选修3-1第三节电场强度

第一章《静电场》 第三节 《电场强度》 教学目标 （一）知识与技能 1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道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． 教学重难点 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． 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． 知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算． 一.电场： 1、定义: 存在于带电体周围的特殊物质。 2、基本性质： 对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。 电场 电荷 A 电荷 B 3、用场的观点分析电荷A和B间的相互作用： 1）、检验方法： 把一个带电体放入其中，看是否受到力的作用。 二.电场强度： 1、电场的检验 用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？ 2）、检验电荷： 能否就用检验电荷所受的电场力来描述某点电场的强弱？ 用来检验电场的电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷称检验电荷，也称试探电荷。 　　不同的电荷在电场中同一点所受的电 场力不同,但电场中同一点的电场是一定的, 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱 猜想：能否用电场力的大小表示电场的强弱？ 电荷q在距Q较近的A点，受到的电场力大. 电荷q在距Q较远的B点，受到的电场力小. 同一试探电荷q在电场中的不同点 受到的电场力的大小是否相同? F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷q无关，是反映电场性质的物理量。 实验表明，在电场中的同一点，比值F/q是恒定的；在电场中的不同点，比值F/q一般是不同的。 在物理学中，就用比值F/q来表示电场的强弱。 2.电场强度： 1）、 定义： 放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值，叫做这一点的电场强度，简称场强。 （比值法定义） 2）、 公式： 3）、 单位： 牛顿/库仑（N/C） 4）、 方向： 跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向相同 矢量 （适用于任意电场） (V/m) +Q +q F E +Q -q F E 根据规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。 d.场强的矢量性： -Q +q F E -Q -q E F 　　物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同． 例.在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小为 ，方向为 ；若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强度大小为 ，方向为 。 向左 向左 5）、电场强度的物理意义： 电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量，反映电场中某一点的电场性质，其大小表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。 仅指电荷在电场中的受力 是反映电场本身的力的性质的物 理量，其大小表示电场的强弱 定义式： 计算式： E的大小只决定于电场本身，与电荷q无关 F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定 E是矢量，其方向与正电荷 (+q)在该点受到的电场力的方向相同 F是矢量，其方向对于正电荷(+q),F与E同向；对于负电荷(-q),F与E反向  E的单位： F的单位： E=F/q F=qE 牛/库 (N/C) 牛 (N) 1 2 3 4 5 3、电场强度和电场力的对比分析 电场强度E 电场力F 三、点电荷的电场 电场强度的叠加 点电荷Q在真空中形成的电场中，不同点的场强是不同的，那么场强的大小由什么因素决定？ [解析]在点电荷Q形成的电场中，在距离Q为r的P点放一试探电荷q 1、点电荷的电场 F = k Qq r2 根据库仑定律，q受到的库仑力的大小: k Q r2 E = F q = 又由电场强度的定义可得出P点的场强E的大小： 大小： 定义式，适用于一切电场 仅对点电荷的电场适用 q是检验电荷，E与q无关 Q是场源电荷，E与Q成正比 适用范围 电荷的意义 2、 和 的区别： 如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的场强？ 3、电场的