内容正文:
9.3 电场 电场强度
【教学目标】
一、知识与技能
1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。
2.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。
3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。
5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。
6.知道常见几种的电场线的特点。
二、过程与方法
1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。
2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。
三、情感态度与价值观
1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2.学习科学家严谨科学的态度。
【教学重点】
1.探究描述电场强弱的物理量。
2.理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。
【教学难点】
探究描述电场强弱的物理量。
知识点一、电场强度
1.电场
(1)定义:在电荷的周围存在着由它产生的电场,电场是在电荷周围存在的一种特殊物质,它的性质是传递电荷间的相互作用。
①电场虽然看不见、摸不着,但它与实物一样客观存在着
②电荷的周围一定存在着电场
③电荷间的相互作用是通过电场发生的,不是超距作用。
(2) 静电场:静止电荷产生的电场叫静电场
【经典例题1】(黑龙江省鹤岗市绥滨县第一中学2020-2021学年高二(上)期中物理试题)1. 关于电场,下列说法中正确的是
A. 电场并不是客观存在的物质 B. 描述电场的电场线是客观存在的
C. 电场对放入其中的电荷有力的作用 D. 电场对放入其中的电荷没有力的作用
知识点二、电场强度
(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量的比值,叫做这一点的电场强度。
①电场中某点的电场强度E是唯一的,是由电场本身的特性决定的
②电场中不同位置的电场强度一般是不同的
(2)定义式:
(3)单位:1N/C=1V/m
(4)物理意义:描述电场的力的性质,能够定量描述电场的强弱和方向,与试探电荷受到的静电力大小无关。
(5)标矢性:电场强度既有大小,又有方向,是矢量。
方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同,与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。
试探电荷和场源电荷
(1)试探电荷:用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷,称为试探电荷,也叫检验电荷。
(2)场源电荷:激发电场的电荷,称为场源电荷,也叫源电荷
【经典例题1】(天津市南开翔宇学校2021-2022学年高二(上)期中物理试题)2. 关于电场强度的概念,下列说法正确的是( )
A. 由可知,某电场的场强E与q成反比,与F成正比
B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关
C. 电场中某一点场强与放入该点的试探电荷的正负无关
D. 电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零
【变式训练1】(北京市首都师范大学附属苹果园中学2021-2022学年高二(上)期中物理试题)9. 关于电场强度的定义式,下列说法正确的是( )
A. q表示产生电场的电荷量
B. q表示检测用试探电荷的电荷量
C. q越大则E越小
D. E的方向与负的试探电荷的受力方向相同
【经典例题2】(广西桂林市第十九中学2021-2022学年高二(上)期中质量检测物理试题)3. 在电场中的某点放入电荷量为的试探电荷时,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电荷量为的试探电荷,其它条件不变,此时测得该点的电场强度为( )
A. 大小为,方向和E相反 B. 大小为E,方向和E相同
C. 大小为,方向和E相同 D. 大小为E,方向和E相反
【变式训练2】(广西桂林市第十九中学2021-2022学年高二(上)期中质量检测物理试题)4. 在电场中A点放一个+C的电荷,受到的电场力为N,把电荷拿走后,A点的场强为( )
A. 0 B. C. D. 无法确定
【经典例题3】(山东省青岛莱西市2020-2021学年高一(下)7月期末物理试题)8. 如图,质量为m带电量为q小球A悬挂在绝缘细线上,处于匀强电场中,当小球A静止时,细线与竖直方向成37°角已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,,。则匀强电场的场强大小为( )
A. B. C. D.
【变式训练3】(福建省龙海市程溪中学2020-2021学年高二(上)期中物理试题)5. 如图,质量为m、带电量为q的小球B用绝缘细线悬挂,处于固定的带电体A产生的电场中,A可视为点电荷,B为试探电荷。当小球B静止时,A、B等高,细线偏离竖直方向的夹角为。已知重力加速度为g。则点电