第一章
静电场
1.
3.电场强度
自我检测学生版
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题(题型注释)
1.一负试探电荷的电荷量为10-10C,放在电场中的P点时所受电场力大小为10-6N,方向向东,则P点的场强为()
A.104N/C,方向向西
B.104N/C,方向向东
C.10-4N/C,方向向西
D.10-4N/C,方向向东
2.下列说法中正确的是()
A.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的场强与试探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,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关
C.电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向
D.公式E=和E=k对于任何静电场都是适用的
3.如图所示,表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷时,测得试探电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象,那么下列说法中正确的是()
A.该电场是匀强电场
B.这四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.这四点场强的大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed
D.无法比较这四点场强的大小关系
4.如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q(负电荷),不计重力,下列说法中正确的是()
A.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.点电荷运动在O点时加速度为零,速度达最大值
D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零
5.如图所示的真空空间中,仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b两点电场强度相同的是()
二、多选题(题型注释)
6.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.场强的定义式E=中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量
7.关于电场线的特征,下列说法中正确的是()
A.如果某空间中的电场线是曲线,那么在同一条电场线上各处的场强不相同
B.如果某空间中的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的场强相同
C.如果空间中只存在一个孤立的点电荷,那么这个空间中的任意两条电场线不相交;如果空间中存在两个以上的点电荷,那么这个空间中有许多电场线相交
D.电场中任意两条电场线都不相交
三、填空题(题型注释)
8.真空中有一电场,在电场中的P点放一电荷量为4.0×10-9C的试探电荷,它受到的电场力为2.0×10-5N,则P点的场强为
N/C;把试探电荷量减小为2.0×10-9C,该电荷在P点受到的电场力为
N,则P点的场强为_________N/C。
9.如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为900N/C,在电场内一水平面上作半径为10cm的圆,圆上取A、B两点,AO沿E方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电量为10-9C的正点电荷,则A处场强大小EA=_______N/C,B处的场强大小EB=______N/C,方向____________。
四、计算题(题型注释)
10.如图所示,在真空中A、B两点处各固定一个点电荷,它们的电荷量相等,均为4.0×10-10C,而带电的性质不同,A为正、B为负,两者相距80cm,P点与A、B等距离,均为50cm。
(1)试确定P点的场强大小和方向?
(2)试求P点处的场强和A、B连线中点O处的场强之比?
11.如图所示,一条长为L的绝缘细线,上端固定,下端系一质量为m的带电小球,将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,当小球平衡时,悬线与竖直方向的夹角α=45°。
(1)小球带何种电荷?电荷量为多少?
(2)若将小球向左拉至悬线呈水平位置,然后由静止释放小球,求放手后小球到达最低点的速度多大?
(3)在(2)问中,小球经多长时间到达最低点?第一章
静电场
1.
3.电场强度
自我检测教师版
一、选择题(题型注释)
1.一负试探电荷的电荷量为10-10C,放在电场中的P点时所受电场力大小为10-6N,方向向东,则P点的场强为()
A.104N/C,方向向西
B.104N/C,方向向东
C.10-4N/C,方向向西
D.10-4N/C,方向向东
【答案】A
【解析】由电场强度的定义式得E==104N/C,电场强度的方向与正电荷所受静电力的方向相同,与负电荷所受静电力的方向相反,所以场强方向向西,选项A正确。
2.下列说法中正确的是()
A.电场强度反映了电场力的性质,因此电场中某点的场强与试探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,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关
C.电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向
D.公式E=和E=k对于任何静电场都是适用的
【答案】B
【解析】电场中某点的电场强度是唯一确定的,与场源电荷有关,与试探电荷无关,选项A错误B正确;E=k,只适用于真空中点电荷形成的电场的电场强度的计算,电场中某点的场强方向与正的试探电荷在该点的受力方向一致,选项C、D错误。
3.如图所示,表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷时,测得试探电荷所受电场力与电荷量间的函数关系图象,那么下列说法中正确的是()
A.该电场是匀强电场
B.这四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.这四点场强的大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed
D.无法比较这四点场强的大小关系
【答案】B
【解析】由公式E=可得,F与q成正比,比值即等于场强E。所以在图中可得斜率越大,E越大,选项B正确。
4.如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q(负电荷),不计重力,下列说法中正确的是()
A.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.点电荷运动在O点时加速度为零,速度达最大值
D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零
【答案】C
【解析】由等量同种电荷周围的电场线的分布可知,O点场强为零,从O点沿着中垂线向无穷远处延伸,场强先增大后减小,所以点电荷在从P到O的过程中,加速度可能先增大后减小,选项A、B错;但负电荷所受M、N两点电荷库仑力的合力方向竖直向下,到O点一直加速,选项C对;同理点电荷越过O点后,速度越来越小,但加速度先增大后减小,选项D错。
5.如图所示的真空空间中,仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷,则图中a、b两点电场强度相同的是()
【答案】C
【解析】由正、负点电荷的电场强度特点及电场强度的矢量叠加可知,只有选项C正确。
二、多选题(题型注释)
6.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.场强的定义式E=中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量
【答案】ABC
【解析】电荷在其周围产生电场,故A对;电场是一种特殊的物质,实物和场是物质存在的两种不同形式,故B对;电荷间的相互作用是通过电场产生的,故C对;在其定义式E=中,F是试探电荷所受的力,q是放入电场中的试探电荷。
7.关于电场线的特征,下列说法中正确的是()
A.如果某空间中的电场线是曲线,那么在同一条电场线上各处的场强不相同
B.如果某空间中的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的场强相同
C.如果空间中只存在一个孤立的点电荷,那么这个空间中的任意两条电场线不相交;如果空间中存在两个以上的点电荷,那么这个空间中有许多电场线相交
D.电场中任意两条电场线都不相交
【答案】AD
【解析】如果电场线是曲线,那么这条曲线上各点的切线方向表示在该点的场强方向,故曲线上各点的场强方向不同,A选项正确;如果某空间中的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的场强方向相同,大小不一定相同,选项B错误;在电场中任何一点的场强是唯一确定的,两条电场线如相交,则交点有两个切线方向,该点场强就不再唯一,故D选项正确C错误。
三、填空题(题型注释)
8.真空中有一电场,在电场中的P点放一电荷量为4.0×10-9C的试探电荷,它受到的电场力为2.0×10-5N,则P点的场强为
N/C;把试探电荷量减小为2.0×10-9C,该电荷在P点受到的电场力为
N,则P点的场强为_________N/C。
【答案】5.0×1031.0×10-55.0×103
【解析】由电场强度公式知,P点的场强为:N/C=5×103N/C,当将试探电荷的电量减小为2.0×10-9C,其电场力为F=qE=2.0×10-9×5×103N=1×10-5N,P点场强仍然是5.0×103。
9.如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为900N/C,在电场内一水平面上作半径为10cm的圆,圆上取A、B两点,AO沿E方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电量为10-9C的正点电荷,则A处场强大小EA=_______N/C,B处的场强大小EB=______N/C,方向____________。
【答案】01.27×103(或900)与水平方向呈45°角斜向右下
【解析】由E=,点电荷在A处产生的场强EA=900N/C,方向向左,所以A处合场强为零。点电荷在B处产生的场强EB=900N/C,方向向下,所以B处合场强为1.27×103N/C,与水平方向呈45°角斜向右下。
四、计算题(题型注释)
10.如图所示,在真空中A、B两点处各固定一个点电荷,它们的电荷量相等,均为4.0×10-10C,而带电的性质不同,A为正、B为负,两者相距80cm,P点与A、B等距离,均为50cm。
(1)试确定P点的场强大小和方向?
(2)试求P点处的场强和A、B连线中点O处的场强之比?
【答案】(1)23.04N/C方向平行于AB,沿AB方向(2)
【解析】(1)A、B两点处点电荷在P点产生的场强为
EA=EB==9×109×N/C=14.4N/C
P点的合场强为EP=2EAcosθ=2×14.4×N/C=23.04N/C方向平行于AB,沿AB方向
(2)O点的合场强为EO=2=2×9×109×N/C=45N/C
P点处的场强和O处的场强之比==
11.如图所示,一条长为L的绝缘细线,上端固定,下端系一质量为m的带电小球,将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,当小球平衡时,悬线与竖直方向的夹角α=45°。
(1)小球带何种电荷?电荷量为多少?
(2)若将小球向左拉至悬线呈水平位置,然后由静止释放小球,求放手后小球到达最低点的速度多大?
(3)在(2)问中,小球经多长时间到达最低点?
【答案】(1)正电(2)(3)
【解析】(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示,由此可知小球带正电,设其电荷量为q,则
FTsinα=qE
FTcosα=mg
联立可得:FT=mg
q==
(2)静止释放后,小球由静止开始沿与竖直方向成α=45°斜向右下方做匀加速直线运动,当到达最低点时,它经过的位移为L,此时细线刚好拉直
由匀变速直线运动规律,
其中a=g,
得
(3)x=at2,
所以t=(共28张PPT)
第三节
电场强度
第一章
静电场
复习提问:
在真空中两静止点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上
。
带电体间距离远大于物体本身线度
电荷均匀分布的球体
2
.电荷之间的相互作用有什么规律?
1.什么是点电荷?
库仑力与平时遇到的弹力、
摩擦力有没有区别?与我们
学过的哪些力有点类似?
重力、磁极间的相互作用力
非接触力
问题1:像这样的力是怎么产生的呢?
1837年英国物理学家法拉第提出电荷周围存在电场,电场的基本性质是:它对放入的电荷产生力的作用。
磁场—两个磁极之间的相互作用是通过磁场来传递的
电场—两个电荷之间的相互作用是通过电场来传递的
电磁场
A
A的电场
B
B的电场
B受到的力是A产生的电场对B的作用力
A受到的力是B产生的电场对A的作用力
静止电荷所产生的电场-
-
-
-
静电场
1.定义
2
.基本性质:
电荷周围存在的能对其它电荷产生力作用的一种物质
对放入其中的电荷有力的作用,
这种力叫电场力。
一、电场
电场看不见,又摸不着,我们怎样去描述其是否存在及其强弱呢?
初中是怎么感受磁场的存在的呢?
类比
在电场中放入一个带电小球检验电场的存在与强弱,我们把它称为-
-
试探电荷(检验电荷)
而产生电场的那个电荷称为-
-
场源电荷
(源电荷)
问题2:怎样去描述其是否存在及其强弱呢?
+Q
F
猜想:
能否用电场力的大小表示电场的强弱?
检验电荷:电量很小(不影响源电荷的电场);体积很小(可以当作质点)的电荷。
不同的电荷q在电场的同一点所受的电场力F是否相同?
显然,不同的电荷在电场中同一点所受的电场力不同,但电场中同一点的电场显然又是一定的,
因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱.
电荷q在距Q较近的A点,受到的电场力大.
电荷q在距Q较远的B点,受到的电场力小.
同一试探电荷q在电场中的不同点
受到的电场力的大小是否相同
结论:F/q能反映电场中某点电场力的性质——电场的强弱。
2.电场中不同的点,同一电荷所受力也不同,比值F/q一般是不同的。
1.电场中的同一点,不同电荷所受力不同,比值F/q是一定的。
实验发现:
二、电场强度
1.定义:
2.公式:
F——电场力
国际单位:牛(N)
q——电量
国际单位:库(C)
E——电场强度
国际单位:牛/库(N/C)
4.物理意义:
反应电场本身的性质,体现电场的强弱与方向
3.矢量性:
规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向跟负电荷在该点所受电场力
F
的方向相反。
放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度,简称场强。
E=
F=Eq
E的大小与方向与检验电荷有没有关系?
+Q
+q
A
FA
EA
+Q
-q
A
FA
EA
根据规定:负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。
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方向相同。
电场强度既有大小又有方向
∴
该点的场强为
利用库仑定律和电场强度定义,推导点电荷周围某点的电场强度
Q是场源电荷的电量,
r是场中某点到场源电荷的距离.
∵
∴
问题3
真空中点电荷的电场强度如何?
(1)决定式:
Q:场源电荷
r:电场中点到Q的距离
只适用于真空中点电荷
(3)方向:
正电荷
背离源电荷
负电荷
指向源电荷
+
-
三
、点电荷的电场
(2)适用条件:
(4)区别
E=F/q
定义式
决定式
任何电场
真空中点电荷电场
问题4:如果真空中场源电荷不止一个点电荷,如何求电场中某点的合场强
将试探电荷放入两个点电荷产生的场中
结论:真空中多个点电荷在某点产生的合场强等于各个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和。这就是场强叠加原理。
+Q1
-
Q2
A
E1
E2
E
问题5:电场是看不见、摸不着的,
有没有形象描述电场的方法呢
类比磁感线是如何表示磁场的呢
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线。曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。曲线的疏密程度表示场的强弱。
四、电场线
几种特殊电场的电场线分布
(一)点电荷的电场线分布
(二)等量异种电荷电场线分布
(三)等量同种电荷电场线分布
1.电场线起于正电荷止于负电荷,电场线不闭合.对于单个点电荷,正电荷,电场线指向无限远,负电荷,电场线电场线从无限远指向负电荷.
2.电场线不能相交.(因为在电场中的任一点处只有一个电场强度,方向唯一,如相交则该处出现两个场强方向,所以不能相交)
3.电场线不能相切.(原因:电场线疏密表示强弱,如相切则在切点电场线密度无穷大,这种情况不可能,所以不会相切)
4.在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏,因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小.
总
结
说
明
讨论:电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向吗?是放在那点检验电荷+q的受力方向吗?是检验电荷+q在那里所获得的加速度方向吗?电场线一定是检验电荷的运动轨迹吗?
1.电场线不是电场中实际存在的曲线,是为 了形象地描述电场性质人为引入假想的线.
2.我们画的是几种典型电场的电场线平面分
布图,实际上是空间立体分布的.
3.电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向,是放在那点检验电荷+q的受力方向,也是检验电荷+q在那里所获得的加速度方向,但电场线不一定是检验电荷的运动轨迹!
匀强电场
1.电场中各点电场强度的大小相等,方向相
同,这个电场叫做匀强电场.
2.匀强电场的电场线是间隔相等的平行线.
3.相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板间的电场(忽略边缘)可以看做匀强电场.
例1.
电场中有一点P,下列说法正确的是(
)
A.若放在P点的电荷量减半,则P点的场强减半。
B.若P点没有放电荷,则P点场强为0。
C.P点场强越大,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。
C
例题精选
例2、如图,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r相等,r=0.1m。
Q2
A
Q1
=
2E1cos60°
r2
2kQ1
cos60°
=
代入数值得:E=2.7×104
N/C
合场强E的大小为
E=
E1cos60°+
E2cos60°
解:点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2,
它们大小相等,方向如图中所示。合场强E在E1和E2的夹角的平分线上,
此平分线跟Q1和Q2的连线平行。
E1
E2
E
例题精讲
1.
电场
(1)产生:带电体在其周围空间产生电场
(2)性质:电场对处在场中的电荷有电场力的作用。
2.电场强度:
(1)定义:
大小:
方向:与正电荷在该点受电场力方向相同
(2)物理意义:表示电场的强弱。
(3)注意点:电场中某一点的场强与检验电荷无关。
(4)真空中点电荷的场强公式
3.场强的叠加:矢量求和
4.
电场线:假想的曲线
5.
匀强电场:电场强度大小相等、方向相同
课堂小结
E=
作业:P14问题与练习
1.
2.
谢谢大家第三节
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。
教学重点:电场强度的概念及其定义式
教学难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算
教学方法:对比法、讲授法、启发式
教学用具:
教学过程:
(一)引入新课
问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的?
(二)新课教学-----第3节
电场
电场强度
1、电场:
启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性.利用课本图1.3-1说明:电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用.电荷A对电荷B的作用,实际上是电荷A的电场对电荷B的作用;电荷B对电荷A的作用,实际上是电荷B的电场对电荷A的作用.
(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.
特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.
物质性:是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量.
(2)基本性质:主要表现在以下几方面
①放入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.
②电场能使放入其中的导体产生静电感应现象.
③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.
可见,电场具有力和能的特征
提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向.
2、电场强度(E):
由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知,电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷
(1)关于试探电荷和场源电荷(详见P12)
注意:检验电荷是一种理想化模型,它是电量很小的点电荷,将其放入电场后对原电场强度无影响
指出: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,但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱.实验表明:在电场中的同一点,电场力F与电荷电量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱.
(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。
公式(大小):E=F/q
(适用于所有电场)
单位:N/C
意义P13
提出问题:电场强度是矢量,怎样表示电场的方向呢?
②方向性: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.
指出: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.
带领学生讨论真空中点电荷周围的电场,说明研究方法:将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点,判断其所受的电场力的大小和方向,从而得出该点场强。
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.
带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向.在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系.
3、(真空中)点电荷周围的电场、电场强度的叠加
(1)点电荷周围的电场
①大小:E=kQ/r2
(只适用于点电荷的电场)
②方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.(参见课本图1.3-2)
说明: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.从而使学生理解:空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,与检验电荷无关.
提出问题: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?带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性,分析出电场的叠加原理.
(2)电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.
先分析方法(P13-14)后举例:先在同一直线再不在同一直线。
例如:课本图1.3-3中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.从而使学生进一步理解到,任何带电体都可以看做是由许多点电荷组成的.利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强.
【例题】(课本P9例题演变)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
分析:点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2,它们大小相等,方向如图所示,合场强E在E1和E2的夹角的平分线上,此平分线跟Q1和Q2的连线平行.
解:E=E1cos60°+E2cos60°
=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2
代入数值得
E=2.7×104N/C
可以证明:一个半径为R的均匀球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点和电场强度一样
即:E=kQ/r2
组织学生讨论课本中的【说一说】,由学生讨论后归纳:
(1)关于静电平衡
(2)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。
4、电场线
(1)电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
(2)电场线的基本性质
①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.
②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).
③静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远.它不封闭,也不在无电荷处中断.
④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)
介绍各种点电荷电场线的分布情况。
5、匀强电场
(1)定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.
(2)匀强电场的电场线:是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如,两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场.如图1.3-10.
常见电场的电场线
电场
电场线图样
简要描述
正点电荷
发散状
负点电荷
会聚状
等量同号电荷
相斥状
等量异号电荷
相吸状
匀强电场
平行的、等间距的、同向的直线
(三)小结:对本节内容做简要的小结
讨论电场力与电场强度的区别于联系
作业:
复习本节课文
思考课本P16问题与练习第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)题.
3、将(2)、(6)题做在作业本上.