人教版選修11電場(chǎng) 第1課時(shí) 學(xué)案.docx

3電場(chǎng)學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)1.認(rèn)識(shí)電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的，電場(chǎng)具有力的性質(zhì)2理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，會(huì)用電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向3認(rèn)識(shí)電場(chǎng)線，會(huì)用電場(chǎng)線來(lái)定性描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向?qū)W習(xí)重點(diǎn)：理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，會(huì)用電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向難點(diǎn)：認(rèn)識(shí)電場(chǎng)線，會(huì)用電場(chǎng)線來(lái)定性描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知知識(shí)梳理一、電場(chǎng)1電荷周圍存在電場(chǎng)，電場(chǎng)是一種特殊物質(zhì)，電荷之間的作用就是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的2電場(chǎng)的基本性質(zhì)之一是對(duì)放入其中的電荷有力的作用二、電場(chǎng)強(qiáng)度1定義：放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力f跟它的電荷量q的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度2定義式：e，其單位是牛頓每庫(kù)或伏特每米，符號(hào)為n/c或v/m.3點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式：ek.4方向：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，其方向與正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同，與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相反5物理意義：描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，由場(chǎng)源電荷及到場(chǎng)源的距離決定，與q0無(wú)關(guān)三、電場(chǎng)線1概念：為了直觀形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的分布，在電場(chǎng)中畫出一系列曲線，使這些曲線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致2電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn))，終于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn))(2)任意兩條電場(chǎng)線都不相交，電場(chǎng)線是不閉合的(3)電場(chǎng)線越密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)；電場(chǎng)線越稀的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越弱基礎(chǔ)自測(cè)1思考判斷(1)電場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著，因此電場(chǎng)不是物質(zhì)()(2)電場(chǎng)對(duì)放入其中的任何電荷都有力的作用()(3)根據(jù)e電場(chǎng)強(qiáng)度e與f成正比，與q成反比()(4)電場(chǎng)線是客觀存在的物質(zhì)()(5)電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線，而是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線()(6)電場(chǎng)線只表示電場(chǎng)強(qiáng)度的方向()提示(1)(2)(3)(4)(5)(6)2下列關(guān)于電場(chǎng)與電場(chǎng)線的說(shuō)法中，正確的是()a電場(chǎng)是人為規(guī)定的b電場(chǎng)是客觀存在的特殊物質(zhì)，它對(duì)放入其中的電荷有力的作用c電場(chǎng)線是客觀存在的一條條的線d電場(chǎng)線只能描述電場(chǎng)的方向，不能描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱b電場(chǎng)是真實(shí)存在的，不是人為規(guī)定的，對(duì)放入電場(chǎng)中的電荷有力的作用，a錯(cuò)誤，b正確；電場(chǎng)線是為了方便研究電場(chǎng)而人為引入的，不是真實(shí)存在的，電場(chǎng)線的疏密程度可表示電場(chǎng)強(qiáng)弱，而電場(chǎng)線的方向可表示電場(chǎng)方向，故c、d錯(cuò)誤3由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式ef/q可知，關(guān)于某靜電場(chǎng)中同一位置的說(shuō)法，正確的是() a電場(chǎng)強(qiáng)度e與電場(chǎng)力f成正比，與電荷量q成反比b電場(chǎng)強(qiáng)度e的方向一定與電場(chǎng)力f的方向相同c無(wú)論q如何變化，電場(chǎng)強(qiáng)度e保持不變d上式中的電場(chǎng)強(qiáng)度e是由電荷q產(chǎn)生的cef/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，采用比值法定義，則知e與f、q無(wú)關(guān)，不能說(shuō)e與電場(chǎng)力f成正比，與電荷量q成反正，故a錯(cuò)誤電場(chǎng)強(qiáng)度e的方向一定與正電荷所受的電場(chǎng)力f方向相同，而與負(fù)電荷所受的電場(chǎng)力方向相反，故b錯(cuò)誤電場(chǎng)強(qiáng)度反映其本身的性質(zhì)，與試探電荷無(wú)關(guān)，則無(wú)論q如何變化，電場(chǎng)強(qiáng)度e保持不變，故c正確公式ef/q中q是放入電場(chǎng)中的試探電荷，e不是由電荷q產(chǎn)生的，故d錯(cuò)誤4將電量為q的點(diǎn)電荷放在電場(chǎng)中的a點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力為f，產(chǎn)生該電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷的電量為q，則a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為：()af/qbfqcf/qdfqa根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度定義得r處的場(chǎng)強(qiáng)大小為e，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式得ek，q為場(chǎng)源電荷的電量，但間距r不知，故a正確，b、c、d錯(cuò)誤；選a合 作 探 究攻 重 難對(duì)e和ek的理解1e是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用于任何情況雖然e，但e與f和q都無(wú)關(guān)，電場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)本身決定的量電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是確定的，其大小、方向只與建立電場(chǎng)的本身(或場(chǎng)源電荷)有關(guān)，而與放入的試探電荷無(wú)關(guān)2ek是點(diǎn)電荷所形成的電場(chǎng)的決定式e由場(chǎng)源電荷q和試探電荷到場(chǎng)源電荷的距離決定，與是否放入試探電荷無(wú)關(guān)3電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，當(dāng)空間的電場(chǎng)是由幾個(gè)電荷共同產(chǎn)生時(shí)，某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)是每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和如圖131所示，a為帶正電q的金屬板，沿金屬板的垂直平分線，在距板r處放一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，小球受水平向右的電場(chǎng)力偏轉(zhuǎn)角而靜止，小球用絕緣細(xì)線懸掛于o點(diǎn)，試求小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度圖131【解析】要求小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度，可以采用電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，需要求出小球所受到的電場(chǎng)力，可以通過(guò)平衡條件求得電場(chǎng)力分析小球受力如圖所示，由平衡條件得：f電mgtan ，所以小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度e，因?yàn)閍帶正電，小球受水平向右的電場(chǎng)力，因此電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右【答案】電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)樗较蛴規(guī)щ娊饘侔錫不能當(dāng)成點(diǎn)電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，不僅要求出大小，還要求出方向.根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件即可求得帶電體之間的作用力，從而進(jìn)一步求解電場(chǎng)強(qiáng)度.針對(duì)訓(xùn)練1關(guān)于電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37032018】a由e知，若q減半，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為原來(lái)的2倍b由ek知，e與q成正比，而與r2成反比c由ek知，在以q為球心，以r為半徑的球面上，各處場(chǎng)強(qiáng)均相同d電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向b因e為場(chǎng)強(qiáng)定義式，而電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)e只由電場(chǎng)本身決定，與是否引入電荷及q的大小、正負(fù)無(wú)關(guān)，故a錯(cuò)誤；由場(chǎng)強(qiáng)方向的規(guī)定知d錯(cuò)誤；ek是點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式，故b正確、c錯(cuò)誤對(duì)電場(chǎng)線的理解1電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的，實(shí)際并不存在，因此電場(chǎng)線是一種理想化的模型(2)電場(chǎng)線始于正電荷，止于負(fù)電荷在正電荷形成的電場(chǎng)中，電場(chǎng)線起于正電荷，延伸到無(wú)窮遠(yuǎn)處；在負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中，電場(chǎng)線起于無(wú)窮遠(yuǎn)處，止于負(fù)電荷(3)電場(chǎng)線分布的疏密反映了電場(chǎng)的強(qiáng)弱表示場(chǎng)強(qiáng)的大小相對(duì)而言，電場(chǎng)線越密的區(qū)域，電場(chǎng)強(qiáng)度就越大(4)電場(chǎng)線上任意一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一致(5)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中一定不相交，不中斷2電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而引入的假想線，規(guī)定電場(chǎng)線上每點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿該點(diǎn)的切線方向，也就是正電荷在該點(diǎn)受電場(chǎng)力產(chǎn)生的加速度的方向(負(fù)電荷受力方向相反)運(yùn)動(dòng)軌跡是帶電粒子在電場(chǎng)中實(shí)際通過(guò)的軌跡，徑跡上每點(diǎn)的切線方向?yàn)閹щ娏Ｗ釉谠擖c(diǎn)的速度方向結(jié)合力學(xué)知識(shí)我們知道，物體的速度方向不一定與加速度的方向一致，因此電場(chǎng)線不是帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡只有當(dāng)電場(chǎng)線是直線，而帶電粒子又只受電場(chǎng)力作用由靜止開(kāi)始或初速度方向沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡才有可能與電場(chǎng)線重合3幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖132所示圖132(多選)某電場(chǎng)區(qū)域的電場(chǎng)線如圖133所示，a、b是其中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是()圖133aa點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定沿著過(guò)a點(diǎn)的電場(chǎng)線向右ba點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)c正電荷在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力一定大于它在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力d負(fù)電荷在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力一定小于它在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力思路點(diǎn)撥：根據(jù)電場(chǎng)線疏密分析電場(chǎng)強(qiáng)度的大小根據(jù)電場(chǎng)線的切向分析電場(chǎng)強(qiáng)度的方向abc過(guò)a點(diǎn)的電場(chǎng)線是一條水平向右的直線，故選項(xiàng)a對(duì)，a點(diǎn)處電場(chǎng)線密集，電場(chǎng)較強(qiáng)，故eaeb，選項(xiàng)b對(duì)無(wú)論電荷正負(fù)，根據(jù)fqe，eaeb，所以fafb，只是正負(fù)電荷所受的靜電力的方向相反，故選項(xiàng)c對(duì)，選項(xiàng)d錯(cuò)電場(chǎng)線是為了形象、直觀、方便地描述電場(chǎng)的特性，而引入的一種輔助手段如果知道了電場(chǎng)線的疏密分布及電場(chǎng)線的形狀、箭頭指向，就能討論電場(chǎng)中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系和方向因此了解各種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況，對(duì)于靈活運(yùn)用電場(chǎng)線判斷電場(chǎng)的性質(zhì)是大有幫助的針對(duì)訓(xùn)練2如圖134所示的電場(chǎng)線可形象描述等量同種電荷形成的電場(chǎng)，em、en分別表示電場(chǎng)中同一直線上m、n兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)于m、n兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，下列判斷正確的是() 圖134aemen，方向不同bemen，方向不同demen，方向相同d電場(chǎng)中，電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，該點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，故emen，方向相同，故d正確，a、b、c錯(cuò)誤當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基1電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式為e，則()a定義式中，f是置于電場(chǎng)中試探點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力，q是該點(diǎn)電荷的電荷量b此公式只適用于點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)c電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)e與點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力f成正比d場(chǎng)強(qiáng)方向與試探電荷的正、負(fù)有關(guān)a定義式e中，f是置于電場(chǎng)中試探點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力，q是該點(diǎn)電荷的電荷量，故a正確；電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式e，采用比值法定義，適用于任何電場(chǎng)，故b錯(cuò)誤；根據(jù)比值法定義的共性可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)e的大小跟放在該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷q所受電場(chǎng)力、檢驗(yàn)電荷q都無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，故c、d錯(cuò)誤2下面的說(shuō)法中不正確的是() a電荷的周圍存在電場(chǎng)b電場(chǎng)是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺(jué)而存在的c電荷甲對(duì)電荷乙的電場(chǎng)力是電荷甲的電場(chǎng)對(duì)電荷乙的作用力d電場(chǎng)力是不相接觸的物體之間的作用力，這種相互作用不經(jīng)其他物質(zhì)便可直接進(jìn)行d電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，電荷間的相互作用力是通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行的，故abc均正確，d不正確3電場(chǎng)中有一點(diǎn)p，下列哪種說(shuō)法是正確的()a若放在p點(diǎn)電荷的電荷量減半，則p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半b若p點(diǎn)沒(méi)有檢驗(yàn)電荷，則p點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零cp點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在p點(diǎn)所受電場(chǎng)力越大dp點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)受力方向c為了知道電場(chǎng)中某點(diǎn)的強(qiáng)度，可以把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放入該點(diǎn)，其受到的電場(chǎng)力f與自身的電荷量q的比值可反映該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小，但該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由電場(chǎng)本身決定，與檢驗(yàn)電荷的電荷量多少、電性無(wú)關(guān)，所以選項(xiàng)a、b錯(cuò)由e得feq，當(dāng)q一定時(shí)，e越大，f越大，所以選項(xiàng)c正確電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力方向，與負(fù)電荷受力的方向相反，選項(xiàng)d錯(cuò)4.如圖135所示，為靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線分布情況，下列說(shuō)法中正確的是()圖135a這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)b這個(gè)電場(chǎng)可能是勻強(qiáng)電場(chǎng)c點(diǎn)電荷q在a點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力比在b點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力大d負(fù)電荷在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向?yàn)檠豣點(diǎn)的切線方向c點(diǎn)電荷電場(chǎng)線為匯聚狀射線，這個(gè)電場(chǎng)既不是勻強(qiáng)電場(chǎng)也不是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，a、b錯(cuò)誤a點(diǎn)比b點(diǎn)電場(chǎng)線密，場(chǎng)強(qiáng)大，點(diǎn)電荷q在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比在b點(diǎn)大，c正確正電荷在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向與b點(diǎn)切線方向相同，d錯(cuò)誤5某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖136所示，a、b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，電荷量q2107 c的正點(diǎn)電荷，