二、電場 (2)

1、電荷電荷庫侖定律庫侖定律電荷守恒：電荷守恒：電荷既不能創(chuàng)生電荷既不能創(chuàng)生 也不能消滅也不能消滅庫侖定律：庫侖定律：電荷：電荷：同性相斥，異性相吸同性相斥，異性相吸 摩擦、接觸、感應起電摩擦、接觸、感應起電122Q QFKr 知識回顧知識回顧導入新課 帶電橡膠帶電橡膠棒沒有與水流棒沒有與水流接觸，為什么接觸，為什么會發(fā)生靜電力會發(fā)生靜電力的作用呢？的作用呢？ 我們先來回憶一下初中所學的磁體之間的我們先來回憶一下初中所學的磁體之間的相互作用。大家知道兩個磁體不需相互接觸，相互作用。大家知道兩個磁體不需相互接觸，也能產(chǎn)生相互作用。誰能告訴大家，磁體間的也能產(chǎn)生相互作用。誰能告訴大家，磁體間的相互作用

2、是通過什么發(fā)生的？相互作用是通過什么發(fā)生的？ 磁體周圍有一種物質(zhì)叫磁體周圍有一種物質(zhì)叫磁場。磁場。磁體間是通過磁體間是通過磁場磁場發(fā)生相互作用的。發(fā)生相互作用的。 條形磁鐵磁場條形磁鐵磁場那么電荷周圍是不是也有類似的情況呢？那么電荷周圍是不是也有類似的情況呢？科學研究對這一類似的猜想提供了有力的科學研究對這一類似的猜想提供了有力的支持：電荷周圍確實也存在著一種物質(zhì)，叫支持：電荷周圍確實也存在著一種物質(zhì)，叫電電場場。電荷間的相互作用就是通過電場發(fā)生的。電荷間的相互作用就是通過電場發(fā)生的。教學目標知識與技能知識與技能1.認識電場、電場強度、電場線。認識電場、電場強度、電場線。2.理解電場強度概念，

3、會用電場強度描述電理解電場強度概念，會用電場強度描述電場。場。3.會用電場線來描述電場的強弱和方向。會用電場線來描述電場的強弱和方向。過程與方法過程與方法通過分析在電場中的不同點，電場力通過分析在電場中的不同點，電場力F與電與電荷電量荷電量q的比例關系，使學生理解比值的比例關系，使學生理解比值F/q反映反映的是電場的強弱，即電場強度的概念，了解場的是電場的強弱，即電場強度的概念，了解場存在的特點。存在的特點。 情感與價值觀情感與價值觀 1.培養(yǎng)學生學會分析和處理電場問題的一培養(yǎng)學生學會分析和處理電場問題的一般方法。般方法。 2.通過對有關問題的學生討論學習，培養(yǎng)通過對有關問題的學生討論學習，培

4、養(yǎng)學生的批判性思維和發(fā)散性思維。學生的批判性思維和發(fā)散性思維。 教學重難點重點重點1.電場強度定義與計算。電場強度定義與計算。2.電場線特點及分布。電場線特點及分布。難點難點1.電場強度概念的建立。電場強度概念的建立。2.電場線的理解。電場線的理解。本節(jié)導航一一. .電場電場二二. .電場強度電場強度三三. .電場線電場線 一一. .電場電場下面請同學們以電荷下面請同學們以電荷A與電荷與電荷B間相互間相互作用為例，說明電荷作用為例，說明電荷A是怎樣對電荷是怎樣對電荷B施加施加力的作用的，電荷力的作用的，電荷B又是怎樣對電荷又是怎樣對電荷A施加施加力的作用的？力的作用的？ 1.電場電場電荷之間存

5、在相互作用力，這種相互作電荷之間存在相互作用力，這種相互作用是怎么發(fā)生的呢？用是怎么發(fā)生的呢？電荷電荷A對電荷對電荷B的作用，實際上是電荷的作用，實際上是電荷的電場對電荷的電場對電荷B的作用；電荷的作用；電荷B對電荷的作對電荷的作用，實際上是電荷用，實際上是電荷B的電場對電荷的電場對電荷A的作用。的作用。 電荷電荷總結(jié)總結(jié)電場電場：存在于電荷周圍，能傳遞電荷：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用力的一種特殊物質(zhì)。間相互作用力的一種特殊物質(zhì)。 注意：注意：電場是一種物質(zhì)，電場是一種物質(zhì)，與磁場一樣都是物質(zhì)的與磁場一樣都是物質(zhì)的一種形態(tài)。一種形態(tài)。.電場的性質(zhì)電場的性質(zhì)（1）力的性質(zhì)：）力的性質(zhì)：

6、對放入其中的電荷有力的作用，這種電對放入其中的電荷有力的作用，這種電場對電荷的靜電力稱為電場力。場對電荷的靜電力稱為電場力。（2）能的性質(zhì)：）能的性質(zhì)：使放入其中的電荷具有能。使放入其中的電荷具有能。（3）質(zhì)疑：）質(zhì)疑：同一電荷同一電荷q在電場中不同點受到電場力的在電場中不同點受到電場力的方向和大小一般不同，這是什么因素造成的？方向和大小一般不同，這是什么因素造成的？電場具有電場具有方向性方向性，而且各個點強弱，而且各個點強弱不同，所以不同，所以同一電荷同一電荷q在電場中不同點受在電場中不同點受到的電場力的到的電場力的方向和大小不同方向和大小不同。二二. .電場強度電場強度1.試探電荷試探電荷

7、定義：定義：試探電荷試探電荷又叫檢驗電荷，可又叫檢驗電荷，可以看作是電荷量很小的點電荷，是一種以看作是電荷量很小的點電荷，是一種理想化模型理想化模型。電荷量和尺寸都充分小，以致可忽略電荷量和尺寸都充分小，以致可忽略原來電場的影響中，同時又能確切地反映原來電場的影響中，同時又能確切地反映它在電場中的位置。它在電場中的位置。 +qFAFBB+q如圖，電荷如圖，電荷q在電在電場中的不同點，所受場中的不同點，所受力的大小不同，這表力的大小不同，這表示各點的電場強弱不示各點的電場強弱不同，電荷同，電荷q在在A點受到點受到的靜電力較大，表示的靜電力較大，表示這點的這點的電場較強電場較強；電；電荷荷q在在B

8、點受到的靜電點受到的靜電力較小，表示這點的力較小，表示這點的電場較弱電場較弱。試探電荷在電場試探電荷在電場中中解析解析 根據(jù)庫侖定律根據(jù)庫侖定律 rA FBF = kQ1Q2r2可知，可知，2.電場強度電場強度（1）定義：電場中某點的電荷受到的）定義：電場中某點的電荷受到的電場力電場力F跟它的電荷量跟它的電荷量q的比值，叫做該點的比值，叫做該點的電場強度，簡稱的電場強度，簡稱場強場強，用，用E表示。表示。（2）公式：公式： 適用于所有電場適用于所有電場E=F/q（3）單位：）單位：N/C 或或 V/m （4）方向：物理學中規(guī)定，電場）方向：物理學中規(guī)定，電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受中

9、某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同。的電場力的方向相同。 注意：注意：負電荷在電場中某點所受的電場負電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強力的方向跟該點的場強方向相反方向相反。E的物理意義：表示電場的的物理意義：表示電場的強弱強弱和方向和方向，反映了電場力的性質(zhì)。，反映了電場力的性質(zhì)。大小決定因素：大小決定因素：由電場本身決定，由電場本身決定，與與q、F無關。無關。3.電場的疊加電場的疊加同學們，之前我們學的是電荷在同學們，之前我們學的是電荷在一個電一個電場場中所受電場力的情況，現(xiàn)在請大家想一想：中所受電場力的情況，現(xiàn)在請大家想一想：如果有兩個或者兩個以上的如果有兩個或

10、者兩個以上的電場疊加電場疊加在一起，在一起，共同對電荷產(chǎn)生作用，我們該怎樣處理呢？共同對電荷產(chǎn)生作用，我們該怎樣處理呢？等量異種點電荷在等量異種點電荷在P點的場強疊加點的場強疊加電場強度是矢量，合成應遵循電場強度是矢量，合成應遵循平行四邊形法則。平行四邊形法則。4.電場線電場線我們學習了電場，可是，在現(xiàn)實生活中，我們學習了電場，可是，在現(xiàn)實生活中，電場是看不見摸不到的，我們應該怎么去形象電場是看不見摸不到的，我們應該怎么去形象的描述電場呢？的描述電場呢？在這里我們引進了電場線這個概念：在這里我們引進了電場線這個概念：利用畫圖的方法可以對電場各處電場強度利用畫圖的方法可以對電場各處電場強度的分布

11、給出直觀的圖像，使我們形象地了解各的分布給出直觀的圖像，使我們形象地了解各種電場的分布。種電場的分布。定義：如果在電場中畫出一些曲線，使曲線定義：如果在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線都跟該點的電場強度方向一致，上每一點的切線都跟該點的電場強度方向一致，這樣的曲線我們就叫做這樣的曲線我們就叫做電場線電場線。切線方向表示切線方向表示E的方向的方向電場線不是電場中實際存在的曲線電場線不是電場中實際存在的曲線,而是為而是為了形象地描述電場而了形象地描述電場而假設的曲線。假設的曲線。 演示使頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油內(nèi)，在油中放入電使頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油內(nèi)，在油中放入電極。電極帶電后，它周圍產(chǎn)生電場。頭

12、發(fā)屑排極。電極帶電后，它周圍產(chǎn)生電場。頭發(fā)屑排列起來的形狀顯示出電場線的分布。列起來的形狀顯示出電場線的分布。甲：一個甲：一個點電荷點電荷乙：兩個乙：兩個異性電荷異性電荷丙：兩個丙：兩個同性電荷同性電荷?。阂粋€任丁：一個任意形狀的帶意形狀的帶電體電體電場線是看不見摸不到的，這個實驗只是電場線是看不見摸不到的，這個實驗只是用來用來模擬電場線的分布模擬電場線的分布情況的。情況的。不同電場中，電場強度分布不同，它們的不同電場中，電場強度分布不同，它們的電場線形狀也不一樣。電場線形狀也不一樣。正、負電荷電場線正、負電荷電場線帶等量異種帶等量異種點電荷的電場線點電荷的電場線 帶等量同種帶等量同種點電荷的

13、電場線點電荷的電場線 點電荷與帶電平板的電場線點電荷與帶電平板的電場線 演示：演示：其他觀察電場線的方法其他觀察電場線的方法總結(jié)總結(jié)電場線的特點是：電場線的特點是：（1）電場線從）電場線從正電荷正電荷或或無限遠無限遠出發(fā)，終出發(fā)，終止于無限遠或負電荷；止于無限遠或負電荷；（2）電場線在電場中）電場線在電場中不相交；不相交；（3）在同一幅電場分布圖中）在同一幅電場分布圖中電場越強的電場越強的地方，電場線越密地方，電場線越密。因此，用電場線不僅可以。因此，用電場線不僅可以形象地表示電場強度的方向，而且在同一幅電形象地表示電場強度的方向，而且在同一幅電場線分布上，還可以大致表示電場強度的相對場線分布

14、上，還可以大致表示電場強度的相對大小。大小。4.勻強電場勻強電場1.定義：如果電場強度的大小和方向都相同，定義：如果電場強度的大小和方向都相同，這個區(qū)域的電場叫做這個區(qū)域的電場叫做勻強電場勻強電場。2.電場線分布圖：電場線分布圖：勻強電場是大小和方向都勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電相同的電場，故勻強電場的電場線是場線是平行等距平行等距的直線。的直線。說明：說明：平行但間距不均勻平行但間距不均勻的電場是不存在的。的電場是不存在的。3.電場線特點：電場線特點：勻強電場勻強電場課堂小結(jié)1.電場電場（1）定義：電荷周圍產(chǎn)生的一種特殊物質(zhì)。）定義：電荷周圍產(chǎn)生的一種特殊物質(zhì)。（2）性質(zhì)

15、：力的性質(zhì)、能的性質(zhì)。）性質(zhì)：力的性質(zhì)、能的性質(zhì)。2.電場強度電場強度（1）定義：電場中某點的電荷受到的電場）定義：電場中某點的電荷受到的電場力力F跟它的電荷量跟它的電荷量q的比值。的比值。（2）單位：）單位：N/C （3）方向：）方向：與正電荷與正電荷在該點受電場力在該點受電場力方向方向相同。相同。（4）大?。海┐笮。?3.電場線電場線（1）定義：在電場中畫出一些曲線，使）定義：在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線都跟該點的電場強度方向曲線上每一點的切線都跟該點的電場強度方向一致，這樣的曲線我們就叫做電場線。一致，這樣的曲線我們就叫做電場線。（2）方向：）方向：切線方向表示切線方向表示

16、E的方向。的方向。4.勻強電場勻強電場（1）定義：）定義：如果電場強度的大小和方向如果電場強度的大小和方向都相同，這個區(qū)域的電場叫做勻強電場。都相同，這個區(qū)域的電場叫做勻強電場。（2）特點：電場線平行等距。）特點：電場線平行等距。高考鏈接1.一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細桿直徑的延長線放置一均勻帶電的細桿MN，如圖所示，金屬球上感應電荷產(chǎn)生的電場如圖所示，金屬球上感應電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上在球內(nèi)直徑上a、b、c三點的場強大小分三點的場強大小分別為別為Ea、Eb、Ec，三者相比，三者相比 （ ）AEa最大最大 BEb最大最大CEc最

17、大最大DEa=Eb=Ec 2.A、B兩帶電小球，兩帶電小球，A固定不動，固定不動，B的質(zhì)的質(zhì)量為量為m。在庫侖力作用下，。在庫侖力作用下，B由靜止開始運由靜止開始運 動。動。已知初始時，已知初始時，A、B間的距離為間的距離為d，B的加速度的加速度為為a。經(jīng)過一段時間后，。經(jīng)過一段時間后，B的加的加 速度變?yōu)樗俣茸優(yōu)閍/4，此時此時A、B間的距離應為間的距離應為_。已知此時。已知此時B的速度為的速度為v，則在此過，則在此過 程中電勢能的減少量為程中電勢能的減少量為_。 2dmv2/2 3.a、b、c、d是勻強電場中的四個點，是勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點它們正好是一個矩形的四

18、個頂點.電場線與電場線與矩形所在平面平行。已知矩形所在平面平行。已知a點的電勢為點的電勢為20 V，b點的電勢為點的電勢為24 V，d點的電勢為點的電勢為4 ，如，如圖，由此可知點的電勢為（）圖，由此可知點的電勢為（） A.4 VB.8 VC.12 VD.24 VB課堂練習真空中有一個電場，在這個電場中的某一真空中有一個電場，在這個電場中的某一點放入電量為點放入電量為5.010-9C的點電荷，它受到的的點電荷，它受到的電場力為電場力為3.010-4N，那么這一點處的電場強，那么這一點處的電場強度的大小等于度的大小等于_ 6.0104N/C 解析解析由于由于/q 因此因此: E= 3.010-4

19、N/ 5.010-9C= 6.0104N/C。電場中有一點電場中有一點P，下列哪些說法是正確的，下列哪些說法是正確的是（）是（） A若放在若放在P點的電荷的電量減半，則點的電荷的電量減半，則P點點的場強減半的場強減半 B若若P點沒有檢驗電荷，則點沒有檢驗電荷，則P點場強為零點場強為零 CP點的場強越大，則同一電荷在點的場強越大，則同一電荷在P點受點受到的電場力越大到的電場力越大 DP點的場強方向為檢驗電荷在該點的受點的場強方向為檢驗電荷在該點的受力方向力方向C如圖為靜電場的一部分電場線分布，如圖為靜電場的一部分電場線分布，下列說法正確的是（）下列說法正確的是（） A這個電場可能是負點電荷的電場

20、這個電場可能是負點電荷的電場 B這個電場是勻強電場這個電場是勻強電場 C點電荷點電荷q在在A點受到的電場力比點受到的電場力比在在B點受到的電場力大點受到的電場力大 D負電荷在負電荷在B點時受到的電場力的點時受到的電場力的方向沿方向沿B點的切線方向點的切線方向C.+Q.AB+q+q如圖，在電荷如圖，在電荷Q周圍跟周圍跟Q距離距離相等的不同點相等的不同點A、B放上試探電荷放上試探電荷q，電荷電荷q受到的電場力的大小是否相受到的電場力的大小是否相等？等？A、B兩點的電場強度是否相兩點的電場強度是否相同？同？ 解析解析 試探電荷試探電荷q在在A、B兩點所受的電場兩點所受的電場力大小相等，但方向不同，所以力大小相等，但方向不同，所以A、B兩點的電兩點的電場強度不相同。場強度不相同。 在真空中有兩個點電荷在真空中有兩個點電荷q1和和q2，分別位于，分別位于A和和B，相距，相距20 cm，q1為為410-8 C，q2為為810-8 C。則在則在AB連線上連線上A點的外側(cè)離點的外側(cè)離A 點點20 cm處的處的D點場點場強大小、方向如何強大小、方向如何?4.5103 N/C方向由方向由D指向指