人教版 (2019)必修 第三册第九章 静电场及其应用3 电场 电场强度学案设计

9.3电场  电场强度

学习目标  

1.知道电场的概念及电场的基本性质.

2.   理解电场强度及其定义式，并能用该公式进行有关计算.
3. 掌握点电荷的电场和电场强度的叠加.

【自主学习】

思考：如图电荷间的作用力是通过什么施加的？类比一下磁体的周围

【合作学习·难点探究】

任务一、明确电场概念

1、归纳总结：

（1）电场是         的一种特殊物质。

（2）基本性质：对放入其中的电荷有   的作用

（3）电荷间的相互作用力通过    发生

【例1】下列说法中正确的是（     )

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

D.场与实物是物质存在的两种不同的形式

任务二、理解电场强度概念

1、通过转换法研究静电场：

（1）如图：结合教材说明什么是场源电荷？什么叫试探电荷？

            的带电体所带的电荷叫作场源电荷，或源电荷。

（2）把一带电荷量为q1的试探电荷放在电场中的A点，该电荷受到的静电力为F1.若把带电荷量为q2的点电荷放在A点，则它受到的静电力F2，静电力和电荷量之比有什么特点？

总结：电场强度有强弱，我们用E＝描述该点电场强弱，电场强度即有大小又有方向，是    量，电场强度为反映电场性质的物理量

总结：我们用电场强度这个物理量来描述电场，电场强度具有方向性。我们把   电荷在该点受静电力的方向规定为电场强度方向即电场方向

强调：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.

【例2】关于电场强度，下列说法正确的是(　　)

A．电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的静电力

B．电场强度的方向总是跟静电力的方向一致

C．在点电荷Q附近的任意一点，如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的电场强度为零，若放电荷电量加倍，场强大小也加倍

D．根据公式E＝可知，电场强度的大小跟静电力成正比，跟放入电场中的电荷的电荷量成反比

【针对训练】1、如图所示，在一带负电荷的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图，则：

(1)B处场强多大？方向如何？

(2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7 C 的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？

(3)如果将B处电荷拿走，B处的场强是多大？

任务三、描述点电荷的电场   会求电场强度的叠加

1、请结合库伦定律推导点电荷的电场强度：

强调：

(1)E＝k仅适用于真空中的点电荷的电场，而E＝适用于任何电场．

(2)在计算式E＝k中，r→0时，电场强度E不可以认为无穷大．因为r→0时，带电荷量为Q的物体就不能看成点电荷了．

(3)均匀带电球体之外某点的电场强度可用此公式计算，此时r为球心到该点的距离．

2、结合下图总结点电荷场强方向特点：                         

3、电场叠加

指导：电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则)；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向，进而把矢量运算转化成代数运算．

【例3】如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，

求：(1)两点电荷连线的中点O的场强大小和方向．

(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向．

【达标训练·限时检测】

1、下列关于点电荷的场强公式E＝k的几种不同的理解，正确的是(　　)

A．以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强相同

B．当r→0时，E→∞；当r→∞时，E→0

C．在点电荷Q产生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷Q

D．在点电荷Q产生的电场中，某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比

2、AB、CD为圆的两条相互垂直的直径,圆心为O,将带电荷量分别为+q、-q的两点电荷放在圆周上关于AB对称且距离等于圆的半径的位置,如图所示。要使圆心处的电场强度为零,可在圆周上再放一个带适当电荷量的点电荷,则该点电荷 (　　)
A.可放在C点,带电荷量为-q

B.可放在D点,带电荷量为-q

C.可放在A点,带电荷量为2q

D.可放在D点,带电荷量为-2q

【反思总结】

答案

【例1】ABCD

【例2】A

【针对训练】1(1)200 N/C　方向与F1方向相反

(2)8.0×10－5 N　200 N/C

(3)200 N/C

【例3】(1)　方向由A→B(2)　方向平行于AB向右

【针对训练】2方向由圆心指向间隙中心

【达标训练·限时检测】

1、D  2、A  3、B   4、负电   1：8