新課標(biāo)魯科版3-1 選修三13《電場及其描述》 1(文件)
【正文】 垂直，從正板到負(fù)板。大家知 道，法拉第首先 提出了電場，并用電場線形象地描述電場的分布，這在物理學(xué)中是非常重要的。問 2： 根據(jù)我們所看到的幾種電場線，誰能歸納一下電場線的方向有什么特點(diǎn)？ 從圖 9中 可看出 ,E1為 +Q在 A處的場強(qiáng) ,E2為－ Q在 A處的場強(qiáng) ,E為 E1與 E2的合場強(qiáng) ,正好為電場線在 A的切線。 如圖 7所示，在正電荷周圍電場中畫了很多場強(qiáng)矢量，從這個(gè)圖上我們可以很方便 地了解正電荷周圍各點(diǎn)的電場分布情況，但它還不是最好的，因?yàn)殡妶鲋杏袩o數(shù)個(gè)點(diǎn)，我們不能畫出無數(shù)個(gè)矢量，法拉第為我們提供了一種很好的方法，就是用電場線來形象地描述電場。 EA=EB， EA 的方向向右 ， EB的方向向左 ， 合場強(qiáng) E=0。 在 AB 之間某點(diǎn) x1,－ Q 在 x1 處產(chǎn)生的場強(qiáng) E KQrA A? 2 ， +2Q產(chǎn)生的場強(qiáng) E K QrB B? 2 。兩個(gè)電荷 +Q和－ Q同時(shí)存在時(shí)，實(shí)驗(yàn)表明它們產(chǎn)生的電場互相獨(dú)立、互不影響， P點(diǎn)的場強(qiáng)是 E1和 E2疊加的結(jié)果，遵從平行四邊形法則，如圖 5所示 （板畫） 。 幾點(diǎn) 注意 : i E KQr? 2 是適用于點(diǎn)電荷在真空中的電場 ，但是決定式； 而 E Fq? 適用各種電場 ，是定義式，而非決定式 . 場強(qiáng)的大小與方向跟檢驗(yàn)電荷的有無、電圖 3 圖 4 圖 6 量、電性沒有關(guān)系。 k為靜電常數(shù) 。 例 2： 在真空中 A點(diǎn)有一正點(diǎn)電荷 Q=104C， 把試探 點(diǎn)電荷 q=105C的負(fù)電荷置于 B點(diǎn)，它們相距 r=2m，如圖所示。 a) 說明哪點(diǎn)的場強(qiáng)最大？ b) 標(biāo)出 A、 B、 C三點(diǎn)的場強(qiáng)方向。 所以 場強(qiáng)是矢量。 其中 F為試探電荷 q在場中某點(diǎn)受到的電場力， E為該點(diǎn)場強(qiáng)。比如：在 A點(diǎn)有 122 定值???? nqnFqFqF AAA ?；在 B點(diǎn)有 222 定值???? nqnFqFqF BBB ? 在電場中同一點(diǎn)，比值 F／ q是一個(gè)與檢驗(yàn)電荷和電場力無關(guān)的量，而在電場中不同點(diǎn)，比值一般不同，因而比值反映電場的性質(zhì)。 提問： 形成這一不同的原因在于施力的電場呢還是在于受力的電荷 ? (學(xué)生討論并說明理由 ) 教師歸納：由于試探電荷自身沒有變化，所以 我們說這是不同處的電場對(duì)電荷施加電場力的能力不同 ,哪里的電場比較強(qiáng)呢 ?怎么說明 ? 討論： 用檢驗(yàn)電荷 受到的電場力，行嗎？（學(xué)生討論 —— 估計(jì)多數(shù)學(xué)生會(huì)說可以，電場力大的說明電場強(qiáng)，教師保留問題，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)三 ） 實(shí)驗(yàn)三：把鋁箔球放在電場中同一位置，減小它的帶電量，注意觀察絲線的偏角。 實(shí)驗(yàn)二：鋁箔球逐漸遠(yuǎn)離場源，注意觀察絲線偏離豎直方向的角度。所以我們可以選擇一個(gè)帶電量很小、線度也很小的試探電荷 q，分別放入帶電體 Q 所產(chǎn)生的電場中的不同位置，觀察檢驗(yàn)電荷 q 受到的電場力有何特點(diǎn)。 如圖 1 所示，使有絕緣支柱的大金屬球帶電作為場源電荷，使絲線吊著的小鋁箔球帶少量電荷，用它代替檢驗(yàn)電荷 q。 提問：我們?cè)鯓友芯侩妶瞿?？比如?怎么知道某一空間 (老師的講臺(tái)上 )是否存在電場 ? 討論： 方法一：檢查周圍是否有形成電場的電荷 ? 方法二： 電場能夠?qū)μ幱趫鲋械碾姾墒┘恿Φ淖饔谩?第 三 節(jié) 電場及其描述 【教學(xué)目的】
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