高中物理第一章靜電場1.3電場強(qiáng)度1課件新人教版

第1課時(shí)1.3電場強(qiáng)度讀一讀·思一思辨一辨·議一議一、電場閱讀教材第10頁“電場”部分,知道提出“場”的歷史過程,初步理解電場是一種物質(zhì)。1.提出電場概念的科學(xué)家是誰?答案:英國物理學(xué)家法拉第。2.從電荷間的相互作用看,電場的作用是什么?答案:電場對電荷產(chǎn)生作用力。3.物質(zhì)存在的兩種不同形式是什么?答案:場和實(shí)物。讀一讀·思一思辨一辨·議一議二、電場強(qiáng)度閱讀教材第10~11頁“電場強(qiáng)度”部分,知道檢驗(yàn)電荷或試探電荷、場源電荷的概念、電場強(qiáng)度的定義式和單位,知道電場強(qiáng)度方向的規(guī)定,并初步理解電場強(qiáng)度的矢量性。1.什么是試探電荷或檢驗(yàn)電荷?答案:用來檢驗(yàn)電場是否存在及其強(qiáng)弱分布的電荷。2.什么是場源電荷或源電荷?答案:產(chǎn)生被檢驗(yàn)的電場的電荷。3.寫出電場強(qiáng)度的定義式和單位。答案:E=,V/m,N/C。4.電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的?答案:正電荷受力的方向即為電場強(qiáng)度的方向。讀一讀·思一思辨一辨·議一議三、點(diǎn)電荷的電場

電場強(qiáng)度的疊加閱讀教材第11~12頁“點(diǎn)電荷的電場

電場強(qiáng)度的疊加”部分,能推導(dǎo)點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式,初步掌握電場疊加的方法。1.寫出點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式的推導(dǎo)過程。讀一讀·思一思辨一辨·議一議2.圖中已經(jīng)標(biāo)出+Q1和-Q2在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度分別為E1和E2,請?jiān)趫D上畫出P點(diǎn)的電場強(qiáng)度E。答案:讀一讀·思一思辨一辨·議一議3.均勻帶電球體或球殼的半徑為R,電荷量為+Q,說明在距離球心為r(r>R)處,電場強(qiáng)度的大小和方向。讀一讀·思一思辨一辨·議一議1.思考辨析。(1)電荷與電荷間的相互作用力是通過電場發(fā)生的。

(

)解析:電荷甲受到電荷乙的作用力是電荷乙的電場給電荷甲的作用力,同樣,電荷乙受到電荷甲的作用力是電荷甲的電場給電荷乙的作用力。答案:√(2)只有電荷發(fā)生相互作用時(shí)才產(chǎn)生電場。

(

)解析:只要有電荷存在,其周圍空間一定存在電場。答案:×(3)根據(jù),電場強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷的電荷量和受的力有關(guān)。

(

)解析:電場強(qiáng)度是電場自身的性質(zhì),與檢驗(yàn)電荷的電荷量和受力均無關(guān)。答案:×讀一讀·思一思辨一辨·議一議(4)電場強(qiáng)度的方向就是電荷受力的方向。

(

)解析:正電荷受力的方向規(guī)定為電場強(qiáng)度的方向。答案:×(5)由公式,E與電荷量Q成正比、與距離r的二次方成反比。

(

)解析:Q是電場E的場源電荷,電場強(qiáng)度E與場源電荷的電荷量和到場源電荷的距離有關(guān)。答案:√讀一讀·思一思辨一辨·議一議2.探究討論。(1)場這種物質(zhì)和實(shí)物的差別在哪里?答案:實(shí)物所占據(jù)的空間不能再為另一實(shí)物所占據(jù),但幾個(gè)場可以同時(shí)占據(jù)同一個(gè)空間;電場雖然看不見、摸不著,但它總能通過一些性質(zhì)而表現(xiàn)其存在,它與實(shí)物一樣,也具有物質(zhì)的一些重要屬性,如質(zhì)量、能量等。(2)定義電場強(qiáng)度的方法叫比值定義法,你還學(xué)過哪些用比值定義的原有物理量?它們都有什么共同點(diǎn)?答案:如

等。用比值定義的新物理量可反映物質(zhì)本身的某種屬性,與用來定義的原有物理量并無直接關(guān)系。探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析對電場強(qiáng)度的理解(1)電場的基本性質(zhì)是什么?如何去探究電場的這種性質(zhì)?(2)在空間中有一電場,把一電荷量為q的試探電荷放在電場中的A點(diǎn),該電荷受到的靜電力為F。若把電荷量為2q的點(diǎn)電荷放在A點(diǎn),則它受到的靜電力為多少?若把電荷量為nq的點(diǎn)電荷放在該點(diǎn),它受到的靜電力為多少?電荷受到的靜電力F與電荷量q有何關(guān)系?要點(diǎn)提示:(1)電場對放入其中的電荷有力的作用?？稍陔妶鲋蟹乓辉囂诫姾?通過分析試探電荷的受力研究電場性質(zhì)。(2)2F

nF

F與q成正比,即F與q的比值為定值。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測1.關(guān)于電場的三點(diǎn)說明(1)電場是一種看不見、摸不著,但客觀真實(shí)存在的特殊物質(zhì)。(2)電荷周圍一定存在電場,靜止的電荷周圍存在靜電場。(3)電場是電荷間相互作用的橋梁,不直接接觸就可以發(fā)生相互作用。上述三點(diǎn)概括總結(jié)為:特殊物質(zhì)性;客觀存在性;橋梁紐帶作用。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測2.關(guān)于電場強(qiáng)度的幾點(diǎn)說明(1)電場強(qiáng)度的物理意義:電場強(qiáng)度是描述電場強(qiáng)弱和方向的物理量。(2)電場強(qiáng)度是用比值定義的物理量,它的大小和方向取決于電場本身,與試探電荷的電荷量q及所受的電場力F無關(guān)。(3)只要場源電荷確定下來,場源電荷周圍形成的電場就確定下來,電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E也就確定下來,與該點(diǎn)放不放檢驗(yàn)電荷無關(guān)。(4)電場強(qiáng)度定義式

為我們提供了一種計(jì)算電場力的方法,即F=qE。(5)電場強(qiáng)度是矢量,電場強(qiáng)度的方向與放入該點(diǎn)的正試探電荷的受力方向相同,與放在該點(diǎn)的負(fù)試探電荷的受力方向相反。

重點(diǎn)理解:電場強(qiáng)度取決于產(chǎn)生它的電荷而不是取決于試探它的電荷。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測【例題1】場源電荷Q=2×10-4C,是正點(diǎn)電荷;檢驗(yàn)電荷q=-2×10-5C,是負(fù)點(diǎn)電荷,它們相距r=2m而靜止,且處在真空中,如圖所示。求:

(1)q受的靜電力。(2)q所在的B點(diǎn)的電場強(qiáng)度EB。(3)拿走q后B點(diǎn)的電場強(qiáng)度?！舅伎紗栴}】

(1)哪個(gè)是場源電荷?哪個(gè)是檢驗(yàn)電荷?答案:A是場源電荷;B是檢驗(yàn)電荷。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測(3)檢驗(yàn)電荷存在與否影響該點(diǎn)的電場強(qiáng)度嗎?答案:電場是客觀存在的一種物質(zhì),是由場源電荷決定的,與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測解析:(1)q受的靜電力由庫侖定律得

(3)電場強(qiáng)度是反映電場的力的性質(zhì)的物理量,它是由形成電場的電荷Q及場中位置決定的,與試探電荷q是否存在無關(guān)。故B點(diǎn)的電場強(qiáng)度仍為4.5×105

N/C,方向由A指向B。答案:(1)9N,方向沿MO指向Q(2)4.5×105N/C,方向由A指向B(3)4.5×105N/C,方向由A指向B探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測歸納總結(jié)1.分清哪個(gè)是檢驗(yàn)電荷,哪個(gè)是場源電荷,公式

中的q是檢驗(yàn)電荷。2.確定電場強(qiáng)度的方向一定要看清檢驗(yàn)電荷是正電荷還是負(fù)電荷,再確定電場強(qiáng)度與力的方向是相同還是相反。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測點(diǎn)電荷的電場

電場強(qiáng)度的疊加(1)如圖所示,在正點(diǎn)電荷Q的電場中有一試探電荷q,已知q到Q的距離為r,Q對q的作用力是多大?Q在q所在位置產(chǎn)生的電場的電場強(qiáng)度是多大?方向如何?(2)如果再有一正點(diǎn)電荷Q'=Q,放在如圖所示的兩個(gè)不同位置,q所在位置的電場的電場強(qiáng)度分別是多大?探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測1.點(diǎn)電荷的電場(1)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式:,其中k是靜電力常量,Q是場源電荷的電荷量。(2)方向:當(dāng)Q為正電荷時(shí),E的方向沿半徑向外;當(dāng)Q為負(fù)電荷時(shí),E的方向沿半徑向內(nèi)。(3)疊加:電場強(qiáng)度是矢量,當(dāng)空間存在多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場時(shí),電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和。

點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度由電荷量和位置共同確定,方向“正外負(fù)內(nèi)”。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測

看一個(gè)物理公式中物理量的關(guān)系不僅要研究數(shù)學(xué)關(guān)系,更要研究物理意義。探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測【例題2】如圖所示,真空中,帶電荷量分別為+Q和-Q的點(diǎn)電荷A,B相距r,則:(1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的電場強(qiáng)度為多大?(2)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上,距A、B兩點(diǎn)都為r的O'點(diǎn)的電場強(qiáng)度如何?探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測【思考問題】

(1)點(diǎn)電荷A、B在中點(diǎn)O產(chǎn)生的電場強(qiáng)度分別為多大?方向如何?答案:A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度

(2)點(diǎn)電荷A、B在中點(diǎn)O'產(chǎn)生的電場強(qiáng)度分別為多大?方向如何?答案:A、B兩點(diǎn)電荷在O'點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測歸納總結(jié)電場疊加問題的解題方法1.根據(jù)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式,確定每個(gè)場源電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度。2.電場強(qiáng)度是矢量,合成時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則(平行四邊形定則或三角形定則),常用的方法有圖解法、解析法、正交分解法等;對于同一直線上電場強(qiáng)度的合成,可先規(guī)定正方向,進(jìn)而把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成代數(shù)運(yùn)算。當(dāng)堂檢測探究一探究二1231.(對電場強(qiáng)度的理解)(多選)下列關(guān)于電場和電場強(qiáng)度的說法正確的是(

)A.電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的,電場最基本的特征是對處在它里面的電荷有力的作用B.電場是人為設(shè)想出來的,其實(shí)并不存在C.某點(diǎn)的電場強(qiáng)度越大,則同一電荷在該點(diǎn)所受到的電場力越大D.某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)受到的電場力的方向解析:電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì),電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的,不是假想的,故A正確,B錯(cuò)誤;由

得,F=Eq,當(dāng)q一定時(shí),E越大,F越大,所以C正確;電場強(qiáng)度方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)所受的電場力方向,與負(fù)電荷所受的電場力的方向相反,D錯(cuò)誤。答案:AC探究一探究二123當(dāng)堂檢測2.(兩個(gè)電場強(qiáng)度公式的比較)下列說法正確的是(

)A.電場強(qiáng)度反映了電場的力的性質(zhì),因此場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與試探電荷在該點(diǎn)所受的靜電力成正比B.場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小等于,但與試探電荷的受力大小及電荷量無關(guān)C.場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向是試探電荷在該點(diǎn)的受力的反方向D.公式

對于