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文本内容:
2019-2020年高中物理
1.3电场强度教案新人教版必修2教学目的
1、知道电荷相互作用是通过电场发生的;
2、理解电场强度和电场线的概念
3、用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度;
4、知道几种典型电场的电场线分布
5、以电场线描述电场为例,渗透用场线描述矢量场的方法过程与方法通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法重点电场强度的概念及其定义式难点对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学过程
(一)、问题引入手推桌子,手与桌子间有力作用声音通过空气传到耳朵电荷间的相互作用力是否通过空气传播错,因为真空中电荷间也有力的作用那是通过什么物质做媒介的?英国法拉第通过大量研究,借助其非凡的想象力指出这种传递电场力的媒介物质的存在性,并把它叫做电场
(二)、进行新课
一、电场
1.概念电荷周围存在着的一种特殊的物质(电场充满电荷所在空间)尽管电场看不见摸不着,但可据其表现出来的性质研究它认识它这是物理学中常用的研究方法带电体吸引轻小物体及电荷与电荷间存在库仑力已验证了电场的存在分析电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用的.
2.力的性质:电场对放入其中的电荷有力的作用——电场力.练习画出点电荷+q在电荷+Q的场中的A、B两点受到电场力的示意图分析
(1)+q受到力的作用,说明电场有力的性质
(2)据库仑定律知q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同(FA>FB),表明电场中不同的点电场有强弱之分启发:
(1)怎样表示电场的强弱和方向?能否直接用电场力的大小表示
(2)作匀速直线运动的物体,怎样描述其运动的快慢?分析用s/t反映虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱但不同的电荷在场中同一点受力是不同的所以不能直接用F的大小表示电场的强弱.实验表明:在电场中的同一点F/q=k比值由q在电场中的位置决定跟q的电量无关是反映电场性质的物理量所以我们用这个比值F/q反映该点电场的强弱和方向
二、电场强度E———→(难点)
1.定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值简称场强.定义式:E=F/q(任意电场中某点的场)单位:N/C(V/m)说明放入电荷的电量和体积要足够小,放入后不影响原电场(试探电荷)问题:电场强度是矢量怎样表示电场的方向呢
2.方向:规定
(1)电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同.
(2)负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.
3.物义描述电场中某点电场的强弱,等于单位电荷在该点受到电场力的大小注意1E=F/q适用于任意电场,
(2)电场的场强E只取决于电场本身,而与检验电荷正负、F、q的大小无关
三、电场力
1.大小F=qE(点电荷间的库仑力F=kQq/r2)
2.方向正电荷受力方向与E相同,反之相反
四、真空中点电荷周围的场强(由一般到特殊)
1.大小:E=F/q=kQ/r2(计算式)
2.方向:Q是正电荷E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;Q是负电荷E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.说明:
(1)公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量r是场中某点到场源电荷的距离
(2)空间某点的场强由场源电荷Q和该点距场源电荷的距离r决定与检验电荷无关.质疑:空间中同时存在几个点电荷时,各点的场强怎样计算(检验电荷受力具有的叠加性)
五、电场的叠加:某点的场强等于该点周围各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.等量已种电荷连线中垂线上各点场强垂直于中垂线,指向负电荷一侧,离垂点越远E越小;等量同种电荷连线中垂线上各点场强沿中垂线指向外侧,随离垂点距离的增大E先↗后↘;思考
1.如何计算任何带电体的电场?讨论电场力与电场强度的区别与联系电场力电场强度物理意义电荷在电场中所受力反映电场力的属性区决定因素电场和电荷共同决定仅由电场自身决定大小F=qE由q和E决定E=F/q(场源电荷决定)方向正电荷受力与E同向负电荷受力与E反向(与检验电荷有关)规定E的方向为正电荷在该点时受力的方向(与检验电荷无关)别单位NN/C或V/m联系F=qE普遍适用当堂练习1.下列说法中正确的是[ABC]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而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用2.下列说法中正确的是[BC]A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B.电场中某点的场强等于F/q,但与检验电荷的受力大小及带电量无关C.电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向D.公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的电荷A电荷B电场+AB··Q+Q1-Q2·PEE1E2。