内容正文:
3 电场 电场强度
【定标—核心素养】
关键能力与核心素养
考情揭秘
直击能力
定标素养
基本考查点
场的概念;
相互作用通过场实现;电场是一种物质
1. 认识电场是一种客观存在的物质形态,电荷之间通过电场发生相互作用;
2. 会用比值定义物理量、建立数学表达式并进行量纲与极值检验;
3. 能体会建构物理模型的思维方式,具备思维建模能力;
4. 能够用矢量叠加思想分析多电荷电场强度,以及用球对称性进行等效判断;
5. 运用多媒体仿真与金属粉末电场线演示,探究电场线分布规律,体会探索的科学精神。
1. 建立观念,以物理学视角说明如何理解场的科学概念;
2. 理解用比值定义法定义电场强度大意义,进而回顾用此方法定义出物理量的特性;
3. 通过探究实验理解用电场线描述电场强度分布的巧妙之处;
4. 树立具体问题具体分析的科学态度,体会新概念的建立方法,物理模型在物理学研究过程中的意义。
重点及难点
电场概念的建立;
理解建立电池强度概念所采用的比值法的思维方法;能够用矢量叠加思想分析多电荷电场强度,以及用球对称性进行等效判断;会用电场线描述电场
题型及难度
选择题为主,
难度中等。
【本课时主要内容】
电场的基本性质
电场概念
与性质
【答案】物质 电场 F和q 电场 正电荷 k 向外 切线方向 线密 线疏 正电荷 负电荷或无限远 间隔相等
探究1 电场
【问题导入】
通过起电机使人体带电,人的头发会竖起散开。
【思考与讨论】
1 头发在手触摸后竖起,是有什么物质转移到头发上了吗?
2 这种物质之间有相互作用力吗?
3 电场看不见、摸不到,我们初中学过的磁场是否也有类似场的性质?
4 带电物体之间有相互作用力,是如何通过场实现的?
5 请你解释一下头发竖起散开的原因。
引出场的概念:法拉第的观点“在电荷的周围存在着由它产生的电场”
典例1 关于电场,下列说法错误的是 ( )
A. 只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B. 电场是一种物质,它与其他物质一样,不依赖我们的感觉而客观存在
C. 电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用
D. 电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中
必备知识 场的基本概念,场的物质性,电荷间如何通过场进行相互作用.
关键能力
【答案】D
【解题思路】
对标训练1 有关电场强度的理解,下述说法正确的是 ( )
A. 电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关
B. 由E=可知,电场强度E跟放入的电荷q所受的静电力F成正比
C. 由E=k可知,在离点电荷很近的地方,r接近于0,电场强度为无穷大
D. 电场强度的方向和试探电荷的正负有关
【答案】A
【解题思路】
易错提醒 电场强度定义式E=适用于所有电场,而E=k只适用于点电荷模型.
探究2 电场强度
【问题导入】
回顾上一节小实验:如图所示,带正电的带电体C置于铁架台旁,把系在丝线上带正电的小球挂在P1点位置,请观察分析猜想:
【思考与讨论】
1 在空间中放一个点电荷+Q,它周围有电场吗?电场看不见摸不着,你怎样检验电场是否存在?
2 试探电荷的电荷量和体积较大,对电场的检验是否会产生影响?
3 把同一试探电荷放在不同的位置,悬线的倾角不同,说明什么?
4 电荷量不同的小球在同一位置受到的静电力大小相同吗?
5 电场有强弱,电场的强弱能否用静电力来表示?观察一下,下图中什么量不随试探电荷的改变而改变?那么我们应该用什么物理量来描述电场的强弱呢?
典例2 在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时,电荷所受到的静电力 F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. 这个电场是匀强电场
B. a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed>Ec>Ea>Eb
C. 同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加
D. a、c两个位置场强方向一定不同
必备知识 电场强度的定义式,F-q图像斜率的物理意义,矢量正负代表的意义.
关键能力
【答案】B
【解题思路】
对标训练2 空间存在电荷量分别为+4q、-q的点电荷,它们的电场线分布情况如图所示,A点是两电荷连线的中点,到两电荷的距离均为L,B点在两电荷连线的中垂线上不同于A点处,C点是两电荷连线延长线上的一点,到正电荷的距离也为L,静电力常量为k,下列说法正确的是 ( )
对标训练2
A. A、B两点的电场强度相等
B. A点的电场强度大小为
C. C点的电场强度大小为
D. 两点电荷连线上电场强度为0的点与负电荷间的距离为L
【答案】C
【解题思路】
易错提醒
要注意场强叠加计算中是相加还是相减,根据电场线可判断场强的大小和方向.
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