人教版高中物理选修1-1教案-1.2电场

课时 1.2 电 场 1.通过实验,认识电场,了解场的概念的建立是人类对客观世界认识的一个重要进展。了解场这种物质存 在的特点。 2.理解电场强度的概念,会用电场强度描述电场。 3.了解什么是电场线,会用电场线来描述电场的强弱和方向。 4.通过分析电场中不同点所受电场力 F 与电荷量 q 的比例关系,使学生理解比值 反映的是电场的强弱, 知道电场叠加的一般方法。 5.培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。 一、电场 电场是电荷周围存在的一种特殊物质,电场的基本性质是对放入其中的电荷有① 力的作用 。电荷之 间是通过② 电场 发生相互作用的。 二、电场强度 1.物理意义:描述电场具有③ 力 的性质的物理量。 2.定义:在电场中某点放入一个试探电荷,它所受到的④ 电场力 跟它所带⑤ 电荷量 的比值,叫作 这一点的电场强度。 3.公式:⑥ 。 4.单位:⑦ N/C 。 5.方向:电场强度是矢量,不仅有⑧ 大小 ,还有⑨ 方向 。物理学上规定:⑩ 正电荷 在电场中某 点所受电场力的方向为该点电场强度的方向,那么 负电荷 所受电场力的方向与该点电场强度的方向 相反。 三、电场线 1.概念 为了直观形象地描述电场中各点电场强度的分布,在电场中画出一系列曲线,曲线上每一点的切线方向 表示该点的 电场强度 方向。 2.电场线的特点 (1)始于 正电荷 (或无限远),终止于 无限远 (或负电荷)。 (2)任意两条电场线都不 相交 。 (3)在同一电场分布图中,电场强度越强的地方,电场线 越密 。 3.匀强电场 电场强度的 大小与方向 处处相同的电场,叫作匀强电场,匀强电场中的电场线是 距离相等的 平行线 。平行正对的两金属板分别带有 等量的异种 电荷后,在两板之间的电场(除边缘外)就是匀强 电场。 一、电场 例 1 关于电场,下列说法正确的是( )。 A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场 B.电场是为了方便研究电荷之间的作用而假想出来的,是客观上不存在的 C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用 D.电荷只有通过接触才能产生力的作用 【分析】电荷周围一定存在电场,电场是客观存在的一种物质,它是电荷间相互作用的媒介。 二、电场强度 例 2 把一个电荷量 q=-1×10-6 C 的试探电荷,依次放在带正电的点电荷 Q 周围的 A、B 两处,如图所示, 受到的电场力大小分别是 FA=5×10-3 N,FB=3×10-3 N。 (1)画出电荷 q 在 A、B 两处的受力方向。 (2)求出 A、B 两处的电场强度。 (3)如在 A、B 两处分别放上另一电荷量 q'=1×10-5 C 的试探电荷,则其受到的电场力的大小各为多少? 【分析】电荷 q 在 A、B 两处的受力方向必定在与 Q 的连线上;电场强度可由电场强度定义式 E= 来计算, 某点的电场强度只由该质点位置及场源电荷决定,与试探电荷无关,所以根据第(2)问求得的电场强度可以计 算第(3)问的电场力。 例 3 研究表明,地球表面的电场强度不为零。假设地球表面附近的电场强度的平均值为 20 N/C,方向垂 直地球表面向下,则地球表面带 电,平均每平方米表面带电荷量 q= 。(已知静电力常量 k=9.0×109 N·m2/C2,π取 3.0,地球半径 R=6.4×106 m) 【分析】地球可看成正球体,表面均匀带电,计算时可等效认为所有电荷集中于球心。 三、电场线 例 4 在电场中静止释放质量为 m 的正点电荷 q,已知它在运动的过程中只受电场力的作用,下面叙述中 正确的是( )。 A.点电荷的运动轨迹必定与电场线重合 B.点电荷的速度方向,必定与所在点的电场线的切线方向一致 C.点电荷的加速度方向, 必定与所在点的电场线的切线方向一致 D.点电荷的受力方向,必定与所在点的电场线的切线方向一致 【分析】电场线的切线方向就是正电荷在该点的受力方向,当然也是其加速度的方向。 1.电场中有一点 P,下列说法中正确的是( )。 A.若放在 P 点的试探电荷的电荷量减半,则 P 点的电场强度减半 B.若在 P 点处没有试探电荷,则 P 点的电场强度为零 C.P 点的电场强度越大,同一试探电荷在 P 点受到的电场力就越大 D.P 点的电场强度方向就是放在该点的电荷所受电场力的方向 2.某电场的电场线如图所示,若某点电荷在 A 和 B 所受电场力的大小分别为 FA、FB,则它们的大小关系是( )。 A.FA>FB B.FA