甘肃省永昌县第一中学高中物理 第1章 第3节电场强度导学案 新人教版选修3-1 7页

甘肃省永昌县第一中学高中物理 第1章 第3节电场强度导学案 新人教版选修3-1 ‎ 一、导入新课，展示目标 ‎1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种物质形态.‎ ‎2．知道电场强度的概念及其定义式，并会进行有关的计算.‎ ‎3．会用电场线表示电场，并熟记几种常见电场的电场线分布．‎ 二、课前自学，提出问题 ‎1．两个电荷之间存在相互作用：______电荷相互排斥，______电荷相互吸引．‎ ‎2．加速度的定义式为a＝________，但a与Δv无关，与Δt无关，其大小决定于物体所受合外力的大小．这种定义物理量的方法叫____________法．‎ ‎3．我们学过的矢量有哪些？它们遵循什么运算法则？‎ ‎4．电场以及磁场已被证明是一种客观存在，并且是互相联系的，统称为________．变化的电磁场以有限的速度——光速，在空间传播．它和分子、原子组成的实物一样具有______和动量，因而____与______是物质存在的两种不同形式．‎ ‎5．真空中点电荷周围形成的电场的场强公式为：E＝______，其中k是______________，Q是场源电荷的电荷量．‎ ‎6．如果场源是多个点电荷，事实表明，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的________．这说明电场的作用是可以相互______的．‎ ‎7．__________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____________方向．在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线_____，电场强度较小的地方电场线_____，因此在同一幅图中可以用电场线的_____来比较各点电场强度的_____．应该指出，电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而_____的线.‎ 三、学习过程 ‎1、师导生学，合作探究 探究一、电场　电场强度 ‎[问题设计]‎ ‎1．在空间中有一电场，把一带电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点，该电荷受到的静电力为F，若把两个电荷量均为q的相同试探电荷捆绑在一起放置在A点，则它们受到的静电力应为多少？‎ ‎2．若是三个捆绑在一起，情况如何？若是n个捆绑在一起，情况又如何？‎ ‎3．由此可知，电荷在电场中某点受到的静电力F与电荷所带电荷量q有何关系？‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．电荷的周围存在着一种特殊物质，它的基本特征是对放入其中的______有力的作用．‎ ‎2．放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的__________的比值，叫做该点的电场强度，定义式为E＝.单位是牛每库，符号为________．‎ ‎3．电场强度是用来描述电场______________的物理量，电场强度的方向跟正电荷所受静电力的方向______，跟负电荷所受静电力的方向______．‎ ‎4．电场强度决定于电场本身，与试探电荷的电荷量和受力______．‎ ‎ ‎ 探究二、点电荷的电场　电场强度的叠加 ‎[问题设计]　‎ ‎1．如图1所示，在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q，已知q到Q的距离为r，Q对q的作用力是多大？Q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大？‎ 图1‎ 图2‎ 二次备课 ‎2．如果再有一正点电荷Q′＝Q，放在如图2所示的位置，q所受静电力多大？q所在位置的电场的电场强度多大？‎ ‎ ‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．在点电荷Q的电场中不存在E相同的两个点．r相等时，E的大小_____，但方向_____；两点在以Q为中心的同一半径上时，E的方向_____，但大小_____．‎ ‎2．如果以Q为中心，r为半径作一球面，则球面上各点的电场强度大小相等．当Q为正电荷时，E的方向沿半径向___；当Q为负电荷时，E的方向沿半径向___．‎ ‎3．场强是矢量，当空间存在多个点电荷产生的电场时，可以用矢量合成的方法——________________计算合场强的大小．‎ ‎[延伸思考]电荷均匀分布的带电球体在球的外部产生的电场的电场强度如何表示？‎ 探究三、电场线　匀强电场 ‎[要点提炼]‎ ‎1．电场线是为了形象描述电场而引入的一种假想曲线，电场线实际上不存在，曲线上每点的_____方向表示该点的场强方向，曲线的_____表示场强的大小．‎ ‎2．电场线的特点有：(1)起始于无限远或______，终止于______或________．‎ ‎(2)任意两条电场线________．‎ ‎(3)在同一幅图中，电场线的疏密表示场强的_____．‎ ‎3．匀强电场中各点场强大小_____、方向_____，其电场线是一组____________、相互_____的直线．‎ ‎[延伸思考1]点电荷、等量同号点电荷、等量异号点电荷和匀强电场的电场线有何特点？‎ 答案　1.点电荷的电场：正电荷的电场线 从正电荷出发延伸到无限远处，负电荷的 电场线由无限远处延伸到负电荷，如图所 示，其特点有：‎ ‎ (1)点电荷形成的电场中，不存在场强相 同的点．‎ ‎(2)若以点电荷为球心作一个球面，电场线 处处与球面垂直．在此球面上场强大小处处 相等，方向各不相同．‎ ‎2．等量同号点电荷的电场：电场线分布如 图所示(以等量正点电荷为例)，其特点有：‎ ‎(1)两点电荷连线的中点O处场强为零，向 两侧场强逐渐增大，方向指向中点．‎ ‎(2)两点电荷连线中点O沿中垂面(中垂线)‎ 到无限远，电场线先变密后变疏，即场强 先变大后变小，方向背离中点．‎ ‎3．等量异号点电荷的电场：电场分布如图所示，‎ 其特点有：‎ ‎(1)两点电荷连线上的各点场强方向从正电荷指 向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大，‎ 中点处场强最小．‎ ‎(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线 的方向均相同，即电场强度方向都相同，总与中 垂面(或中垂线)垂直且指向负点电荷一侧．沿中垂面(中垂线)从中点到无限远处，场强大小一直减小，中点处场强最大．‎ ‎4．匀强电场：场强的大小、方向处处相同，电场线为间隔相等、相互平行的直线．‎ 二次备课 ‎[延伸思考2]　电场线和带电粒子在电场中的运动轨迹相同吗？‎ 解析　电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线，规定电场上每点的切线方向为该点的场强方向，也是正电荷在该点的受力方向(与负电荷受力方向相反)．运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹，径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向．在力学的学习中我们就已经知道，物体运动速度的方向和它的加速度的方向是两回事，不一定相同,‎ 因此，电场线与运动轨迹不能混为一谈，不能认为电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹．只有当电场线是直线且带电粒子只受静电力作用(或受其他力，但方向沿电场线所在直线)，同时带电粒子的初速度为零或初速度方向沿电场线所在直线时，运动轨迹才和电场线重合，这只是一种特殊情况．‎ ‎2、互动交流，突破疑难 例1　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着电场 B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用 D．电场是人为设想出来的，其实并不存在 例2　如图3所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，则：‎ ‎(1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大？方向如何？‎ ‎(2)两点电荷连线的中点O的场强为多大？‎ ‎(3)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强如何？‎ 图3‎ 四、当堂检测，竞争展示 ‎《步步高导学案设计》P7自我检测区1-4题 五、暴露问题，反馈小结 六、作业布置，拓展提高 第一章 训练3‎ 七、反思总结 ‎