用電場(chǎng)的疊加原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算

學(xué)法指導(dǎo)

自主、合作、探究

知識(shí)鏈接


1、電場(chǎng)：

（1）電荷之間的相互作用是通過特殊形式的物質(zhì)—— 發(fā)生的，電荷的周圍都存在電場(chǎng).

特殊性：不同于生活中常見的物質(zhì)，看不見，摸不著，無法稱量，可以疊加.

物質(zhì)性：是客觀存在的，具有物質(zhì)的基本屬性——質(zhì)量和能量.


（2）基本性質(zhì)：


2．電場(chǎng)強(qiáng)度


①定義：


公式（大小）： （適用于所有電場(chǎng)）


單位：


提出問題：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，怎樣表示電場(chǎng)的方向呢？


②方向性： 指出：負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向

◎唯一性和固定性

電場(chǎng)中某一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點(diǎn)電荷q無關(guān)，它決定于電場(chǎng)的源電荷及空間位置，電場(chǎng)中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著的電場(chǎng)強(qiáng)度與是否放入電荷 .
3、電場(chǎng)線


（1）電場(chǎng)線：電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。

（2）電場(chǎng)線的基本性質(zhì)

①電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.

②電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(疏弱密強(qiáng)).

③靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn).它不封閉，也不在無電荷處中斷.[Ks5u.com]


④任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無電荷處相交(包括相切)


⑤.電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而引入的，電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線。

（3）熟悉常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布特征






學(xué)習(xí)過程


用案人自我創(chuàng)新


[自主學(xué)習(xí)]


1．關(guān)于試探電荷和場(chǎng)源電荷-（詳見P10）


試探電荷：


場(chǎng)源電荷：


注意：檢驗(yàn)電荷是一種理想化模型，它是電量很小的點(diǎn)電荷，將其放入電場(chǎng)后對(duì)原電場(chǎng)強(qiáng)度無影響



2、點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加


（1）點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)


①電場(chǎng)強(qiáng)度大�。� （只適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)）


②方向：





提出問題：如果空間中有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，此時(shí)各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是怎樣的呢？（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理：

5、勻強(qiáng)電場(chǎng)

(1)定義：

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線：是一組疏密程度相同(等間距)的平行直線.例如，兩等大、正對(duì)且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)中，除邊緣附近外，就是勻強(qiáng)電場(chǎng).如圖1.3-10

典型例題

例一：在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1和q2，分別位于A和B，相距20 cm，q1為4×10-8 C，q2為－8×10-8 C。則在AB連線上A點(diǎn)的外側(cè)離A 點(diǎn)20 cm處的D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向如何?





例二：場(chǎng)電荷Q=2x10-4C，是正點(diǎn)電荷；檢驗(yàn)電荷q=2x10-5C，是負(fù)電荷，它們相距r=2m而且都靜止在真空中，如圖所示．求：

（1）q受的電場(chǎng)力．

（2）q所在的B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)EB．

（3）只將q換為q’=4x10-5C的正點(diǎn)電荷，再求q’受力及B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)．

（4）將受力電荷拿去后再求B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)．













例三：一個(gè)質(zhì)量m=30g，帶電量q＝-1.7×10-8c的半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)線水平。當(dāng)小球靜止時(shí)，測(cè)得懸線與豎直方向成30°夾角，如圖，求該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小，說明場(chǎng)強(qiáng)方向。（以物體受力平衡分析庫(kù)侖定律）















達(dá)標(biāo)檢測(cè)


1．下列說法中正確的是：


A．電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)的力的性質(zhì)，因此場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比


B．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于F/q，但與檢驗(yàn)電荷的受力大小及帶電量無關(guān)


C．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向即檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向


D．公式E=F/q和E=kQ/r2對(duì)于任何靜電場(chǎng)都是適用的


2、如圖所示為電場(chǎng)中的一根電場(chǎng)線，在該電場(chǎng)線上有a、b兩點(diǎn)，用Ea、Eb分別表示兩處場(chǎng)強(qiáng)的大小，則（ ）


a bA、a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同


B、因?yàn)殡妶?chǎng)線由a指向b，所以Ea＞Eb


C、因?yàn)殡妶?chǎng)線是直線，所以Ea=Eb


D、因?yàn)椴恢�道a、b附近的電場(chǎng)線分布情況，所以不能確定Ea、Eb的大小關(guān)系。

3、A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，一帶負(fù)電的微粒僅在電場(chǎng)力作用下以一定初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度-時(shí)間圖像如圖甲所示。則這一電場(chǎng)可能是圖乙中的( )




4.如圖所示，正電荷Q放在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在以Q為圓心、半徑為r的圓周上有a、b、c三點(diǎn)，將正檢驗(yàn)電荷q放在a點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力正好為零，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向如何？b、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向如何？






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