20xx教科版高中物理選修3-11-3電場電場強(qiáng)度和電場線-資料下載頁
2025-11-08 15:44本頁面
【導(dǎo)讀】第3課時(shí)電場電場強(qiáng)度和電場線。通過對庫侖定律的學(xué)習(xí)，同學(xué)們知道了兩個(gè)相隔一定距離的電。荷之間有相互作用力．這種相互作用力與手推車的推力、繩拉。船的拉力、滑塊在桌面滑動受到的摩擦力不同：后者都存在于。直接接觸的物體之間，而電荷之間的相互作用力卻可以發(fā)生在。請大家首先考慮下面的問題．。1．概念：電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的一種特殊．。對放入其中的有力的作用；甲電荷對乙電荷的作用力，就是甲電荷的對乙電荷的。檢驗(yàn)空間有無電場，就看該空間對放入其中的有無力。3．實(shí)質(zhì)：場和分子、原子組成的實(shí)物一樣具有能量、質(zhì)量和。動量，是物質(zhì)存在的另一種方式．。2．場源電荷(源電荷)：激發(fā)或產(chǎn)生我們正在研究的電場的電荷．。比值，簡稱場強(qiáng)．。4．理解：電場強(qiáng)度是量，有大小也有方向，其方向與。在真空中點(diǎn)電荷Q的電場中，在距Q為r的P點(diǎn)引入試探電
【正文】 示電場的強(qiáng)弱，只有一條電場線時(shí)，則應(yīng) 討論如下：若此電場線為正點(diǎn)電荷電場中的，則有 Ea＞ Eb；若此電場線為負(fù)點(diǎn)電荷電場中的，則有 Ea＜ Eb；若此電場線是勻強(qiáng)電場中的，則有 Ea＝ Eb；若此電場線是等量異種點(diǎn)電荷電場中的那一條直的電場線，則 Ea和 Eb的關(guān)系不能確定．故正確選項(xiàng)為 A 、 D. 答案 ： AD 反思領(lǐng)悟： 從電場線的分布了解場強(qiáng)大小，從其分布的疏密程度來分析，而不是從電場線方向等因素來分析．在處理過程中要逐步形成牢固的認(rèn)識，另外，這種將抽象的物理模型轉(zhuǎn)化為形象的物理模型、化難為易、化繁為簡的方法值得在以后學(xué)習(xí)中遷移． 與電場有關(guān)的力學(xué)問題 【例 4 】 豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度為 E . 在該勻強(qiáng)電場中，用絲線懸掛質(zhì)量為 m 的帶電小球，絲線跟豎直方向成 θ 角時(shí)小球恰好平衡，此時(shí)小球與右板相距為 b ，如圖 1 － 3 － 11 所示，請問： 圖 1 － 3 － 11 ( 1 ) 小球所帶的電荷量是多少？ ( 2 ) 若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時(shí)間？ 思路點(diǎn)撥： 對小球進(jìn)行受力分析，知其共受三力作用．重力、線的拉力和電場力，小球處于平衡狀態(tài)，用正交分解法列出平衡方程．當(dāng)剪斷絲線后，小球在重力與電場力的合力 ( 恒力 ) 作用下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式可求出小球的運(yùn)動時(shí)間． 解析： ( 1 ) 由于小球處于平衡狀態(tài)，對小球受力分析如圖所示． F s in θ ＝ qE ① F co s θ ＝ mg .② 由①②得 t a n θ ＝qEmg，故 q ＝mg t a n θE. ( 2 ) 小球在水平方向的分運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動，用牛頓第二定律得 ax＝qEm， 則 b ＝12axt2得 t＝ 2 bmqE＝ 2 bgco t θ . 答案： ( 1 )mg t a n θE ( 2 ) 2 bg co t θ 反思領(lǐng)悟： 求解電場力在內(nèi)的力學(xué)綜合題的一般方法如下： ①明確研究對象； ② 對所選對象進(jìn)行受力分析，畫出力的示意圖；③ 根據(jù)物體所處的狀態(tài)列方程； ④ 求解并驗(yàn)根． 創(chuàng)新拓展 單位判斷法 當(dāng)試題各選項(xiàng)用符號表示計(jì)算結(jié)論時(shí)，往往會設(shè)置一些由于運(yùn)算錯(cuò)誤導(dǎo)致的錯(cuò)誤選項(xiàng)，只要對物理量的單位進(jìn)行分析就可以篩選出正確答案，例如結(jié)果的單位不是要計(jì)算的物理量的單位，或者等式兩邊單位不一致，則肯定是錯(cuò)誤的，可以排除． 但是，有時(shí)單位表達(dá)正確，但由于常數(shù)項(xiàng)的不確定，不能確定正確答案，這時(shí)就可以輔以其他方法進(jìn)一步確認(rèn)． 【例 5 】 物理學(xué)中有些問題的結(jié)論不一定必須通過計(jì)算才能驗(yàn)證，有時(shí)只需通過一定的分析就可以判斷結(jié)論是否正確．如圖 1 － 3 － 12 所示為兩個(gè)彼此平行且共軸的半徑分別為 R1和R2的圓環(huán)，兩圓環(huán)上的電荷量均為 q ( q 0 ) ，而且電荷均勻分布，兩圓環(huán)的圓心 O1和 O2相距為 2 a ，連線的中點(diǎn)為 O ，軸線上的A 點(diǎn)在 O 點(diǎn)右側(cè)與 O 點(diǎn)相距為 r ( r a ) ．試分析判斷下列關(guān)于 A點(diǎn)處電場強(qiáng)度大小 E 的表達(dá)式 ( 式中 k 為靜電力常量 ) 正確的是( ) 圖 1 － 3 － 12 A ． E ＝??????kqR1[ R21＋ ? a ＋ r ?2]－kqR2[ R22＋ ? a － r ? ]2 B ． E ＝????????kqR1[ R21＋ ? a ＋ r ?2]32－kqR2[ R22＋ ? a － r ?2]32 C ． E ＝??????kq ? a ＋ r ?[ R21＋ ? a ＋ r ?2]－kq ? a － r ?[ R22＋ ? a － r ?2] D ． E ＝??????kq ? a ＋ r ?[ R21＋ ? a ＋ r ?2]32－kq ? a － r ?[ R22＋ ? a － r ?2]32 解析： 由單位量綱關(guān)系可確定 A 、 C 選項(xiàng)錯(cuò)誤． E 的表達(dá)式由兩項(xiàng)相減而成．其中第一項(xiàng)應(yīng)為左環(huán)在 A 點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)．第二項(xiàng)應(yīng)為右環(huán)在 A 點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng) ．若 R 1 ＝ R 2 ＝ 0 ，則兩環(huán)縮小為一點(diǎn)電荷，此時(shí) A 點(diǎn)場強(qiáng)大小應(yīng)為 E ＝??????kq? a ＋ r ?2 － kq? a － r ?2 ，而當(dāng) R 1 ＝ R 2 ＝ 0 時(shí)， B 項(xiàng)中的 E ＝ 0 ， D 項(xiàng)可化簡出上式，故可判斷 D 項(xiàng)正確． 答案 ： D
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1