2019-2020年高中物理第1章静电场第3节电场及其描述教学案鲁科版选修3-1

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1、2019-2020年高中物理第1章静电场第3节电场及其描述教学案鲁科版选修3-11.电荷的周围存在电场，电场对放入其中的电荷有力的作用。2．电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做电场强度，公式：E＝。(E与F、q无关)3．点电荷Q所形成的电场强度的表达式为：E＝k。(E是由场源电荷Q产生的)；匀强电场是指电场强度的大小和方向都相同的电场。4．电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，疏密表示电场的强弱。一、电场及电场力1．电场传递电荷相互作用

2、的物质，电场是一种客观存在，是物质存在的一种形式。2．电场力电场对于处在其中的电荷的作用力。二、电场强度1．场源电荷和试探电荷：电场最明显的特征就是对置入其中的电荷有力的作用，激发电场的电荷被称为场源电荷或源电荷，检验电场是否存在或强弱分布的电荷称为试探电荷或检验电荷。2．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷所受电场力与它的电荷量的比值，简称场强，用字母E表示。(2)公式：E＝。(3)方向：与正电荷在该点所受电场力的方向相同。(4)单位：牛/库，符号：N/C。(5)物理意义：描述电场的力的性质的物

3、理量，反映了电场的强弱。三、点电荷的电场与匀强电场1．真空中点电荷的电场强度(1)大小(2)方向若Q为正电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向该点；若Q为负电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向Q。2．匀强电场电场中各点的电场强度的大小和方向都相同的电场。四、电场线1．电场线是用来形象直观地描述电场的曲线，曲线上任一点的切线表示该点的电场强度的方向。2．电场线的特点(1)电场线是为了形象描述电场而假想的线，实际并不存在。(2)任意两条电场线不相交。(3)电场线的疏密程度表示电场的强弱；电场线上某点的切线方向表

4、示该点电场的方向。(4)电场线总是起自正电荷(或无穷远处)，止于负电荷(或无穷远处)。即电场线不闭合，在无电荷处不中断。(5)电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹。3．几种常见电场的电场线电场电场线形状简要描述正点电荷光芒四射，发散状负点电荷众矢之的，汇聚状等量正点电荷势不两立，相斥状等量异种点电荷手牵手，心连心，相吸状匀强电场平行的、等间距的，平行状1．自主思考——判一判(1)只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场。(√)(2)电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西。(√

5、)(3)电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在其中的电荷有力的作用。(√)(4)电场线、电场都是真实存在的。(×)(5)电场线的疏密表示场强的大小，没画电场线的地方，场强为零。(×)(6)电荷在电场中运动，其运动轨迹不一定与电场线重合。(√)2．合作探究——议一议(1)这里定义电场强度的方法叫比值定义法，你还学过哪些用比值定义的物理量？它们都有什么共同点？[提示]　如速度v＝，密度ρ＝等。用比值定义的新物理量可反映物质本身的某种属性，与用来定义的原有物理量并无直接关系。(2)以点电

6、荷为球心的球面上各点电场强度处处相同吗？为什么？[提示]　不同。以点电荷为球心的球面上电场强度处处大小相等，但方向不同，所以场强不同。(3)在实验室，可以用实验模拟电场线：头发屑在蓖麻油中的排列显示了电场线的形状，这能否说明电场线是实际存在的线？[提示]　电场线实际不存在，但可以用实验模拟。电场强度、电场力的计算E＝与E＝k的对比E＝E＝k本质区别定义式决定式意义及用途给出了一种量度电场强弱的方法指明了点电荷场强大小的决定因素适用范围一切电场真空中点电荷的电场Q或q意义q表示引入电场的检验(或试探)电

7、荷的电荷量Q表示产生电场的点电荷的电荷量关系理解E用F与q的比值来表示，但E的大小与F、q大小无关E不仅用Q、r来表示，且E∝Q，E∝[典例]　如图131所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6N，方向如图所示。图131(1)B处电场强度是多大？方向是怎样的？(2)拿走q1后，B处的电场强度是多大？(3)如果换用一个q2＝4.0×10－7C的电荷放在B点，此时B处电场强度多大？方向是怎样的？电荷q2受力如何？[

8、思路点拨]　→→[解析]　(1)由场强公式可得EB＝＝N/C＝200N/C，因为是负电荷，所以场强方向与F1方向相反。(2)200N/C。(3)q2在B点所受静电力F2＝q2EB＝4.0×10－7×200N＝8.0×10－5N，方向与场强方向相同，也就是与F1方向相反。此时B处场强仍为200N/C，方向与F1相反。[答案]　见解析(1)对于电场强度的公式E＝不能仅从数学的角度理解成E∝F，E∝，这是错误的。(2)点电荷场强公式给出了从理论上分析讨论点电荷