1.3电场强度

教学目标（一）知识与技能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特殊物质形态．2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的．3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算．4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算．（二）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。（三）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(一)引入新课问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？一、电场的概念：1、带电体周围存在的特殊物质。2、任何带电体的周围都存在电场。3、电场的基本性质；电场对放入其中的电荷有力的作用，这种电荷间的作用总是通过电场进行的。这种作用力叫电场力。4、本章只讨论相对于观察者静止的电荷的电场——静电场。二、电场强度：1、定义:放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力F跟检验电荷的电量q的比值，叫这一点的电场强度E。3、单位：F牛顿（N）；q库仑（C）；E牛顿/库仑（N/C）。qFE2、定义式4、电场强度的方向规定：E的方向跟正电荷在该点所受电场力F的方向相同，跟负电荷在该点所受电场力F的方向相反。E是矢量。5、E的物理意义：描述该点的电场强弱和方向，是描述电场的力的性质的物理量。qF注意：（1）E=为定义式，适用于一切电场。（2）某点的电场强度的大小及方向取决于电场本身（即场源电荷及这点的位置），与检验电荷的正负、电量的大小及受到的电场力无关。三、真空中点电荷电场强度公式：2,:rQqKFqFE又因为2:rQKE所以6、唯一性和固定性电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关。注意:（1）点电荷Q产生的电场中，某一点的场强的大小由点电荷Q及P点到Q的距离r决定，与检验电荷q无关。（2）当Q一定时，越靠近Q的点（r越小），场强越大。四、匀强电场的场强（1）电场中场强处处相同。（2）大小：E=U/d例：电场中有一点P，下列哪些说法是正确的？A若放在P点的检验电荷的电量减半，则P点的场强减半。B若P点没有检验电荷，则P点的场强为零。CP点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大。DP点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向。答案：C练习1由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点：A电场强度E与F成正比，跟q成反比。B无论检验电荷的q值（不为零）如何变化，F与q的比值始终不变。C电场中某一点的场强为零，则处在该点的电荷受到的电场力一定为零。D一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零。答案：BCqFE+Q----------+++++任何带电体的周围都存在电场＋＋＋＋＋＋＋＿＿＿＿＿＿＿电场对放入其中的电荷有电场力的作用+Q+q检验电荷：体积比较小，带电量也比较小，它的引入不会影响原电场的部分四、如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？电场的叠加原理P点的场强，等于＋Q1在该点产生的场强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和．先求出点电荷Q1在P点产生的场强E1再求出点电荷Q2在P点产生的场强E2在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场中A点的场强．（A点与两个点电荷的距离相等，r=0.1m）解：E=E1cos60°＋E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入数值得EA=2.7×104N/C思考题：真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为Q，且相距为r,则距离A为r/3处的P点的电场强度为多少？AB+Q+QPEAEB解：A、B都在P点产生电场，且两个场强方向相反。2rQKE因为：222427rKQrQKrQKEBAP所以：答：P点场强为27KQ/4r2.(电场的形象描述)英国物理学家法拉第首先引入了电场强度的图象，他在电场中画了一些线，这些线：在电场中，画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，并使线的疏密表示场强的大小．这些曲线就叫做电场线。在电场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致.1．电场线五、电场线（1）电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致（2）电场线的疏密程度反映了电场的强弱。2、几种常见电场的电场线分布E（1）静电场的电场线总是从正电荷（或者从无穷远）出发到负电荷终止（或者延伸到无穷远）；（2）电场线越密的地方，场强越大;电场线越稀的地方，场强越小；（3）任意两条电场线都不相交,不闭合。3．电场线的特征（4）电场线是假想线，不是真实存在的。例如图所示，为一条水平向右的电场线，由此能确定a、b、c三点的场强方向吗？能否判断三点的场强的大小？为什么？abc····dd点是否有场强？场强大小与a、b、c三点场强大小的关系如何？课堂小结：1、电场的概念2、电场强度（1）定义: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，叫做该点的电场强度，简称场强．用E表示。（2）公式:（3）单位:N/C（4）电场强度的方向:物理学中规定，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。（5）物理意义:描述该点的电场强弱和方向，是描述电场的力的性质的物理量。3、真空中点电荷的电场强度公式:4、匀强电场5、几种常见的电场线分布及特点qFE2rQKE静电平衡后导体内部电场的特点：①处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零（注意：这时的场强是合场强，即外电场和感应电场的叠加）②处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上。作业P14页第2、p15页第6题345673451267