河北省沧州市颐和中学高二物理《第一章 电场》导学案5VIP专享VIP免费

电场教学过程：1、从万有引力被发现，历史上有是否存在“超距作用”的讨论，牛顿本人并不赞成，但无法解决。静电力与万有引力有相似的平方反比定律，人们对这种力产生的认识陷入困境。19世纪30年代英国物理学家、化学家法拉弟提出电荷周围存在着由它产生的电场。其它电荷受到的力就是这个电场给予的。近代物理学的理论和实验证实并且发展了法拉弟的观点。电场以及磁场已被证实是一种客观存在，它和分子、原子构成的实物一样具有能量和动量，因而场与实物是物质存在的两种不同形式。问题一：能否直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱。分析：不能。在同一位置，电荷量不同的试探电荷所受的静电力不同。所以不能用试探电荷受静电力的大小直接表示电场的强弱。问题二：如何描述电场不同位置的强弱。我们要寻找的描述电场性质的物理量必须与试探电荷无关。分析过程：在电场中的某一点A，电荷量q的试探电荷受静电力F，另一相同的试探电荷在A处受静电力也为F，把两个相同的试探电荷都放在A点，相当于一个电荷量是2q的试探电荷，则受的静电力应为2F，我们发现这样一个规律，在电场的某一确定位置，F=qE,E是一个比例常数，与q无关，实验表明，这个推理是正确的，试探电荷在电场中某一位置所受的静电力与试探电荷的电荷量成正比。实验还表明在电场的不同位置，比例常数E一般是不同的，它反映了电场中这一点的性质。电场强度：E=qF单位：牛每库N/C或伏每米V/m电场强度是矢量。物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。3、点电荷的电场电场强度的叠加电场中某一点的场强与试探电荷无关，但与场源电荷应该有关。以点电荷Q做为场源电荷，距它r的一点的场强多大呢。引入试探电荷q，2rQqkFqFE2rQkE结果证明，电场中某点的场强与试探电荷无关，但与场源电荷有关。如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小和方向如何。如果场源电荷是多个点电荷，事实表明，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生用心爱心专心1的电场强度的矢量和。可以证明，一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。4、电场线如何形象的描述电场中各点电场强度的大小和方向？可以从点电荷的电场开始，分别以正、负电荷为圆心画出几个同心圆，在不同圆上画几个点，让学生画出这些点的电场强度的大小和方向。然后再指定几个不在圆上的点，要求学生画出这些点的场强的大小和方向。讨论：同一圆周上的所有点的电场强度的大小有什么关系，能否用语言描述其方向的图景。阳光四射众矢之的电场线的导入还可以是实验直接展示。蓖麻油中的铁屑在电流场中排列。熟记六种典型电场的电场线。匀强电场：重点分析等量同种电荷和等量异种电荷的中垂线上场强特点。归纳：为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。这些曲线就是电场线。第一个用电场线描述电场的科学家是——法拉第电场线的特点：（1）电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线，并不是真实存在的。（2）切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向．（3）疏密表示该处电场的强弱（5）始于正电荷（或无穷远），终止负电荷（或无穷远）（6）任意两条电场线都不相交，不中断，不闭合。（7）沿着电场线方向，电势越来越低．但E不一定减小；沿E方向电势降低最快的方向。（8）电场线垂直于等势面．电场线由高等势面批向低等势面。（9）电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。在特殊条件下，带电粒子的运动轨迹可以与电场线重合。这些特殊条件是:①电场线是直线；②带电粒子只受电场力作用。③带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一直线上；提示：分析电场线时，不用去确定场源电荷，而且常常因为自已设定了场源电荷而产生错误。典型例题：将一个电荷量为2×10-5库的电荷放入点电荷Q的电场中的P点时，受到的电场力为2×10-2N，则P点的电场强度...