人教版选修3－1　1.3　电场强度　学案

1、.设计人：薛俊菊审核人：秦银静校 对：王子玉第一章 第3节电场强度学案20学习目的: 1通过实验认识电场。2会用电场强度描绘电场。3会用电场线描绘电场，知道几种常见电场线的分布情况学习重点: 理解电场、电场强度、电场的叠加原理、电场线、匀强电场。学习难点: 理解电场、电场强度、电场的叠加原理、电场线、匀强电场。图6-1-3课堂导学一、电场强度一问题导学1、不接触的电荷是通过什么互相作用？2、如何描绘电场中一点电场的强弱？你有什么方法来比较？合作讨论3、电场强度的定义式；单位及其换算？4、请你推导距点电荷R处电场强度的计算式？5、电场强度的叠加遵循什么法那么？二典例探究例1：如图6-1-3所示，

2、在真空中有两个点电荷Q1+3.0x10C和Q23.0x108C，它们相距0.1m，求电场中A点场强A点与两个点电荷的间隔 r相等， r=0.1m例2:在电场中某点放一检验电荷，其电量为q，检验电荷受到的电场力为F，那么该点电场强度为E=Fq，那么以下说法正确的选项是 A，假设移去检验电荷q，该点的电场强度就变为零B假设在该点放一个电量为2q的检验电荷，该点的电场强度就变为E2C假设在该点放一个电量为-2q的检验电荷，那么该点场强的大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向 D假设在该点放一个电量为的检验电荷，那么该点场强的大小仍为E，电场强度的方向也仍为原来的场强方向二、电场线一问题导学1

3、、什么是电场线？如何用电场线形象描绘电场？2、请画出正点电荷、负点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷电场线的分布。并说出有何特点？3、什么是匀强电场？匀强电场电场线分布特点？二典例探究图926例3：图926中实线是一簇未标明方向的由点电荷 产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是诡计上的两点。假设带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的时 A带电粒子所带电荷的符号 B带电粒子在a、b两点的受力方向 C带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D带电粒子在a、b两点的动能何处较大 例4：如图8所示,一个质量为30g带电量C的半径极图6-1-4小的小球,用丝线悬

4、挂在某匀强电场中,电力线与程度面平行.当小球静止时,测得悬线与竖直夹角为30°,由此可知匀强电场方向为_ ,电场强度大小为_ .g取10m/s2例5：一根长为3l的丝线穿着两个一样的质量均为m的小金属圆环A和B，将丝线的两端系于同一点O，如图1所示当金属环带电后，由于两环间的静电斥力使丝线构成一等边三角形，此时两环处于同一程度线上假如不计环与线的摩擦，问两环各带多少电荷量？静电力常量为k问题引导1.此题中研究对象是什么？研究对象受哪些力作用？2.题中有几根线？同一条丝线上各处的力有什么特点？图2变式训练1如图2所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在

5、两次实验中，均缓慢挪动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一程度线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为.假设两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，分别为30°和45°，那么为A2 B3 C2 D3 例6、如图3所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m，电荷量为q.为了保证当丝线与竖直方向的夹角60°时，小球处于平衡状态，那么匀强电场的电场强度大小可能为图3A. B. C. D.变式训练2如图4所示，竖直墙面与程度地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和程度地面上，且处于

6、同一竖直平面内假设用图示方向的程度推力F作用于小球B，那么两球静止于图示位置；假如将小球B向右推动少许，那么两球重新到达平衡时，两个小球的受力情况与原来相比A推力F将增大B竖直墙面对小球A的弹力将减小C地面对小球B的弹力一定不变D两个小球之间的间隔 增大三、静电场与牛顿第二定律的结合 用牛顿第二定律解答动力学问题的前提是做好受力分析，在匀强电场中FEq，电场力由电场和电荷的电荷量及电性决定；库仑力的计算要注意电性和点电荷间的间距例7如图5所示，光滑绝缘程度面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为r，A、B带正电，电荷量均为q.现对C施一程度力F的同时放开三个小球，欲使三小球

7、在运动过程中保持间距r不变，求：1C球的电性和电荷量；2程度力F的大小变式训练3如图6所示，在光滑绝缘程度面上固定着质量相等的三个带电小球a、b、c，三球在一条直线上取向右为正方向，假设释放a球，a球的初始加速度为1 m/s2；假设释放c球，c球的初始加速度为3 m/s2，那么释放b球时，b球的初始加速度为多少？图6有效训练1. 以下关于点电荷的场强公式的几种不同的理解，不正确的选项是 A.在点电荷Q的电场中，某点的场强大小与Q成正比，与r2成反比B.当r0时，E；当r时，E0C.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QD.以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的场强相等2. 在

8、电场中某点放入电荷量为q的正电荷时，测得该点的场强为E，假设在同一点放入电荷量q=-2q的负电荷时，测得场强为E，那么有 A.E=E，方向与E相反B.E=2E，方向与E一样C.，方向与E一样D.E=E，方向与E一样3. 图1-3-19所示的各电场中，A、B两点场强一样的是 图1-3-194. 在同一直线上依次有A、B、C三点，且BC=3AB，在A点固定一个带正电的小球，在B点引入电量为20×10-8c的试探电荷，其所受电场力为20×10-6N。将该试探电荷移去后，B点的场强为_，C点的场强为_。假如要使B点的场强为零，可能在C点放一个电量是A点处带电小球的电量的_倍的_电荷

9、.参考答案：例1. 解析：真空中点电荷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6-1-4，合场强E，场强E1，场强E2向上平移后的矢量，三者构成一正三角形，故E与Q1Q2平行，且EElE22.7x104NC例2 D 例3 BCD 例4解析:分析小球受力,重力mg竖直向下,丝线拉力T沿丝线方向向上,因为小球处于平衡状态,还应受程度向左的电场力F.小球带负电,所受电场力方向与场强方向向反,所以场强方向程度向右.小球在三个力作用之下处于平衡状态.三个力的合力必为零.所以F=mgtg30°又 =mgtg30°E=mgtg30°=例5. 解析因为

10、两个小环完全一样，它们的带电情况可认为一样，设两小环带电均为q，同时小环又可视为点电荷取右环B为研究对象，受力分析如下图，将OB线对小环B的拉力沿竖直方向和程度方向分解，由库仑定律得B受到A的斥力Fk.根据平衡条件，竖直方向有FTcos 30°mg；程度方向有FTFTsin 30°F；联立解得：q 答案qA ，qB 变式1. 答案C解析确定研究对象，对研究对象进展受力分析，根据平衡条件列方程求解设细线长为l，A的带电荷量为Q.A与B处在同一程度线上，以A为研究对象，受力分析作出受力图，如图所示根据平衡条件可知，库仑力跟重力的合力与细线的拉力等大反向，由几何关系列式得tan

11、，其中Fk两式整理得：q将题干中的两种情况代入得：2.例6. 解析取小球为研究对象，它受到重力mg、丝线的拉力F和电场力Eq的作用因小球处于平衡状态，那么它受到的合外力等于零由平衡条件知，F和Eq的合力与mg是一对平衡力根据力的平行四边形定那么可知，当电场力Eq的方向与丝线的拉力方向垂直时，电场力为最小，如右图所示那么Eqmgsin ，得E 所以，该匀强电场的场强大小可能值为E.答案ACD 变式2. 答案BCD方法总结例5是在多个力作用而平衡时采用了正交分解法，变式训练1那么采用了力的合成的方法；例6是平行四边形定那么的应用；变式训练2是整体法的应用这些方法在必修1中都常用，是处理力学问题的根本方法，此处仅仅多了一个电场力例7. 问题引导1.由题中“间距不变我们能否得出这样的结论：三球在运动过程中速度时刻相等？三球在运动过程中加速度相等？2.三球间距不变，那么能否把它们视为一个整体？解析对A球进展受力分析如图所示，A球受到B球的库仑斥力F1和C球的库仑力F2后，产生向右的加速度，故F2为引力，C球带负电，根据库仑定律得：F1，F2又F2sin 30°F1，所以qC2q对A球有：a对A、B、C整体有：F3ma故F3.答案1C球带负电，电荷量为2q2F3方法总结整体法与隔离法是处理物体系问题的根本方法库仑力是两个点电荷间的作用力，当把两个点电荷看做整体时，库