2019-2020年高中物理 1.3《電場強度》學案 新人教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理 1.3《電場強度》學案 新人教版選修3-1 課程分析 本節(jié)重點、難點是理解電場、描述電場性質的物理量――電場強度、電場的疊加原理、電場線、勻強電場。 E=F/q是電場強度的定義式，適用于任何電場；僅適用于真空中點電荷的電場。如果有幾個點電荷同時存在，它們的電場就互相疊加，形成合電場。這時某點的場強等于各個點電荷單獨在該點產生的電場強度的矢量和。 課堂導學 一、電場強度 （一）問題導學 1、不接觸的電荷是通過什么相互作用？ 2、如何描述電場中一點電場的強弱？你有什么方法來比較？（合作討論） 3、電場強度的定義式；；單位及其換算？ 4、請你推導距點電荷R處電場強度的計算式？ 5、電場強度的疊加遵循什么法則？ （二）典例探究 圖6-1-3 例1：如圖6-1-3所示，在真空中有兩個點電荷Q1＝+3.0x10－８C和Q2＝－3.0x10－8C，它們相距0.1m，求電場中A點場強．A點與兩個點電荷的距離r相等， r=0.1m．圖6-1-6 解析：真空中點電荷Q1和Q2的電場在A點的場強分別為E1和E2，它們大小相等，方向如圖6-1-4，合場強E，場強E1，場強E2向上平移后的矢量，三者構成一正三角形，故E與Q1Q2平行，且E＝El＝E2＝圖6-1-4 ＝2.7x104N／C 例2:在電場中某點放一檢驗電荷，其電量為q，檢驗電荷受到的電場力為F， 則該點電場強度為E=F／q，那么下列說法正確的是( ) A，若移去檢驗電荷q，該點的電場強度就變?yōu)榱? B．若在該點放一個電量為2q的檢驗電荷，該點的電場強度就變?yōu)镋／2 C．若在該點放一個電量為-2q的檢驗電荷，則該點場強的大小仍為E，但電場強度的方向變?yōu)樵瓉硐喾吹姆较? D．若在該點放一個電量為的檢驗電荷，則該點場強的大小仍為E，電場強度的方向也仍為原來的場強方向 解析：電場中某點的電場強度是由場源電荷決定，與檢驗電荷的有無、正負、電量的多少無關，故正確 答案為D． 答案：D 二、電場線 （一）問題導學 1、什么是電場線？如何用電場線形象描述電場？ 2、請畫出正點電荷、負點電荷、等量同種電荷、等量異種電荷電場線的分布。并說出有何特點？ 3、什么是勻強電場？勻強電場電場線分布特點？ （二）典例探究 圖9－2－6 例3：圖9－2－6中實線是一簇未標明方向的由點電荷 產生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是詭計上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據此圖可作出正確判斷的時（ ） A．帶電粒子所帶電荷的符號 B．帶電粒子在a、b兩點的受力方向 C．帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大 D．帶電粒子在a、b兩點的動能何處較大 〖解析〗粒子的加速度大小看其所受電場力的大小，而電場力的大小由電場線的疏密決定。從電場線分布情況可設想電場是由軌跡左側的“點電荷”產生的，從軌跡的偏向可得“點電荷”給帶電離子吸引力，即a、b兩點受力方向如圖所示；若粒子從a向b運動從圖中可得F與v的夾角大于90角，電場力做負功、粒子動能減少，綜上所述：BCD正確。 例4：如圖8所示,一個質量為30g帶電量C的半徑極小的小球,用絲線懸掛在某勻強電場中,電力線與水平面平行.當小球靜止時,測得懸線與豎直夾角為30,由此可知勻強電場方向為 ,電場強度大小為 .(g取10m/s2) 解析:分析小球受力,重力mg豎直向下,絲線拉力T沿絲線方向向上,因為小球處于平衡狀態(tài),還應受水平向左的電場力F.小球帶負電,所受電場力方向與場強方向向反,所以場強方向水平向右. 小球在三個力作用之下處于平衡狀態(tài).三個力的合力必為零.所以 F=mgtg30又 =mgtg30 E=mgtg30= 有效訓練 1. 下列關于點電荷的場強公式的幾種不同的理解，不正確的是( ) A.在點電荷Q的電場中，某點的場強大小與Q成正比，與r2成反比 B.當r→0時，E→∞；當r→∞時，E→0 C.點電荷Q產生的電場中，各點的場強方向一定是背向點電荷Q D.以點電荷Q為中心，r為半徑的球面上各處的場強相等 2. 在電場中某點放入電荷量為q的正電荷時，測得該點的場強為E，若在同一點放入電荷量q′=-2q的負電荷時，測得場強為E′，則有( ) A.E′=E，方向與E相反 B.E′=2E，方向與E相同 C.，方向與E相同 D.E′=E，方向與E相同 3. 圖1-3-19所示的各電場中，A、B兩點場強相同的是( ) 圖1-3-19 4. 在同一直線上依次有A、B、C三點，且BC=3AB，在A點固定一個帶正電的小球，在B點引入電量為2．010-8c的試探電荷，其所受電場力為2．010-6N。將該試探電荷移去后，B點的場強為___________，C點的場強為______________。如果要使B點的場強為零，可能在C點放一個電量是A點處帶電小球的電量的_________倍的________電荷. 5. （xx廣東理科基礎12）如圖所示，實線是一簇未標明方向的由點電荷Q產生的電場線，若帶電粒子q（|Q|>>|q|）由a運動到b，電場力做正功。已知在a、b兩點粒子所受電場力分別為Fa、Fb,則下列判斷正確的是（ ） A．若Q為正電荷，則q帶正電，Fa>Fb B．若Q為正電荷，則q帶正電，Fa
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