内容正文:
课时1.10 《静电场》整合与评价
1.以电场线为主线展开复习,理解静电力、电场强度、电势能、电势、电势差、电容等概念。
2.熟练掌握判断静电力性质、电场强度的大小和方向、电势高低、电势能大小的方法,并会运用这些概念和规律解决相关的物理问题。
3.掌握带电粒子在电场中运动问题的分析方法和思维过程,提高解决综合问题的能力。
重点难点:认识电场力的性质和能的性质,理解电场强度、
电势、电势差等描述电场的物理量及其关系,掌握带电粒子在电场中的加速和偏转的运动特征。
教学建议:本节需要安排两个课时教学。抓住和理清三条主线:①静电力的性质,如库仑定律的应用、电场强度的定义法、电场对电荷的作用力。②电场的能的性质,充分理解电势、电势能、电势差、等势面等基本重要概念;掌握静电力做功和电势能变化的关系。③带电粒子在电场中的加速和偏转,类比平抛运动的处理以及匀变速运动的处理方法,灵活应用牛顿运动定律、动能定理等解题。
主题1:关于电场强度的公式
问题:(1)本章有关电场强度的三个公式,分别是E=、E=k以及E=,请说说三个公式中各字母表示的意义。
(2)从公式的适用条件谈谈你对三个公式的理解。
(3)三个公式都只能计算电场强度的大小,那么三种情形下电场强度的方向分别用什么方法来确定呢?
解答:(1)E=中,q是放入电场某点的试探电荷,F是电荷q在该点受到的静电力;E=k中,k是静电力常量,Q是场源点电荷的电荷量,r是被研究的某点与场源Q的距离;E=中,U表示匀强电场中某两点间的电势差,d表示这两点沿电场方向的距离。
(2)E=是电场强度的定义式,适用于任何电场,它从单位电荷在某点受到的静电力来反映电场的强弱;E=k仅适用于真空中点电荷产生的电场,它反映了点电荷周围某点的电场强度大小由场源电荷Q及该点与场源的距离r决定;E=适用于匀强电场,它从单位距离电势降落的多少来反映电场的强弱。
(3)利用E=求电场强度E时可以根据电荷的受力方向来判断E的方向;利用E=k时可以根据场源电荷来判断E的方向;利用E=可以根据电势降落的方向来判断E的方向。
知识链接:电荷量是标量,其正负号的意义与矢量正负号的意义不同,不要把电荷的正负号代入公式中来计算矢量。
主题2:电势与电势能
情景:如图甲所示,为了描述地理位置的高低变化,人们设计出了“等高线”,通常在同一幅图中两条相邻的等高线之间