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1、第九章 静电场及其应用第三节 电场 电场强度(第一课时)高一年级物理备课组情景思考q1q2+P1C+问题一:如图所示的两个带电的物体,它们并没有直接接触,它们的相互作用(排斥或吸引)是通过什么来实现的?情景思考问题二:通过起电机使人体带电,人的头发会竖起散开。为什么会出现这样的现象?如何解释产生这一现象的原因?一、电场1、电场概念的建立学生活动一:阅读课本11-12页,回答下列问题问题一:电场概念是谁提出的?问题二:电荷间的相互作用是如何传递的?问题三:为什么说电场是客观存在的物质?问题四:电场的基本性质是什么?英国物理学家 法拉第(1791-1867)1、英国科学家法拉第提出:在电荷的周围存
2、在着由它产生的电场一、电场2、电场是存在于电荷周围的一种特殊物质。注意:电场以及磁场已被证明是一种客观存在的物质,场像分子、原子等实物粒子一样具有能量,因而场也是物质存在的一种形式。不过只有在研究运动的电荷,特别是运动状态迅速变化的电荷时,上述场的物质性才突显出来。本章只讨论静止电荷产生的电场。3、静电场:静止电荷产生的电场。一、电场(2)电荷之间的相互作用就是通过电场来传递的。5、电场力:电场对电荷有力的作用叫电场力。一、电场4、电场的基本性质:(1)电场对放入其中的电荷有力的作用;二、电场强度场景回顾:二、电场强度学生活动二:根据实验中的情景,回答如下问题问题一:带点小球处于谁产生的电场中
3、?如何检验电场的?问题二:同一带电小球受到的静电力的大小跟什么因素有关?问题三:电荷量不同的小球在同一位置受到的静电力相同吗?问题四:比较图中悬挂小球静止的三个位置电场的强弱场源电荷(源电荷)场源电荷Q:激发电场的电荷称为场源电荷。试探电荷(检验电荷)试探电荷q:用来研究电场各点性质的电荷。其特点是:体积足够小(可以看成点电荷);电荷量足够小(放入不改变场源电荷的电场)。q二、电场强度FA+q+Q+q思考与讨论:如图,电荷+Q 周围存在电场,把试探电荷+q分别放入电场中A、B 两点,试大致画出电荷+q受到电场力FA、FB?比较FA与FB,关于A、B两处的电场有何看法?FB电场有强弱、有方向AB
4、同一个试探电荷q在源电荷电场中不同的两点受到的电场力大小不同,说明电场有强弱;同一个试探电荷q在源电荷电场中不同的两点受到的电场力方向不同,说明电场有方向。思考:如何定量地描述电场的强弱和方向呢?二、电场强度能否用静电力来表示电场强弱?不行二、电场强度学生活动三:利用库伦定律计算点电荷在电场中的受力,寻找一个不变的量 依次类推,可以发现:静电力大小F与检验电荷的电荷量q成正比其中k 为比例系数,与F、q无关:其关系式:即:凡是k大处,即:“”大处,对于同一电荷,所受静电力就是大,且与检验电荷q无关,与位置有关。二、电场强度二、电场强度探究结论:对于电场中的同一点,试探电荷受到的电场力与其电荷量
5、的比值是一定的。可见:比值“”能够描述电场的力的性质,我们引入一个新的物理量“电场强度”来表示它。1.电场强度:放入电场中某点的电荷所受的力F与它的电荷量q的比值,叫做这点的电场强度(场强)。2.公式:3.单位:牛每库(N/C);伏每米(V/m);1V/m=1N/C。4.方向:电场强度是矢量。其方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同;跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反。电场强度二、电场强度(3)电场强度由电场本身的性质决定,与试探电荷是否存在、电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。(1)为定义式,适用于一切电场。(2)物理意义:反映电场强弱和方向的物理量。(4)电场力:5.说明:二
6、、电场强度6、电场强度的两个性质(1)唯一性:电场中某点的电场强度E是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。电场中不同的地方,电场强度一般是不同的。(2)矢量性:电场强度也描述电场的方向,是矢量,其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同,与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。二、电场强度当堂训练1.电场强度的定义式为,则()A.它只适用于点电荷产生的电场B.无论检验电荷的q值如何变化,F与q的比值对电场中同一点来讲是 不变的C.电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比D.场强方向与检验电荷的极性有关
7、B二、电场强度2、电场中有一点P,下列说法中正确的有()A.若放在P点的电荷的电量减半,则P点的场强减半B.若P点没有检验电荷,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点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向A3、电场中有一点 P,下列说法正确的是()A若放在 P 点的电荷的电荷量减半,则 P 点电场强度减半B若 P 点没有试探电荷,则 P 点的电场强度为零CP 点的电场强度越大,则同一电荷在 P 点所受的静电力越大DP 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向C当堂训练4、电荷量为10-9C的点电荷在某处受到的静电力210-5N,则该处的电场强度大小是()A 2104 N/CB 510-5 N/CC 210-14 N/CD 不能确定该处电场强度的大小A当堂训练5、在真空中A点有一正电荷Q=2.010-4C,把检验电荷q=2.010-6C的负电荷置于B点,他们相距离r=2m,如图所示。求:q所在点的电场强度。当堂训练