電場強度

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高一 來源: 高中學習網


學習內容

1.3 電場強度

學習目標

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

2.理解電場強度的概念及其定義式,會根據電場強度的定義式進行有關的計算,知道電場強度是矢量,知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的.

3.能根據庫侖定律和電場強度的定義式推導點電荷場強的計算式,并能用此公式進行有關的計算.

4.知道電場的疊加原理,并應用這個原理進行簡單的計算.

學習重、難點

重點:電場強度的概念及其定義式

難點:對電場概念的理解、應用電場的疊加原理進行簡單的計算

學法指導

自主、合作、探究

知識鏈接

1、電場:

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

特殊性:不同于生活中常見的物質,看不見,摸不著,無法稱量,可以疊加.

物質性:是客觀存在的,具有物質的基本屬性——質量和能量.

(2)基本性質:

2.電場強度

①定義:

公式(大。 (適用于所有電場)

單位:

提出問題:電場強度是矢量,怎樣表示電場的方向呢?

②方向性: 指出:負電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強方向

◎唯一性和固定性

電場中某一點處的電場強度E是唯一的,它的大小和方向與放入該點電荷q無關,它決定于電場的電荷及空間位置,電場中每一點對應著的電場強度與是否放入電荷 .

3、電場線

(1)電場線:電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線,曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度的方向。

(2)電場線的基本性質

①電場線上每點的切線方向就是該點電場強度的方向.

②電場線的疏密反映電場強度的大小(疏弱密強).

③靜電場中電場線始于正電荷或無窮遠,止于負電荷或無窮遠.它不封閉,也不在無電荷處中斷.[s5u]

④任意兩條電場線不會在無電荷處相交(包括相切)

⑤.電場線是為了形象描述電場而引入的,電場線不是實際存在的線。

(3)熟悉常見電場的電場線分布特征

學習過程

用案人自我創(chuàng)新

[自主學習]

1.關于試探電荷和場電荷-(詳見P10)

試探電荷:

場電荷:

注意:檢驗電荷是一種理想化模型,它是電量很小的點電荷,將其放入電場后對原電場強度無影響

2、點電荷周圍的電場、電場強度的疊加

(1)點電荷周圍的電場

①電場強度大小: (只適用于點電荷的電場)

②方向:

提出問題:如果空間中有幾個點電荷同時存在,此時各點的場強是怎樣的呢?(2)電場強度的疊加原理:

5、勻強電場

(1)定義:

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

典型例題

例一:在真空中有兩個點電荷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點的外側離A 點20 cm處的D點場強大小、方向如何?

例二:場電荷Q=2x10-4C,是正點電荷;檢驗電荷q=2x10-5C,是負電荷,它們相距r=2m而且都靜止在真空中,如圖所示.求:

(1)q受的電場力.

(2)q所在的B點的場強EB.

(3)只將q換為q’=4x10-5C的正點電荷,再求q’受力及B點的場強.

(4)將受力電荷拿去后再求B點場強.

例三:一個質量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電場中,電場線水平。當小球靜止時,測得懸線與豎直方向成30°夾角,如圖,求該電場的場強的大小,說明場強方向。(以物體受力平衡分析庫侖定律)

達標檢測

1.下列說法中正確的是:

A.電場強度反映了電場的力的性質,因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比

B.電場中某點的場強等于F/q,但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關

C.電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向

D.公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的

2、如圖所示為電場中的一根電場線,在該電場線上有a、b兩點,用Ea、Eb分別表示兩處場強的大小,則( )

a bA、a、b兩點的場強方向相同

B、因為電場線由a指向b,所以Ea>Eb

C、因為電場線是直線,所以Ea=Eb

D、因為不知道a、b附近的電場線分布情況,所以不能確定Ea、Eb的大小關系。

3、A、B是一條電場線上的兩個點,一帶負電的微粒僅在電場力作用下以一定初速度從A點沿電場線運動到B點,其速度-時間圖像如圖甲所示。則這一電場可能是圖乙中的( )

4.如圖所示,正電荷Q放在一勻強電場中,在以Q為圓心、半徑為r的圓周上有a、b、c三點,將正檢驗電荷q放在a點,它受到的電場力正好為零,則勻強電場的大小和方向如何?b、c兩點的場強大小和方向如何?




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