物理選修第一章第三節(jié)電場強度

物理選修第一章第三節(jié)電場強度第一頁，共四十頁，2022年，8月28日第1課時電場電場強度點電荷的電場電場強度的疊加

第二頁，共四十頁，2022年，8月28日知識與技能1.知道電荷間相互作用是通過電場發(fā)生的．2．理解電場強度，理解電場強度是矢量，掌握電場強度的定義式和單位．過程與方法1.體會研究電場性質(zhì)的方法，這一思想方法在以后學(xué)習(xí)磁場時也有重要應(yīng)用．2．通過電場強度的定義，理解比值定義法．情感、態(tài)度與價值觀理解電場的物質(zhì)性，加深對世界的物質(zhì)性的認識.第三頁，共四十頁，2022年，8月28日第四頁，共四十頁，2022年，8月28日當(dāng)物體在地球附近時，物體要受到重力作用，因為它處在重力場中；把一個帶電體放在另一帶電體附近，該帶電體也要受到力的作用，該力是電場力，電場力和重力一樣，都是場力．學(xué)習(xí)電場和電場力時要對比著重力場和重力來分析理解．如下圖所示是無網(wǎng)捕魚——電捕魚的過程圖，為什么在電場里面魚兒會沖向陽極呢？第五頁，共四十頁，2022年，8月28日1．電場在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場．電場是在電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)．2．靜電場：靜止電荷產(chǎn)生的電場叫靜電場．第六頁，共四十頁，2022年，8月28日3．靜電場的性質(zhì)(1)電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用．庫侖力實際上就是這種電場力．(2)當(dāng)放入靜電場中的帶電體在電場中移動時，電場力可能對它做功．第七頁，共四十頁，2022年，8月28日(1)電場是一種特殊的物質(zhì)，并非由分子、原子組成，但客觀存在．(2)電荷間的相互作用力是通過電場發(fā)生的，如圖所示．(3)電場雖然看不見摸不著，但可以通過一些性質(zhì)表現(xiàn)其存在．第八頁，共四十頁，2022年，8月28日1．試探電荷和場源電荷(1)試探電源：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．(2)場源電荷：激發(fā)被檢驗電場的電荷，也叫源電荷．(3)試探電荷的特點：試探電荷的電荷量和尺寸必須充分小，對場源電荷的電荷分布及其產(chǎn)生的電場沒有明顯的影響．第九頁，共四十頁，2022年，8月28日2．電場強度(1)定義：放入電場中某一點的檢驗電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值，叫做該點的電場強度．(3)單位：牛每庫，符號N/C.(4)方向：電場強度是矢量，規(guī)定某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受的靜電力的方向相同．負電荷在電場中某點所受的靜電力的方向跟該點電場強度的方向相反．第十頁，共四十頁，2022年，8月28日第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日(4)靜電力與電場強度比較物理量比較內(nèi)容靜電力電場強度區(qū)別物理意義電場對電荷的作用力反映電場的力的屬性決定因素由電場和電荷共同決定僅由電場自身決定大小F＝qEE＝F/q方向正電荷受力方向與E同向，負電荷受力方向與E反向規(guī)定E的方向為正電荷在該點的受力方向單位NN/C(或V/m)聯(lián)系F＝qE(普遍適用)第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日思考討論：若已知負電荷在電場中某點的受力方向，如何確定該點的電場強度方向？提示：由于異號電荷在電場中同一點的受力方向相反，所以負電荷受力方向的反方向即為該點的場強方向．第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日(3)方向：如果以Q為中心，r為半徑作一球面，則球面上各點的電場強度大小相等．當(dāng)Q為正點電荷時，E的方向沿半徑向外；當(dāng)Q為負點電荷時，E的方向沿半徑向內(nèi)．2．電場強度的疊加(1)電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和．這種關(guān)系叫做電場強度的疊加．(2)比較大的帶電體的電場，可把帶電體分為若干小塊，每一小塊看成一個點電荷，用點電荷電場強度疊加的方法計算整個帶電體的電場．第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日公式比較內(nèi)容E＝F/qE＝kQ/r2本質(zhì)區(qū)別定義式?jīng)Q定式意義及用途給出了一種量度電場強弱的方法指明了點電荷場強大小的決定因素適用范圍一切電場真空中點電荷的電場Q或q意義q表示引入電場的檢驗(或試探)電荷的電荷量Q表示產(chǎn)生電場的點電荷的電荷量E及其他量關(guān)系E用F與q的比值來表示，但E大小與F、q大小無關(guān)E不僅用Q、r來表示，且E∝Q，第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日例1關(guān)于電場強度和靜電力，以下說法正確的是(

)A．電荷所受靜電力很大，該點電場強度一定很大B．以點電荷為圓心，r為半徑的球面上各點的場強相同C．如空間某點的場強為零，則試探電荷在該點受到的靜電力也為零第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日D．在電場中某點放入試探電荷q，該點的場強為E＝F/q；取走q后，該點場強仍然為E＝F/q答案：CD分析：從電場強度的客觀性、矢量性和力的特性三個方面考慮．第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日解析：電場強度是矢量，其性質(zhì)由場源電荷決定，與試探電荷無關(guān)；而靜電力則與場強和試探電荷都有關(guān)系，逐項分析如下：選項診斷結(jié)論A由F＝qE知，F(xiàn)由q和E共同決定，所以F很大，可能是因為q很大造成的×B由E＝知，以點電荷Q為圓心，r為半徑的球面上，各點的場強大小相等，但方向則不同，因場強是矢量，故各點場強不相同×C由F＝qE知：當(dāng)E＝0時，F(xiàn)＝0，即q不受靜電力作用√D只要電場確定了，電場中某點的場強就是確定的，試探電荷q只是用來體現(xiàn)電場強弱的手段，它的有無，不會改變電場的客觀性質(zhì)√第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日反思提升：電場強度和靜電力是兩個不同的概念，它們的決定因素，大小的關(guān)系，以及方向的判定等均有各自的規(guī)律．要注意它們的區(qū)別．第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日變式訓(xùn)練1－1如圖所示，在一帶負電的導(dǎo)體A附近有一點B，如在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則B處場強是多少？如果換用一個q2＝4.0×10－7C的電荷放在B點，其受力多大？此時B處場強多大？答案：200N/C

8.0×10－5N

200N/C第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日分析：解答本題應(yīng)把握以下三點：(1)電場強度的大小計算和方向判斷可分開進行．(2)場強大小可由場強的定義式求解．(3)場強方向與正(負)電荷所受電場力方向相同(反)．第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日例2如圖，真空中有兩個點電荷Q1＝＋4.0×10－8C和Q2＝－10－8C，分別固定在x坐標(biāo)軸的x＝0和x＝6cm的位置上．(1)x坐標(biāo)軸上哪個位置的電場強度為零？(2)x坐標(biāo)軸上哪些地方的電場強度方向是沿x方向的？第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日答案：見解析解析：首先明確兩個點電荷所產(chǎn)生的電場的方向，然后再考慮場強的大小關(guān)系．因Q1>Q2，故在Q1點的左側(cè)，Q1的電場強度總大于Q2的電場強度，且方向總指向x軸負半軸，在x＝0和x＝6cm之間，電場強度總沿x軸正方向．故只有在Q2右側(cè)電場強度才有可能為零．第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日反思提升：根據(jù)場疊加原理，多個場源激發(fā)電場的合場強應(yīng)等于各個電場單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和，各個場強方向若在一條直線上，可用代數(shù)運算法，如不在一條直線上用矢量合成的平行四邊形定則來運算．第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日變式訓(xùn)練2－1如圖所示，一半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有＋Q的電荷，球心O上場強為零．現(xiàn)在球殼上N處挖去半徑為r(r?R)的一個小圓孔，則此時球心O上的場強大小為__________(已知靜電力常量k)，方向__________．第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日答案：BD

第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日答案