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广东省佛山市顺德区均安中学高二物理人教版选修3-1《电场强度(1)》导学案
1、电场强度的定义及其物理意义是什么?
2、电场强度的决定因素是什么?
3、E=F/q及E=kQ/r2有什么联系与区别?
自 学
请同学们阅读教材P9~13的内容,完成下边的问题。
一、电场:
1、电荷A与电荷B之间的相互作用是怎样发生的呢?(阅读教材理解右图)
电荷A
电荷B
电场
2、电场:在__________周围就存在电场,电场是一种特殊的__________ 。
3、电场的基本性质:
电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有 _______ 的作用。
4、电磁场:电场以及磁场是一种客观存在,并且是互相联系的,统称电磁场。
场和分子、原子组成的实物一样具有_______ 、________ 和动量,场和实物是物质存在的两种不同形式 5、静电场:_________ 电荷产生的电场。
二、电场强度
1、试探电荷、场源电荷
(1)、试探电荷:用来___________电场是否存在及其强弱分布情况的电荷,也称检验电荷。
特点:电量很小的点电荷
(2)、场源电荷:___________ 电场的电荷,也叫源电荷。
2、电场强度(E):
(1)、定义:放入电场中某点的电荷所受的_________跟它的________的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
(2)、定义式:_________________
① 单位:_______________ ②物理意义:电场强度是描述___________性质的物理量。
(3)、电场强度是矢量。
方向规定:与正电荷在该点所受的电场力的方向__________ 。
与负电荷在该点所受的电场力的方向___________ 。
(4)对电场强度定义的理解:
①这是电场强度的定义式,适用于___________ 。
②电场中的电场强度可由试探电荷来计算,但只由电场本身性质_______,与试探电荷________ 。
③在判断电场中某点场强的方向时,可以假设在该点放入一个试探电荷,然后根据该电荷所受到的场源对它的_______的方向及电性来确定。
三、点电荷的场强
1、如图1所示。(根据库仑定律和电场强度的定义式推导)点电荷电场公式
图1
2、注意几点:
(1)该公式只适用于________________________形成的电场。
(2)点电荷电场中各点电场强度方向:
勤 思
探究1、对电场强度的理解
问题1:电场强度由什么决定,能否根据其定义式说电场强度E与F成正比,与试探电荷q成反比?
【针对练习】1、在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10—9C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=—1.0×10—10C,如图,求:
(1) q在M点受到的作用力。
(2) M点的场强。
(3) 拿走q后M点的场强。
(4) 将一个电荷量为q′= 2.0×10-10C的点电荷放在M点,则M点的电场强度是多少?
(5) M、N两点的场强哪点大?
(6) 如果把Q换成电荷量为-1.0×10—9C的点电荷,情况又如何
探究点2、公式E=F/q和E=kQ/r2的区别
问题1::对公式E=F/q和E=kQ/r2进行比较,并说出它们分别是定义式还是决定式?它们的适用条件各是什么?
问题2:两个公式中q和Q分别是什么?对试探电荷q有什么要求?
【针对练习】2、对于E=F/q和E = kQ/r2两个公式,下列说法正确的是 ( )
A、q表示场中的试探电荷、Q表示场源电荷
B、E随q的增大而减小,随Q的增大而增大
C、E=F/q适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强,且E的方向和试探电荷所受的F一致
D、从E= kQ/r2看,拿走Q后,E就不存在了
致 用
1、下列关于电场强度的说法中,正确的是 ( )
A.公式E=F/q只适用于真空中点电荷产生的电场
B.由公式E=F/q可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比
C.在公式F=kQ1Q2/r2中,kQ2/r2是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小;kQ1/r2是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小
D.由公式E= kQ/r2可知,在离点电荷非常靠近的地方(r→0),电场强度E可达无穷大
2、 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. 电场是一种物质,它与其它物质一样,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周围的电荷有力的作用
D.电荷只有通过接触才能产生力的作用
3、关于电场强度E的说法正确的是 ( )
A、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;
B、根据E=F/q可知,电场中某点的电场强度与电场力F成正比,与电量q成反比;
C、E是矢量,与F的方向一致;
D、公式E=kQ/r2对任何电场都适用。
4、电场中有一点P,下列说法中正确的有( )
A. 若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B. 若P点没有试探电荷,则P点场强为零
C. P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大
D. P点的场强方向就是放在该点的电荷受电场力的方向
5、以一个点电荷为球心,在其周围空间中画出一个球面,对于球面上的各点:( )
A、电场强度的大小相同,方向不同;
B、电场强度的大小相同,方向相同;
C、电场强度的大小不同,方向不同;
D、电场强度的大小不同,方向相同。
6、在电场中某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时受到的电场力向左,下列说法中正确的是 ( )
A.当放入正电荷时,该点的场强方向向右,当放入负电荷时,该点的场强方向向左.
B.只有在该点放入电荷时,该点才有场强.
C.该点的场强方向一定向右.
D.关于该点的场强,以上说法均不正确.
7、在真空中有一点电荷形成的电场中,离该点电荷距离为r0的一点,引入一电量为q的检验电荷,所受电场力为F,则离该点电荷为r处的场强大小为 ( )
A. B. C. D.
8、在真空中一匀强电场,电场中有一质量的0.01g,带电荷量为-1×10-8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运运,取g=10m/s2,则( )
A. 场强方向水平向左 B. 场强的方向竖直向下
C. 场强的大小是5×106N/C D. 场强的大小是5×103N/C
9、在真空中负点电荷Q形成的电场中的P点,放一个的点电荷,测得所受电场力大小为。则:(l)若移走,而在P点放置一个的点电荷,则所受电场力大小为____________N,此时Q在P点产生的电场的场强大小为 N/C,方向与将放在P点时的场强方向____________;(2)若在P点不放任何检验电荷,则Q在P点产生的场强大小为____________N/C,方向与将放在P点时的场强方向____________。
反思:
4
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