高中物理《電場強(qiáng)度》導(dǎo)學(xué)案

1、電場強(qiáng)度導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解元電荷的含義，理解電荷守屮恒定律的不同表述。2、掌握庫侖定律，能多解決有關(guān)的問題。3理解電場強(qiáng)度及其矢量性，掌握電場強(qiáng)度的疊加，并進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。4、知道用電場線描述電場的方法。理解引入電場線的意義。【自主學(xué)習(xí)】一、電荷及電荷守恒1、自然界中存在電荷,正電荷和負(fù)電荷，同種電荷相互_,異種電荷相互_。電荷的多少叫彳_，單位是庫侖，符號是Co所有帶電體的帶電量都是電荷量e的整數(shù)倍，電荷量e稱為。2、(1)點(diǎn)電荷是一種_模型，當(dāng)帶電體本身和_對研究的問題影響不大時(shí)，可以將帶電體視為點(diǎn)電荷。真正的點(diǎn)電荷是不存在的，這個(gè)特點(diǎn)類似于力學(xué)中質(zhì)點(diǎn)的概念。3使物體帶電有方法：摩

2、擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電,其實(shí)質(zhì)都是電子的轉(zhuǎn)移。4、電荷既不能_,也不能_,只能從一個(gè)物體_至閔一個(gè)物體，或從物體的轉(zhuǎn)移,在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量,這就是電荷守屮亙定律。二、庫侖定律1、真空中兩個(gè)之間的相互作用力F的大小，跟它們的電荷量Q、Q的乘積成，跟它們的距離r的成反比，作用力的方向沿著它們的。公式F=其中靜電力常量k適用范圍：真空中的。4、庫侖定律與萬有弓力定律的比較如下表：定律共同點(diǎn)區(qū)別影卩響大小的因素萬有引力定律(1) 都與距離的二次方成反比(2) 都有一個(gè)常量與兩個(gè)物體、有關(guān)，只有力m,m,r庫侖定律與兩個(gè)物體、有關(guān)，有力，也力Q,Q,r三、電場強(qiáng)度1、電場和電場強(qiáng)度電場電場是

3、電荷之間發(fā)生相互作用的媒介物質(zhì)，周圍存在電場，電場強(qiáng)度和定義式放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的跟該電荷所帶的比值叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度公式：,單位：,或V/m物理意義是描述電場力的性質(zhì)的物理量，能夠反映電場的強(qiáng)弱相關(guān)因素E的大小和的大小無關(guān)，是由電場決定的，只與形成電場的電荷和該點(diǎn)有關(guān)，與試探電何無關(guān)矢標(biāo)性電場強(qiáng)度的方向與該點(diǎn)所受電場力的方向相冋，與受電場力的方向相反，幾個(gè)場強(qiáng)疊加時(shí)，需按矢量的運(yùn)算法則即定則。2、電場強(qiáng)度的幾個(gè)公式E=匚是電場強(qiáng)度的定義式，適用于的靜電場。q(2)E是點(diǎn)電荷在真空中形成的電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的計(jì)算式，只適用于在真空中形成的電場。rE=U是勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)的計(jì)算式，只適用于，其中

4、，d必須是沿的距離。d3電場的疊加電場需按矢量的運(yùn)算法則，即按平行四邊形定則進(jìn)行運(yùn)算。四、電場線(1)電場線：在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的_方向都跟該點(diǎn)的_方向一致，這樣的曲線就叫做電場線。電場線是人們?yōu)榱嗣枋鯻而人為地畫出來的，電場中并勻非真正存在著這樣一些曲線。它可以形象直觀地反映電場白和。電場線的T生質(zhì)：電場線起始于(或無窮遠(yuǎn)處)；終止于(或無窮遠(yuǎn)處)。其上每一點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)的方向一致。疏密程度反映了電場的，電場線密集的地方場強(qiáng)_；電場線稀疏的地方場強(qiáng)_。在沒有電荷的空間，電場線不能_，兩條電場線不能_。與電勢的關(guān)系：在靜電場中，電場線和等勢面且由電勢較_的等勢面扌旨向電勢

5、較低的等勢面。順著電場線的方向電勢越來，但順著電場線的方向場強(qiáng)越來越小。電場線和電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡是_的，它們只有在一定的條件下才育睡合。即： 電場線是_。 電荷的初速度為零或不為零，但速度方向和電場線。 電荷僅受電場力作用或受其他力的方向和電場線平行。只有同時(shí)滿足這三個(gè)條件，軌跡才和電場線重合?！镜湫屠}】例1:如圖1-1所示，有兩個(gè)帶電小球，電量分別為+Q和+9Q在真空中相距0.4m如果引進(jìn)第三個(gè)帶電小球，正好使三個(gè)小球都處于平衡狀態(tài)，第三個(gè)小球帶的是哪種電荷？應(yīng)放在什么地方？電量是Q的幾倍？Qq9Q_:ACB(圖1-1)(1) 審題(寫出或標(biāo)明你認(rèn)為的關(guān)鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程

6、)(2) 分析(合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點(diǎn))(3)解題過程例2:(2004廣模擬)如圖1-2所示,初速度為u的帶電粒子，從A點(diǎn)射入電場,沿虛線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，判斷：(1) 粒子帶什么電？(2) 粒子加速度如何變化？圖1-2(3)畫出AB兩點(diǎn)的加速度方向。(1)審題(寫出或標(biāo)明你認(rèn)為的關(guān)鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程)(2)分析(合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點(diǎn))(3)解題過程例3:如圖1-3所示，A、B兩點(diǎn)放有電荷量+Q和+2Q的點(diǎn)電荷，ABCD四點(diǎn)在同一直線上，且AC=CD=D將一正電荷從C點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn)，則()A電場力一直做正功+Q+2Q圖冷3ACDBB電場力先

7、做正功再做負(fù)功C電場力一直做負(fù)功D電場力先做負(fù)功再做正功(1)審題(寫出或標(biāo)明你認(rèn)為的關(guān)鍵詞、題中條件和所處狀態(tài)及過程)(2)分析(合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點(diǎn))（3）解題過程【針對訓(xùn)練】1、真空中有兩個(gè)相同的金屬小球A和B,相距為r,帶電量分別是q和2q,但帶何種電荷未知，它們之間的相互作用力大小為F,有一個(gè)跟AB相同的不帶電的金屬球C,當(dāng)C跟AB依次各接觸一次后移開，再將AB間距離變?yōu)?r,那么AB間的作用力大小可能是（）A5F/64B5F/32C3F/64D3F/16在a的近旁有一絕緣2、如圖1-4所示，絕緣的細(xì)線上端固定，下端懸掛一個(gè)輕質(zhì)小求a,a的表面鍍有鋁膜，金屬球

8、b,開始時(shí)，a、b者環(huán)帶電，女口圖所示，現(xiàn)使b帶電則（）Aa、b間不發(fā)生相互作用Bb將吸引a,吸住后不放開Cb立即把a(bǔ)排斥開Db先吸引a,接觸后又把a(bǔ)排斥開3有關(guān)電場強(qiáng)度的理解，下述正確的是（）A由E=可知，電場強(qiáng)度E跟放入的電荷q所受的電場力成正比。qB當(dāng)電場中存在試探電荷時(shí)，電荷周圍才出現(xiàn)電場這種特殊的物質(zhì)，才存在電場強(qiáng)度C由E=Kq/r可知,在離點(diǎn)電荷很近，r接近于零，電場強(qiáng)度達(dá)無窮大D電場強(qiáng)度是反映電場本身特性的物理量，與是否存在試探電荷無關(guān)。4一半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電荷量為Q的正電荷，另一電荷量為q的帶正電的點(diǎn)電荷放在球心0上，由于對稱性，點(diǎn)電荷的受力為零，現(xiàn)在球殼上挖去半

9、徑為r的小圓孔，貝眥時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷所受力的大小為（已知靜電力常量為k）,方向【能力訓(xùn)練】1、如圖1-5所示為電場中的一根電場線，在該電場線上有a、b兩點(diǎn)，用EaEb分別表示兩處場強(qiáng)的大小，則（）FabAa、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向相同B因?yàn)殡妶鼍€由a指向b,所以Ea>EbC因?yàn)殡妶鼍€是直線，所以Ea=Eb圖1-5D因?yàn)椴恢繿、b附近的電場線分布情況，所以不能確定EaEb的大小關(guān)系。2、在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電Q,另一個(gè)帶負(fù)電-Q,且Q=2Q用E和Ea分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)大小，貝恠x軸上（）AE=E之點(diǎn)只有一個(gè)，該處的合場強(qiáng)為零BE=E之點(diǎn)共有兩處，一處合場強(qiáng)為零，另一處合

10、場強(qiáng)為2ECE=E之點(diǎn)共有三處，其中兩處合場強(qiáng)為零，另一處合場強(qiáng)為2EDE=E之點(diǎn)共有三處，其中一處合場強(qiáng)為零，另兩處合場強(qiáng)為2E3如圖1-6所示，用兩根細(xì)繩把兩個(gè)帶同種電荷的小球懸掛在一點(diǎn)，A球質(zhì)量大于B球的質(zhì)量，A球所帶的電荷量大于B球所帶的電荷量。兩球靜止時(shí)，AB兩球處在同一水平面上，懸線與豎直線的偏角分別為a和3,則（）Aa>3Ba<3Ca=3D無法確定4女口圖1-7所示，直線AB是一條電場線，在其上某點(diǎn)P處由靜止開始釋放一負(fù)試探電荷時(shí)，它沿直線向B處運(yùn)動(dòng)，對此現(xiàn)象,F列判斷正確的是（不計(jì)電荷重力）A電荷一定向B做勻加速運(yùn)動(dòng)B電荷一定向B做加速度越來越小的運(yùn)動(dòng)A一沖BC電荷

11、一定向B做力加束度越來越大的運(yùn)動(dòng)圖1-7D電荷向B做力加束運(yùn)動(dòng)，力加速度的變化情況不能確定。5如圖所示，AB為帶電量分別是QAcdB和-Q的兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，c、d為A、圖1-8B連線上的兩個(gè)點(diǎn)，且Ac=Bd則c、d兩點(diǎn)電場強(qiáng)度6如圖1-9所示，半徑為r的圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d,空間有與x的勻強(qiáng)電場，同時(shí)，在0點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，如果把一個(gè)帶電量為-q的c點(diǎn)，則恰好處于平衡，那么該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為_,a、d兩點(diǎn)的合場強(qiáng)大小分為、。7、(2004廣東)已經(jīng)證實(shí)，質(zhì)子、中子都是由稱為上夸克和下夸克的兩種夸克軸正方向相同試探電荷放在別yclTaI-組成的,上夸克21帶電為e,下夸克帶電為-e,e為電子所帶電荷量的大小，女口果質(zhì)子是由三個(gè)夸克組成的，且各個(gè)夸克之間的距離為L,33L=1.5x10m試計(jì)算質(zhì)子內(nèi)相令鄰兩個(gè)夸克之間的靜電力()8兩個(gè)質(zhì)量都為m的小球可視為質(zhì)量，用長度都是L的絕緣細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)，使它們帶上等量同種電荷，平衡時(shí)兩懸線的夾角為2