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电场强度(导学案)


《电场强度》导学案
★学习目标 知道电场 是电荷周围存在的一种特殊物质,知道电荷间的相互作用是通过电场发生的。 了解试探电荷的作用,理解对试探电荷量和试探电荷的尺寸的要求。 理解电场强度,知道 它的单位和定义式及方向的规定 了解点电荷周围的电场分布和电场的叠加,会用点电荷的场强公式和电场叠加进行有关计算。 ★学习重点 深刻理解电场强度的物理意义 ★学习难点 场强的定义方法 场强和电场力的区别和联系 几种典型电场线的分布 ★学习过程 一、电场 ①电荷之间没有相互接触,但为什么存在相互作用力呢?电荷之间的相互作用力是否需要媒介呢?同样万有引力的作 用是否需要媒介呢?法拉第的观点是什么? ②AB 为两个带同种电荷的点电荷,A 对 B 的斥力为 FAB ,请用场的观点来解释 FAB 是如何产生的? ③什么是电场? ④电场的基本性质是什么? 二、电场强度 ①如何判断一个空间内是否存在电场? ②电场的强弱是与位置有关的,能否用试探电荷在电场中所受电场力的强弱表示试探电荷所处位置电场的强弱 ③如何比较不同位置电场的强弱? ④电场强度的定义、表达式、单位及标矢性。 ⑤为什么试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小? 三、点电荷的电场 电场的叠加 ①设一个点电荷的电荷量为+Q,与之相距 r 的试探电荷的电荷量为 q,则试探电荷所在处的电场强度是多大?如果场 源电荷是-Q,结果又是怎样的?

E?


kQ r 2 的适用条件是什么?

③如图,C 点电场如何求解?

+Q A r r B A +Q 甲 r C

④什么是电场叠加原理? ⑤一个半径为 R 的均匀带电球体(或球壳)在球外部产生的电场有什么特点? 四、电场线 ①什么是电场线? ②电场线有哪些主要特点? ③请理解并牢记常见的几种电场的电场线的特点与画法 五、匀强电场 ①什么是匀强电场,什么地方可见匀强电场? ②试作出匀强电场的电场线图。 六、课堂练习 1、把试探电荷 q 放到电场中的 A 点,测得它所受到的静电力为 F;再把它放到 B 点,测得它所受的静电力为 nF。A 点和 B 点的场强之比是多少?再把另一电荷量为 nq 的试探电荷放到另一点 C,测得它所受的静电力也为 F。A 点和 C 点的场强之比是多少? 2、电场中有一点 P,判断正误 A、若放在 P 点的试探电荷的电荷量减半,则 P 点场强减半 B、若 P 点没有试探电荷,则 P 点的场强为零 C、放入正试探电荷时的场强方向与放入负试探电荷时的场强方向相反。 D、P 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向

E?
E、

F q 中的 q 是试探电荷的电量。

E?
F、由

F q 可知 E 与 F 成正比,与 q 成反比

G、电场 E 由电场本身决定,与电场中有无试探电荷、试探电荷的电性及电量均无关。 H、在 P 点,试探电荷所受的电场力与其所带电量成正比。 I、沿电场线方向,场强一定越来越小。 3、 氢原子中, 电子和质子的平均距离是 5.3 ?10 电子受到的静电力是多大?方向如何? 4、如图是某区域的电场线分布。ABC 是电场中的三个点。 ①哪一点电场最强,哪一点电场最弱?
?11

m。 质子在离它这个距离的位置产生的电场强度是多大?方向如何?

②画出各点场强的方向。 ③把负的点电荷分别放在这三点,画出所受静电力的方向。 A C

B

?8 5、用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为 1.0 ?10 kg ,所带电荷量为 ? 2.0 ?10 C 。现加一水平方向的匀

?2

强电场,平衡时绝缘绳与铅垂线成 30 夹角,求这个匀强电场的电场强度。

0

300

6、如图,真空中有两个点电荷 Q1 ? ?4.0 ?10 C 和 Q2 ? ?1.0 ?10 C ,分别固定在 x 坐标轴的 x=0 和 x=6cm 的位置 上。 ①x 坐标轴上哪个位置的电场强度为 0? ②x 坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿 x 轴的正方向的?

?8

?8

Q1
0

Q2
6
x / cm
)

7、一正电荷在电场中由 A 点到 B 点做加速运动,且加速度越来越大,那么它是下图中的哪个(

A

B

A

B

A

B

A

B

A

B

C

D

8、图(a)中 AB 是一个点电荷电场中的电场线,图(b)是放在电场线上 a、b 处的检验电荷所受电场力与其所带电量 关系的函数图线。由此可判断( ) A、如果电源是正电荷,应位于 A 点 B、如果电源是正电荷,应位于 B 点 C、如果电源是负电荷,应位于 A 点 D、如果电源是负电荷,应位于 B 点

F

a b

A

?

?

B

a

b

(a) 0 (b) q

9、图甲是电场中一条电场线,A、B 是电场线上的两点,一带正电粒子沿直线从 A 点运动到 B 点的 v-t 图象如图乙 所示。则关于 A、B 两点的电场强度 EA 和 EB 的下列说法正确的是( ) v
? ?

A A.EA>EB, 电场方向从 B 向 A B.EA<EB, 电场方向从 A 向 B C.EA=EB,电场方向从 B 向 A D.EA>EB, 电场方向从 A 向 B 甲

B

O



t

10、用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。在如图中,左边是等量异种点电荷形成电场的的电场线, 右边是场中的一些点:O 是电荷连线的中点,E、F 是连线中垂线上相对 O 对称的两点,B、C 和 C、D 也相对 O 对称。 则( )

A.B、C 两点场强大小和方向都相同 B.A、D 两点场强大小相等,方向相反 C.E、O、F 三点比较,方向相同,O 的场强最强 D.B、O、C 三点比较,方向相同,O 点场强最弱 11、 如图所示, 直角三角形中, AB=40cm, BC=30cm, 在 A、 B 处分别放有点电荷 QA、 QB,测得 C 处场强 EC=8N/C, 方向平行于 AB 向上,则 QA、与 QB 的正负如何?今撤去 QA,则 EC 的大小为多少?

A

EC
B

C

12、场是物理学中的重要概念,除了电场和磁场外,还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的, 地球附近的引力场叫做重力场。依照电场强度的定义,你认为应该怎样定义重力场强度的大小和方向。


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