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1、
第三節(jié).電場強(qiáng)度學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一預(yù)習(xí)目標(biāo)
1.通過實驗認(rèn)識電場。
2.會用電場強(qiáng)度描述電場。
3.會用電場線描述電場,知道幾種常見電場線的分布情況
二預(yù)習(xí)內(nèi)容
電場的兩種描述及電場的性質(zhì)
三提出疑惑
【問題1】物質(zhì)存在有兩種形式:一種是實物,另一種是場。場看不見、摸不著,但卻客觀存在。你知道自然界存在哪些場嗎?
【問題2】電場的基本性質(zhì)是什么?怎樣簡單、快捷地判斷空間中是否存在電場?
【問題3】試探電荷q在某點受到的靜電力大小為F,則該點的電場強(qiáng)度E= 。電場強(qiáng)度簡稱 ,在國際單位制中,其單位為
2、 ,符號為 。
物理學(xué)中,規(guī)定電場中某點的電場強(qiáng)度的方向
。
【問題4】無形的電場可以用有形的電場線來描述。試分別畫出單個正點電荷、單個負(fù)點電荷的電場線分布圖。
【問題5】什么是勻強(qiáng)電場?勻強(qiáng)電場的電場線有哪些特點?
課內(nèi)探究學(xué)案
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3、
一學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.粗略了解物理學(xué)史上對電荷間相互作用力的認(rèn)識過程。
2.知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。
3. 理解電場強(qiáng)度的概念及其定義,會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計算。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。
4.能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點電荷場強(qiáng)的計算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計算。
5.知道場強(qiáng)的疊加原理,并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡單的計算。
二學(xué)習(xí)過程(合作探究)
【問題1】要研究電場,必須在電場中放入電荷。無論放置什么樣的帶電體都可以嗎?
【問題2】小組討論:甲同學(xué)說:“由電場強(qiáng)度的定義可知
4、,E跟F成正比,E跟q成反比?!币彝瑢W(xué)說:“電場強(qiáng)度E跟q、F無關(guān)?!闭堈f出你們小組的觀點。如果以檢驗電荷q的帶電量值為橫軸,它在電場中A點受到的靜電力F為縱軸畫出直角坐標(biāo)系,你認(rèn)為F與q的關(guān)系圖線應(yīng)是什么樣的曲線?
【問題3】電場強(qiáng)度是如何描述電場的強(qiáng)弱和方向的?
【問題4】電場線的定義是什么?電場中真的存在蜘蛛網(wǎng)一樣的線嗎?
【問題5】觀察演示實驗:模擬電場線分布情況(盛在容器中的蓖麻油、頭發(fā)屑、電源電極)
【問題6】怎樣用電場線直觀形象地描述電場?你能概括一下電場線的特點嗎?
【問題7】小組討論:兩條電場線在空間中能相交嗎?說出你們組的理
5、由。
【問題8】小組討論:如圖所示,點電荷q分別放在A、B兩點上,請比較同一圖中靜電力FA、FB的大小。你能畫出點電荷q在A點所受靜電力的方向嗎?
-q
-q
A
B
E
+q
+q
A
B
E
(1)
+q
+q
A
B
E
-q
-q
A
B
E
(2)
6、
-q
-q
A
B
E
+q
+q
A
B
E
(3)
7、
-q
-q
A
B
E
+q
+q
A
B
E
(4)
三 反思總結(jié)
荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的,電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì),它最基本的特征是對放入其中
8、的電荷具有力的作用。正是利用電場的這一特性,我們通過研究試探電荷的所受靜電力特點,引入了描述電場強(qiáng)弱的物理量──電場強(qiáng)度。電場強(qiáng)度是用比值法定義的,它是矢量,有方向。
電場、電場強(qiáng)度的概念是電學(xué)中最重要的概念之一,它的研究方法和定義方法也是物理學(xué)中比較常見的方法。
四課堂檢測
1.真空中兩個等量異種點電荷電量的值均為q,相距r,兩點電荷連線中點處的場強(qiáng)為 [ ]
A.0 B.2kq/r2
C.4kq/r2 D.8kq/r2
2.如圖6,正點電荷Q的電場中,A點場強(qiáng)為100N/C,C點場強(qiáng)為36N/C,B是AC的中點,則B點的場強(qiáng)為________N/C.
3.真空
9、中有一電場,在電場中的P點放一電量為4.010-9C的檢驗電荷,它受到的電場力為2.010-5N,則P點的場強(qiáng)為________N/C;把檢驗電荷電量減小為2.010-9C,則該電荷在P點受到的電場力為__________N
課后練習(xí)與提高
1. 下列關(guān)于點電荷的場強(qiáng)公式的幾種不同的理解,不正確的是( )
A.在點電荷Q的電場中,某點的場強(qiáng)大小與Q成正比,與r2成反比
B.當(dāng)r→0時,E→∞;當(dāng)r→∞時,E→0
C.點電荷Q產(chǎn)生的電場中,各點的場強(qiáng)方向一定是背向點電荷Q
D.以點電荷Q為中心,r為半徑的球面上各處的場強(qiáng)相等
2. 在電場中某點放入電荷量為q的正電
10、荷時,測得該點的場強(qiáng)為E,若在同一點放入電荷量q′=-2q的負(fù)電荷時,測得場強(qiáng)為E′,則有( )
A.E′=E,方向與E相反 B.E′=2E,方向與E相同
C.,方向與E相同 D.E′=E,方向與E相同
3. 圖1-3-19所示的各電場中,A、B兩點場強(qiáng)相同的是( )
4. 在同一直線上依次有A、B、C三點,且BC=3AB,在A點固定一個帶正電的小球,在B點引入電量為2.010-8c的試探電荷,其所受電場力為2.010-6N。將該試探電荷移去后,B點的場強(qiáng)為___________,C點的場強(qiáng)為______________。如果要使B點的場強(qiáng)為零,可能在C
11、點放一個電量是A點處帶電小球的電量的_________倍的________電荷.
5. (2007廣東理科基礎(chǔ)12)如圖所示,實線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷Q產(chǎn)生的電場線,若帶電粒子q(|Q|>>|q|)由a運(yùn)動到b,電場力做正功。已知在a、b兩點粒子所受電場力分別為Fa、Fb,則下列判斷正確的是( )
A.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)a>Fb
B.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)aFb
D.若Q為負(fù)電荷,則q帶正電,F(xiàn)a
12、,則電子除受電場力外,所受的另一個力的大小和方向變化情況是( )
A.先變大后變小,方向水平向左
B.先變大后變小,方向水平向右
C.先變小后變大,方向水平向左
D.先變小后變大,方向水平向右
7. 在X軸上有兩個點電荷,一個帶正電Q1,一個帶負(fù)電Q2。且Q1=2Q2。用E1和E2分別表示兩個電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小,則在X軸上( )
A.E1=E2之點只有一處;該點合場強(qiáng)為0
B.E1=E2之點共有兩處;一處合場強(qiáng)為0,另一處合場強(qiáng)為2E2
C.E1=E2之點共有三處;其中兩處合場強(qiáng)為0,另一處合場強(qiáng)為2E2
D.E1=E2之點共有三處;其中一處合場強(qiáng)為0,另兩處合場強(qiáng)為2E2
2、D
3、C
4、100N/q,6.25N/q,9,正
5、A
6、B
7、B
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