高二上冊物理電場強度名補教案（教師版）

1、.高二物理上冊名補精品教案目的進(jìn)步班 名師培優(yōu)精講【教學(xué)標(biāo)題】 電場強度【教學(xué)目的】1、 掌握電場強度的定義式；2、 電場強度的計算，及單位的掌握?！窘虒W(xué)重點】1、 掌握靜電場電場線的分布和電場強度大小比較；2、 純熟運用場強疊加原理?！窘虒W(xué)難點】1、場強疊加時，一定要注意場強的正負(fù)方向。【進(jìn)門得分】1帶電荷量分別為+Q和2Q的兩個一樣的金屬小球，相距間隔 為r時r遠(yuǎn)大于小球半徑，互相作用力大小為F。假設(shè)把它們接觸一下后，放回到間隔 為的位置，它們的互相作用力大小變?yōu)?A A BF C2F D4F2如下圖，兩個半徑均為r的金屬球放在絕緣支架上，兩球面最近間隔 為r，帶等量異種電荷，電荷量均為Q

2、，兩球之間的靜電力為 B A等于 B大于 C小于 D等于3如下圖，半徑一樣的兩個金屬小球A、B帶有電荷量相等的電荷可視做點電荷，相隔一定間隔 ，兩球之間的互相吸引力的大小是F現(xiàn)讓第三個半徑一樣的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩球接觸后移開，這時A、B兩球之間的互相作用力為 A A吸引力， B吸引力， C排斥力， D排斥力，4如下圖，有三個點電荷A、B、C位于一個等邊三角形的三個頂點上，A、B都帶正電荷，A所受B、C兩個電荷的靜電力的合力如圖中F一所示。那么可以斷定點電荷C所帶電荷的電性為 B A一定是正電 B一定是負(fù)電 C可能是正電，也可能是負(fù)電 D無法判斷【教學(xué)內(nèi)容】要點一、電場、電場強度要

3、點詮釋：1、電場1產(chǎn)生：電場是在電荷周圍存在著的由自由電荷產(chǎn)生的一種傳遞電荷間互相作用的特殊物質(zhì).2根本性質(zhì)：對放入其中的電荷不管是靜止的還是運動的有力的作用，這種力叫電場力.電場具有能量.2、試探電荷與場源電荷1試探電荷：用來檢驗電場是否存在及其強弱分布情況的電荷，也叫檢驗電荷.這種電荷必須電量很小、體積很小.2場源電荷：被檢驗的電場是由電荷Q激發(fā)的，那么電荷Q被稱為場源電荷或源電荷.3、電場強度1物理意義電場強度是描繪電場強弱及方向的物理量，反映了電場力的特性.2定義在電場中放一個檢驗電荷，它所受到的電場力跟它所帶電量的比值叫做這個位置上的電場強度，簡稱場強.定義式： 單位：牛庫N / C

4、3電場強度的理解矢量性：場強是矢量，其大小按定義式計算即可，其方向規(guī)定為正電荷在該點的受力方向.負(fù)電荷受電場力方向與該點場強方向相反.唯一性：電場中某一點處的電場強度E的大小和方向是唯一的，其大小和方向取決于場源電荷及空間位置.是客觀存在的，與放不放檢驗電荷以及放入檢驗電荷的正、負(fù)電量的多少均無關(guān)，既不能認(rèn)為與成正比，也不能認(rèn)為與成反比.4電場強度和電場力的比較由電場強度的定義式，可導(dǎo)出電場力F=qE.電場力是由電荷和場強共同決定的，而場強是由電場本身決定的.要點二、點電荷的電場要點詮釋：1、點電荷Q在真空中形成的電場1大?。篍k，Q為場源點電荷，r為考察點與場源電荷的間隔 .2方向：正電荷受

5、電場力的方向為該點場強方向, 負(fù)電荷受電場力的方向與該點場強方向相反.可見，在點電荷形成的電場中，在以點電荷為球心的球面上的各點電場強度大小相等，但方向不同.2、兩個關(guān)于場強公式的比較區(qū)別公式物理含義引入過程適用范圍備注是電場強度大小的定義式由比值法引入，E與F、q無關(guān)，反映某點電場的性質(zhì)適用于一切電場電場強度由場本身決定，與試探電荷無關(guān)，不能理解為E與F成正比，與q成反比是真空中點電荷場強的決定式由和庫侖定律導(dǎo)出真空中的點電荷告訴人們場強大小的決定因素是Q和r，而中E與F、q無關(guān).要點三、勻強電場要點詮釋：1定義：電場中各點場強的大小相等、方向一樣的電場就叫勻強電場.2特點：電場線是間隔相等

6、的平行直線.3常見的勻強電場：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.要點四、電場的疊加假如空間有幾個點電荷同時存在，它們的電場就互相疊加，形成合電場，這時某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和，這叫作電場的疊加原理.電場疊加時某點場強的合成遵守矢量運算的平行四邊形定那么.要點五、電場線要點詮釋：1、電場線的意義及規(guī)定電場線是形象地描繪電場而引入的假想曲線，規(guī)定電場線上每點的場強方向沿該點的切線方向，曲線的疏密表示電場的強弱.說明：電場線是人們?yōu)榱搜芯侩妶龆傧氲那€，不是實際存在的線.沒有電場線通過的位置不一定就沒有電場存在.電場線只

7、能描繪電場的方向及定性地描繪電場的強弱，并不是帶電粒子在電場中的運動軌跡.2、電場線的特點電場線上每點的切線方向就是該點電場強度的方向電場線的疏密反映電場強度的大小疏弱密強靜電場中電場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任意兩條電場線不會在無電荷處相交包括相切3、常見電場的電場線電場電場線圖樣簡要描繪特點正點電荷發(fā)散狀越靠近點電荷處，電場線越密，電場強度E越大以場源電荷為圓心一定長度為半徑的圓周上的各點場強的大小一樣，方向不同負(fù)點電荷會聚狀等量同號電荷相斥狀電荷連線的中點處電場強度E=0電荷連線的中垂線上各點的電場強度與中垂線共線等量異號電荷相吸狀電荷的連線上

8、的電場的方向是由正電荷指向負(fù)電荷電荷連線的中垂線與該處的電場的方向處處垂直勻強電場平行的、等間距的、同向的直線電場強度處處相等【過手練習(xí)】類型一、對電場強度的理解例1、在真空中O點放一個試探電荷Q=+1.0×10-9C，直線MN通過O點，OM的間隔 r=30cm，M點放一個試探電荷q=-1.0×10-10C,如下圖.求：1q在M點受到的作用力；2M點的場強；3拿走q后M點的場強；4M、N兩點的場強哪點大？5假如把Q換成電荷量為-1.0×10-9C的點電荷，情況又如何？【變式1】由于萬有引力定律和庫侖定律都滿足平方反比定律，因此引力場和電場之間有許多相似的性質(zhì)，在處

9、理有關(guān)問題時可以將它們進(jìn)展類比例如電場中反映各點電場強弱的物理量是電場強度，其定義式為。在引力場中可以有一個類似的物理量用來反映各點引力場的強弱。設(shè)地球質(zhì)量為，半徑為R，地球外表處重力加速度為，引力常量為G。假如一個質(zhì)量為的物體位于距地心2R處的某點，那么以下表達(dá)式中能反映該點引力場強弱的是 D A B C D【變式2】在電場中某點放一檢驗電荷，其電量為q，受到的力為F，那么該點電場強度為，那么 C A、假設(shè)移去檢驗電荷，該點電場強度變?yōu)榱?；B、假設(shè)該點放一電量為2q的檢驗電荷，那么該點電場強度變?yōu)镋/2；C、該點放一電量為2q的檢驗電荷，該點電場強度仍為E；D、該點放一電量為2q的檢驗電荷，

10、該點電場強度為2E.類型二、電場強度的疊加例2、如下圖，真空中，帶電荷量分別為+Q和Q的點電荷A、B相距r，那么：1兩點電荷連結(jié)的中點O的場強的大小和方向；2在兩點電荷連線的中垂線上，距A、B兩點都為r的O點的場強的大小和方.【答案】1 方向由AB 2 方向與A、B的中垂線垂直，由AB【變式1】在x軸上有兩個點電荷，一個帶電量Q1，另一個帶電量Q2，且Q12Q2用E1和E2分別表示兩個點電荷產(chǎn)生的場強的大小，那么在x軸上 B A、E1E2之點只有一處，該處的合場強為0B、E1E2之點共有兩處，一處的合場強為0，另一處的合場強為2E2C、E1E2之點共有三處，其中兩處的合場強為0，另一處的合場強

11、為2E2D、E1E2之點共有三處，其中一處的合場強為0，另兩處的合場強為2E2【變式2】如下圖，A、B、C三點為一直角三角形的三個頂點，B30°，如今A、B兩點放置兩點電荷qA、qB，測得C點場強的方向與AB平行，那么qA帶_負(fù)_電，qAqB_1:8_.【變式3】如下圖，三個完全一樣的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上，a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電量的大小比b的小，c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是 B AF1 BF2 CF3 DF4類型三、對電場線的理解例3、某靜電場中的電場線如下圖，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖中虛

12、線所示，由M運動到N，以下說法正確的選項是CDA、粒子必定帶負(fù)電荷B、粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度C、粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度D、粒子在M點的動能小于它在N點的動能【變式1】如下圖，一電子沿等量異種電荷的中垂線由AOB勻速飛過，電子重力不計，那么電子所受另一個力的大小和方向變化情況是 B A、先變大后變小，方向程度向左 B、先變大后變小，方向程度向右C、先變小后變大，方向程度向左 D、先變小后變大，方向程度向右【變式2】將質(zhì)量為m的正點電荷q在電場中從靜止釋放，在它運動過程中假如不計重力，下述正確的選項是CDA、點電荷運動軌跡必與電場線重合B、點電荷的速度方向必定和所在

13、點的電場線的切線方向一致C、點電荷的加速度方向必與所在點的電場線的切線方向一致D、點電荷的受力方向必與所在點的電場線的切線方向一致【變式3】帶箭頭的線段表示電場線，假設(shè)一帶電粒子在電場力作用下由運動到的徑跡如圖實線所示.粒子在點的加速度為aA，在點的加速度為aB，那么以下說法中正確的選項是DA、粒子帶正電，aAaBB、粒子帶正電，aAaBC、粒子帶負(fù)電，aAaBD、粒子帶負(fù)電，aAaB類型四、電場中的點電荷平衡例4、兩個電荷量分別為Q和4Q的負(fù)電荷a、b，在真空中相距為l，假如引入另一點電荷c，正好能使這三個電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，試確定電荷c的位置、電性及它的電荷量解：又由FbaFca，得：，即

14、qcQ【變式1】AB和CD為圓上兩條互相垂直的直徑，圓心為O.將電荷量分別為q和q的兩點電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對稱且間隔 等于圓的半徑，如下圖要使圓心處的電場強度為零，可在圓周上再放一個適當(dāng)?shù)狞c電荷Q，那么該點電荷QCA、應(yīng)放在A點，Q2qB、應(yīng)放在B點，Q2qC、應(yīng)放在C點，QqD、應(yīng)放在D點，Qq【變式2】有兩個帶電小球，電量分別為Q和9Q，在真空中相距0.4m假如引進(jìn)第三個帶電小球，正好使三個小球都處于平衡狀態(tài)，第三個小球帶的是哪種電荷?應(yīng)放在什么地方?電量是Q的幾倍? 【答案】負(fù)電 距+Q0.1m 類型五、電場中的力學(xué)問題 例5、帶電質(zhì)點P1固定在光滑的程度絕緣桌面上，另有一個

15、帶電質(zhì)點P2在桌面上運動，某一時刻質(zhì)點P2的速度沿垂直于P1P2的連線方向，如下圖，關(guān)于質(zhì)點P2以后的運動情況，以下說法正確的選項是 B A假設(shè)P1、P2帶異種電荷，可能做加速度變大，速度變小的曲線運動B假設(shè)P1、P2帶異種電荷，速度大小和加速度大小可能都不變C假設(shè)P1、P2帶同種電荷，可能做速度變小的曲線運動D假設(shè)P1、P2帶同種電荷，可能做加速度變大的曲線運動【變式1】如下圖，a、b是兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣絲線懸掛于同一點，兩球靜止時，它們距程度面的高度相等，繩與豎直方向的夾角分別為、，且>.假設(shè)同時剪斷兩根細(xì)線，空氣阻力不計，兩球帶電荷量不變，那么ABA、a球的質(zhì)量比b球的

16、大B、a、b兩球同時落地C、a球的電荷量比b球的大D、a、b兩球飛行的程度間隔 相等【變式2】如下圖，兩根同樣長度的細(xì)繩，把兩個帶同種電荷的小球懸掛在同一點，兩球的質(zhì)量相等，A球所帶電量大于B球所帶電量.當(dāng)兩球靜止時，以下表示角與角的關(guān)系正確的選項是? BA、 B、=C、 D、無法判斷【課后作業(yè)】1、把質(zhì)量為M的正點電荷放在電場中無初速釋放，不計重力，那么以下說法正確的選項是CA、點電荷的運動軌跡一定和電場線重合B、點電荷的速度方向總是與所在處的電場線方向一致C、點電荷的加速度方向總是與它所在處的電場線的切線方向重合D、點電荷將沿電場線切線方向拋出，做拋物線運動2、關(guān)于電場，以下說法中正確的選

17、項是BA、，假設(shè)q減半，那么該處電場強度為原來的2倍B、中，E與Q成正比，而與r2成反比C、在以一個點電荷為球心，r為半徑的球面上，各處的場強均一樣D、電場中某點場強的方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向3、在如下圖的四種典型電場的情況中，指出其中哪種電場中a、b兩點的電場強度一樣 AB A平行板電容器帶電時，極板間除邊緣附近外的任意兩點a、bB兩個等量異號點電荷的連線上，與連線中點O等距的任意兩點a、bC離點電荷等距的任意兩點a、bD兩個等量同號點電荷的連線的中垂線上，與連線中點O等距的任意兩點a、b4、以下關(guān)于電場強度的兩個表達(dá)式和的表達(dá)，正確的選項是BCDA、是電場強度的定義式，F(xiàn)是放

18、入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電量.B、是電場強度的定義式，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中的電荷的電量，它適用于任何電場C、是點電荷場強的計算公式，Q是產(chǎn)生電場的電荷電量，它不適用于勻強電場D、從點電荷場強計算式分析庫侖定律表達(dá)式，式中是點電荷q2產(chǎn)生的電場在點電荷q1處的場強大小，而是點電荷q1產(chǎn)生的電場在點電荷q2處的場強大小5、把質(zhì)量為m的點電荷q在電場中釋放，在它運動過程中，假如不計重力，只考慮電場力。以下說法中正確的選項是 D A點電荷運動軌跡必和電場線重合B假設(shè)電場線是直線，那么點電荷運動軌跡必和電場線重合C點電荷的速度方向必定和點所在的電場線的切線方向一致D點電荷的加速度方向必定和點所在的電場線的切線方向在一直線上6、圖中AB是某點電荷電場中一條電場線，在電場線上P處自由釋放一個負(fù)檢驗電荷時，它沿直線向B點處運動，對此現(xiàn)象以下判斷正確的是D不計電荷重力A、電荷向B作勻加速運動B、電荷向B作加速度越來越小的運動C、電荷向B作加速度越來越大的運動D、電荷向B作加速運動，加速度的變化情況不能確定7、在