1.3.1 电场 电场强度—教科版高中物理选修3-1学案

1.3.1 电场 电场强度 【学习目标】1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种特殊物质形态． 2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的．3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算．4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算． 【重点难点】重点：电场强度的概念及其定义式、电场的叠加原理 难点：对电场强度的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算 【自主学习】 1．电场：电荷的周围存在着由它产生的一种特殊________．它的特征之一是对放入其中的________有力的作用．甲电荷对乙电荷的作用力，就是甲电荷的________对乙电荷的作用力． 2．静电场是指 的电荷产生的电场． 3．试探电荷是用来检验电场__________及其________分布情况的电荷，是研究电场的工具．激发或产生我们正在研究的电场的电荷是电场的________． 4．放入电场中某点的试探电荷所受的________跟它的 ________的比值，叫做该点的电场强度，简称场强． 其定义式为E＝________，单位是 ________，符号是 ________．电场强度是______量，有大小也有方向，其方向与 ________在该点所受电场力的方向相同． 5．真空中点电荷的场强：E＝________.Q为正电荷时，在电场中的P点场强E的方向 ________；Q为负电荷时，E的方向 __________． 6．匀强电场：电场中各点场强的____________都相同的电场． 7．电场强度的叠加：如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为 __________________在该点产生的电场强度的__________ 【交流讨论】电场强度由什么决定的？ 【成果展示】展示学生交流讨论成果 【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理，阐释内涵与外延等（略） 【学以致用】 类型一、对电场强度的理解 例1、在电场中的某点放入电量为q的负电荷时，测得该点的电场强度为E，若在该点放入电量为2q的正电荷，此时测得该点的电场强度为(　　) A．大小为E，方向和E相同 B．大小为E，方向和E相反 C．大小为2E，方向和E相同 D．大小为2E，方向和E相反 举一反三 【变式1】如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0× 10-8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为 4.0× 10-6 N，方向如图， 则 B处场强是多大？如果换用一个q2＝4.0× 10-7C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？ 【变式2】在真空中O点放一个电荷Q＝＋1.0 × 10-9C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30 cm，M 点放一个点电荷q＝－ 1.0 × 10-10C，如图所示，求： (1)q 在 M 点受到的作用力； (2)M 点的场强； (3)拿走 q 后 M 点的场强； (4)若 MN ＝30 cm，拿走q后N 点的场强多大？ 类型二、电场强度的叠加 例2、如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2.0 m。若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，求： (1)两点电荷间的库仑力大小； (2)C点的电场强度的大小和方向。 举一反三 【变式1】直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示。M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为(　　) A.，沿y轴正向 B.，沿y轴负向 C.，沿y轴正向 D.，沿y轴负向 【变式2】如图所示，一个电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子的重力不计，电子除受电场力以外，受到的另一个力的大小和方向的变化情况为(　　) A．先变大后变小，方向水平向左 B．先变大后变小，方向水平向右 C．先变小后变大，方向水平向左 D．先变小后变大，方向水平向右 【拓展】场强叠加微元法的使用 $$