新課標(biāo)魯科版3-1 選修三13《電場及其描述》 1-預(yù)覽頁
【正文】 :用試探電荷檢驗(yàn)電場是否存在。 電場對(duì)放入其中的帶電體能產(chǎn)生電場力，這是電場的基本性質(zhì)之一。 說明不同位置電場力不同。比如在 A點(diǎn)電場對(duì)電荷施加方向向右的作用力，在 D點(diǎn)電場對(duì)電荷施加方向向左的作用力，在 A點(diǎn)電場對(duì)電荷的作用力大，在 B點(diǎn)電場對(duì)電荷施加的作用力小 。 電場對(duì)電荷的作用力與電場的性質(zhì)和試探電荷都有關(guān) . 那我們用什么描述電場呢？ 如果不同試探電荷放在 不 同電場中受力 ,又怎么比較電場的強(qiáng)弱呢 ? 學(xué)生討論 （ 教師可提示類比功率或速度大小的比較 ) 教師： 如果我們能夠做更精確的實(shí)驗(yàn)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)：在電場中同一點(diǎn)，電場力不僅隨檢驗(yàn)電荷的電量的 減小而減小，隨電場力的增大而增大，而且跟檢驗(yàn)電荷的電量之間存在 定量關(guān)系 。 ii 符號(hào)： E iii 定義公式 ：qFE?；公式表明 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)在數(shù)值上等于單位電荷在該點(diǎn)受到的電場力。 iv 單位： N／ C v 規(guī)定電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)受到的電場力的方向。 例 1： 如圖 3所示是某區(qū)域的電場線圖， A、 B、 C是電場中的三點(diǎn)。 （ 3） 真空 中點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng) 下面我 們以一個(gè)特殊的電場 ——真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場為 例，分析場強(qiáng)的物理意義。 解析 :在點(diǎn)電荷 Q形成的電場中 ,距 Q為 r處放入點(diǎn)電荷 q， q受的電場力即庫侖力F KQqr? 2 ， 根據(jù)場強(qiáng)定義或該處場強(qiáng)為 E Fq KQr? ? 2（ r可取任意值 ）， 因此 E KQr? 2 即為點(diǎn)電荷在真空中場強(qiáng)公式 ，其中 Q為場源電量 ， r為某點(diǎn)到場源的距離 。即正電荷場強(qiáng)向外，負(fù)電荷場強(qiáng)向內(nèi)，離場源電荷越遠(yuǎn)，場強(qiáng)越 小。 （ 4） 場強(qiáng)的疊加 ——對(duì)于多個(gè)電荷產(chǎn)生的電場，同樣遵從平行四邊形法則。另一處合場強(qiáng)為 2EA =EB之點(diǎn)共有三處 ,其中一處合場強(qiáng)為 0,另二處合場強(qiáng)為 2EA 解析 ： 根據(jù)題意畫出圖 6。 在 A點(diǎn)左側(cè) x2處 ， Ax2=rA， Bx2=rB， r rA B2 22? 存在 。 但 電場中各點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向的分布是非常復(fù)雜的，我們?nèi)绾畏奖愣中蜗蟮亓私怆妶鲋懈鼽c(diǎn)場強(qiáng)的分布情況呢？最好畫圖。 問 1：任意兩條電場線都不會(huì)相交，這是為什么？ 教師歸納：如果相交，則交點(diǎn)就會(huì)有兩個(gè)切線方向，而同一點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向是唯一的。 它是 不閉合 的 曲線 . 大家要特別注意一個(gè)問題：我們雖然可以用實(shí)驗(yàn)?zāi)M電場線的分布，但是，電場線并不是電場中真實(shí)存在的曲線，它只是我們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋鲭妶龆氲摹? 總結(jié)：電場線具有以下特點(diǎn)： i. 在靜電場中 ,電場線從正電荷起 ,終于負(fù)電荷 , ii. 電場線不能相交 ,否則一點(diǎn)將有兩個(gè)場強(qiáng)方向 . 圖 8 圖 8 圖 9 iii. 電場線不是電場里實(shí)際存在的線 ,是為使電場形象化的假想線 . 5. 6. 勻強(qiáng)電場 （ 1） 實(shí)驗(yàn)觀察： 兩塊靠近、正對(duì)且等大平行的金屬板 ,分別帶等量正負(fù)電荷 時(shí)的電場線。 例 5： 如圖 11 所示 ,一個(gè)質(zhì)量為 30g帶電量 ? ? ?17 108. C 的半徑極小的小球 ,用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場中 ,電 場 線與水平面平行 .當(dāng)小球靜止時(shí) ,測得懸線與豎直夾角為 30176。 又 因?yàn)镕 Eq? 所以有： E=mgtg30
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