電場電場強(qiáng)度（導(dǎo)學(xué)案）（原卷版）高二物理（人教版2019）

第3節(jié)電場電場強(qiáng)度導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過類比與實(shí)驗(yàn)?zāi)M的方法建立電場概念，知道電荷間的相互作用是通過電場實(shí)現(xiàn)的，知道場是物質(zhì)存在的形式之一。2.通過電場強(qiáng)度概念的建立過程，進(jìn)一步體會(huì)用物理量之比定義新物理量的方法。理解電場強(qiáng)度的定義式、單位和方向。3.知道點(diǎn)電荷形成的電場的電場強(qiáng)度的表達(dá)式。會(huì)計(jì)算多個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場的電場強(qiáng)度。4.會(huì)用電場線描述電場。了解幾種典型場的電場線，體會(huì)用虛擬的圖線描述抽象物理概念的思想方法。【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】學(xué)習(xí)重點(diǎn)：電場強(qiáng)度概念的建立。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：電場強(qiáng)度概念的建立。【知識(shí)回顧】1、電荷間的相互作用是：同種電荷__________，異種電荷__________。2、兩帶電體之間的作用力隨距離的減小而__________，隨兩帶電體所帶電荷量的增大而__________。3、牛頓第三定律：__________物體之間的作用力和反作用力總是大小__________，方向__________，作用在__________上。4、磁場是__________的，__________是為了形象描述磁場而人為引入的。5、矢量的疊加遵循____________________。6、庫侖定律的適用條件：①__________，②__________，③__________。庫侖定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是：__________。7、均勻帶電球體（或球殼）相當(dāng)于一個(gè)位于__________的、電荷量__________的__________?！咀灾黝A(yù)習(xí)】1、在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的__________。電場的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有__________的作用。2、電場是__________的。靜止電荷產(chǎn)生的電場叫做__________。3、用來檢驗(yàn)電場是否存在及其強(qiáng)弱分布情況的電荷，叫__________。激發(fā)電場的帶電體所帶的電荷叫__________，或__________。4、電場強(qiáng)度：放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受的__________與它的__________的比值。符號(hào)：__________。定義式是：__________。單位是__________（符號(hào)：__________）。電場強(qiáng)度是__________。5、物理學(xué)中規(guī)定，電場強(qiáng)度的方向跟__________在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同。6、一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，某點(diǎn)距離點(diǎn)電荷r，其電場強(qiáng)度為__________。正點(diǎn)電荷形成的電場中，各點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向都是__________的。負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場中，各點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向都是__________的。7、畫在電場中的一條條有方向的曲線叫做__________，其上每點(diǎn)的__________方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向，它是__________的。8、各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小相等、方向相同的電場叫做__________?！菊n堂探究】新課導(dǎo)入：【視頻】范德格拉夫起電機(jī)：跳躍的蛋撻殼，怒發(fā)沖冠。第一部分電場思考：如圖，帶正電的帶電體C置于鐵架臺(tái)旁，把系在絲線上帶正電的小球先后掛在P1、P2、P3等位置。帶電體C與小球間的作用力會(huì)隨距離的不同怎樣改變呢？電場：電場存在于__________周圍，是能傳遞______________________________的一種特殊__________。電場的基本性質(zhì)：______________________________，即__________。靜電場：__________產(chǎn)生的電場。說明：（1）電場對(duì)于電荷的作用實(shí)際是____________________。（2）電場以及磁場已被證明是一種__________。場具有__________，也是__________的一種形式。第二部分電場強(qiáng)度試探電荷：__________________________________________________。特點(diǎn)：____________________；____________________。試探電荷的引入__________源電荷的電場。場源電荷：______________________________，也叫__________。思考1：電場對(duì)電荷的作用力與電荷的位置、所帶的電荷量有關(guān)。那么，能否用電場力來反映電場的性質(zhì)呢？思考2：在右圖中，若只將試探電荷的電荷量變?yōu)?q1、3q1，電場力怎樣變化？思考3：能否引入一個(gè)與試探電荷無關(guān)的不變量來反映電場的強(qiáng)弱？→放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場力F與它的電荷量q的比值叫做__________，符號(hào)是：__________。思考4：根據(jù)定義，電場強(qiáng)度的定義式和單位各是什么？思考5：根據(jù)定義式，能否說電場強(qiáng)度與電場力成正比，與電荷量成反比？電場強(qiáng)度的物理意義：反映__________的物理量，某點(diǎn)的電場強(qiáng)度數(shù)值上等于__________在該點(diǎn)所受的電場力。思考6：在右圖中，不同電性的試探電荷在同一電場中所受電場力的方向有何區(qū)別？思考7：電場強(qiáng)度的方向怎樣定義呢？電場強(qiáng)度的兩個(gè)性質(zhì)：1.__________：電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E是__________的，是由____________________________________決定的，與____________________、____________________、____________________均無關(guān)。電場中不同的地方，電場強(qiáng)度一般是__________的。2.__________：電場強(qiáng)度也描述電場的__________，是__________，其方向與________________________相同，與______________________________相反。第三部分點(diǎn)電荷的電場思考1：點(diǎn)電荷是最簡單的場源電荷，它激發(fā)的電場有什么特點(diǎn)呢？思考2：場強(qiáng)的兩個(gè)公式，有何區(qū)別？公式比較內(nèi)容E=E=k本質(zhì)區(qū)別意義及用途適用范圍Q或q意義關(guān)系理解第四部分電場強(qiáng)度的疊加思考1：如果場源電荷不只是一個(gè)點(diǎn)電荷，那么電場強(qiáng)度又是多少呢？思考2：電場強(qiáng)度的疊加遵循什么規(guī)律？思考3：一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場是怎樣的？第五部分電場線__________：畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上____________________表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向。常見電場的電場線分布特點(diǎn)：點(diǎn)電荷的電場：等量電荷電場：思考1：我們能直接觀察到電場線嗎？【視頻】模擬電場線。思考2：電場線有哪些特點(diǎn)？思考3：根據(jù)電場線分布圖，等量異種電荷的電場線分有何特點(diǎn)？在兩電荷的中垂面(線)上移動(dòng)試探電荷時(shí)，電場力的做功情況是怎樣的？思考4：根據(jù)電場線分布圖，等量同種電荷的電場線分有何特點(diǎn)？第六部分勻強(qiáng)電場勻強(qiáng)電場：各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小__________、方向__________的電場。勻強(qiáng)電場的電場線：______________________________。勻強(qiáng)電場的實(shí)例：相距__________帶有__________電荷的一對(duì)__________金屬板間的電場(忽略邊緣)可以看做勻強(qiáng)電場?！疽曨l】平行金屬板間的勻強(qiáng)電場。【自我測評(píng)】1．（2022·黑龍江·肇東市第四中學(xué)校高二期末）有關(guān)電場的理解，下述正確的是（）A．由E=Fq可知，電場強(qiáng)度E跟放入的電荷B．只有當(dāng)電場中存在試探電荷時(shí)，電荷周圍才出現(xiàn)電場這種特殊的物質(zhì)，才存在電場強(qiáng)度C．電場強(qiáng)度是反映電場本身特性的物理量，與是否存在試探電荷無關(guān)D．由公式E=kQr22．（2022·全國·高二課時(shí)練習(xí)）(多選)如圖所示為真空中兩點(diǎn)電荷A、B形成的電場中的部分電場線，已知該電場線關(guān)于圖中虛線對(duì)稱，O點(diǎn)為A、B兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，a、b為A、B兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）A．A、B可能為等量同種正點(diǎn)電荷B．A、B可能為電荷量不相等的正電荷C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處無電場線，故其電場強(qiáng)度可能為零D．同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受的電場力大小相等，方向相反3．（2022·全國·高二單元測試）用輕質(zhì)柔軟絕緣細(xì)線，拴一質(zhì)量為1.0×10－2kg、電荷量為2.0×10－8C的小球，細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)?，F(xiàn)加一水平向右的勻強(qiáng)電場，如圖平衡時(shí)細(xì)線與鉛垂線成37°（g取10m/s2，sin37°，cos37°），則（）A．小球帶負(fù)電B．勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為1.5×108N/CC．平衡時(shí)細(xì)線的拉力為D．平衡時(shí)細(xì)線的拉力為4．（2022·全國·高二課時(shí)練習(xí)）(多選)用電場線能很直觀、很方便地比較電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的強(qiáng)弱。如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點(diǎn)：O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上相對(duì)O對(duì)稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也相對(duì)O對(duì)稱。則（）A．B、C兩點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都相同B．A、D兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向相反C．E、O、F三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最強(qiáng)D．B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最弱5．（2023·全國·高三專題練習(xí)）(多選)在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場中，讓x軸與電場中的一條電場線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為和（如圖甲所示），在A、B兩點(diǎn)分別放置帶正電的試探電荷，其受到的靜電力跟試探電荷的電荷量的關(guān)系分別如圖乙中直線a、b所示。已知靜電力常量k=9.0×109A．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度是40N/C，方向沿x軸負(fù)方向B．B點(diǎn)的電場強(qiáng)度是，方向沿x軸正方向C．點(diǎn)電荷Q帶正電，所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)D．點(diǎn)電荷Q的帶電荷量約為4.44×1013C6．（2022·山東·高考真題）半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置，圓心位于O點(diǎn)，環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點(diǎn)A、B、C將圓環(huán)三等分，取走A、B處兩段弧長均為ΔL的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于OC延長線上距O點(diǎn)為2R的D點(diǎn)，O點(diǎn)的電場強(qiáng)度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變，q為（）A．正電荷，q=QΔLC．負(fù)電荷，q=2QΔL【學(xué)后反思】__________________________________________________________