2018年高中物理 第1章 静电场 第3节 电场强度教案 新人教版选修3-1.docVIP

第1章第3节 电场强度 【知识与技能】 1．粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。 2．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种特殊的形态。 3．理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。 4．能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。 5．知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。 【过程与方法】 1．经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程，获得探究活动的体验。 2．领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。 【情感态度与价值观】 1．体验探究物理规律的艰辛与喜悦。 2．学习科学家严谨科学的态度。 【教学过程】 ★重难点一、对电场及电场强度的理解★ 一、电场 1．电场． 在电荷的周围空间存在着电场．电场是在电荷周围存在的一种特殊物质它的性质是传递电荷间的相互作用．其中静止电荷产生的电场叫静电场． 对电场的三点理解． (1)电场是一种特殊物质并非由分子、原子组成但客观存在． (2)电荷间的相互作用是通过电场发生的可由下图表示． (3)电场虽然看不见、摸不着但它总能通过一些性质而表现其存在如在电场中放入电荷电场就对电荷有力的作用所以电场也是客观存在的因而也是一种物质． 电场的来源． (1)由存在的电荷产生；(2)由变化的磁场产生． 1．试探电荷与场源电荷． (1)试探电荷：如下图所示带电小球是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的称为试探电荷或检验电荷． (2)场源电荷：被检验的电场是电荷Q所激发的电荷Q称为场源电荷或源电荷． (3)对试探电荷的两点理解： 试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小放入试探电荷后不引起原电场的明显变化． 试探电荷有电荷量但忽略它产生的电场． 3.电场强度的性质 4.电场强度的叠加：若场源电荷不唯一，空间某点的电场等于各点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫做电场强度的叠加，遵循平行四边形定则． 三、点电荷的电场、电场强度的叠加 1．点电荷的电场 如图所示，场源电荷Q与试探电荷q相距为r，则它们的库仑力F＝k＝qk，所以电荷q处的电场强度E＝＝k. (1)公式：E＝. (2)方向：若Q为正电荷，场强方向沿Q和该点的连线背离Q；若Q为负电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向Q. 2．对点电荷场强公式的理解 (1)E＝的适用条件是：真空中的点电荷；真空中的均匀带电球体． (2)由E＝知，真空中某点电场强度的大小由场源电荷电荷量的大小Q与该点到场源电荷的距离r共同决定，与其他量无关． 3．公式E＝与E＝的区别 　　　公式 比较内容　　　 E＝F/q E＝kQ/r2 本质区别 定义式 决定式 意义及用途 给出了一种量度电场强弱的方法 指明了点电荷场强大小的决定因素 适用范围 一切电场 真空中点电荷的电场 Q或q意义 q表示引入电场的检验(或试探)电荷的电荷量 Q表示产生电场的点电荷的电荷量 关系理解 E用F与q的比值来表示，但E的大小与F、q大小无关 E不仅用Q、r来表示，且EQ，E 【典型例题】电场强度E的定义式为，下面说法中正确的是（） A.该定义只适用于点电荷产生的电场 B.库仑定律的表达式可以说是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的库仑力大小；而可以说是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小 C.对，F是放入电场中的点电荷所受的静电力，q是产生电场的电荷的电荷量 D.电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关 【】 ★重难点二、对电场线的理解★ 1．电场线 （1）电场线是画在电场中的一条有方向的曲线曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向． 电场线的五个特点． 电场线从正电荷或无限远出发终止于无限远或 ②曲线上每点的切线方向为该点的电场强度方向； 电场线在电场中不相交不闭合； 在同一幅图中电场线密处电场强电场线疏处电场弱； 电场线不是客观存在的曲线是为了形象地描述电场而假想的曲线可以通过实验模拟电场线的形状． 注意：电场线不是运动轨迹：只有当电场线为直线电荷初速度为零或初速度平行于电场线电荷所受合力与电场线平行时电荷的运动轨迹才与电场线平行或重叠． 2 (1)按照电场线画法的规定，场强大处电场线密，场强小处电场线疏，根据电场线的疏密可以比较场强的大小。 (2)根据电场线的定义，电场线每点的切线方向就是该点电场强度的方向。 3．几种常见电场的电场线 点电荷的电场线分布 等量同种电荷的电场线 4 【特别提醒】 带电粒子运动轨迹与电场线重合必备的条件： (1)电场线是直线； (2)带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但方向沿电场线所在的直线； (3)带电粒子初速度为