物理|高二物理教案 电场和电场强度( 二 )
②如果要求A、B、C三球所受电场力同时平衡它们的电量应满足什么关系?
学生读题、思考找学生说出解决方法.
通过对此题的分析和求解可以加深对场强概念和场强叠加的理解.学生一般从受力平衡的角度进行分析利用库仑定律求解.在学生解题的基础上做以下分析.
分析与解:
①C处于平衡状态实际上是要求C处在A、B形成的电场中的电场强度为零的地方.
既然C所在处的合场强为零那么C所带电量的正或负、电量的多或少均对其平衡无影响.
②再以A或B带电小球为研究对象利用上面的方法分析和解决.
答案:①qA∶qB=9∶4②qA∶qB∶qC=9∶4∶36.
【例2】如图所示半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷其单位长度上的带电量为q现截去环上一小段ABAB长为 ( << )则剩余部分在圆环中心处O点产生的场强多大?方向如何?
学生思考、讨论可以请学生谈他们的认识与理解.
通过本题的求解使学生加强对电场场强叠加的应用能力和加深对叠加的理解.
分析与解:
解法之一利用圆环的对称性可以得出这样的结果即圆环上的任意一小段在圆心处所产生的电场场强都与相对应的一小段产生的场强大小相等方向相反相互叠加后为零.由于AB段被截掉所以本来与AB相对称的那一小段所产生的场强就成为了整个圆环产生的电场的合场强 。 因题目中有条件 << 所以这一小段可以当成点电荷利用点电荷的场强公式可求出答案.
解法之二将AB段看成是一小段带正电和一小段带负电的圆环叠放这样仍与题目的条件相符.而带正电的小段将圆环补齐整个带电圆环在圆心处产生的电场的场强为零;带负电的一小段在圆心处产生的场强可利用点电荷的场强公式求出这就是题目所要求的答案.
答案: 方向指向AB
练习:如图所示等边三角形ABC的边长为a在它的顶点B、C上各有电量为Q(>0)的点电荷.试求三角形中心处场强E的大小和方向.
学生自己练习求解以巩固概念.
通过此题的求解进一步巩固对场强矢量性的认识和场强叠加理解.
3.课堂练习
(1)下列说法中正确的是
A.只要有电荷存在电荷周围就一定存在着电场 。
B.电场是一种物质它与其他物质一样是不依赖于我们的感觉而客观存在的 。
C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的 。
D.电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用 。
(2)下列说法中正确的是
A.电场强度反映了电场的力的性质因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比 。
B.场中某点的场强等于 但与检验电荷的受力及带电量无关 。
C.场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向 。
D.公式 和 对于任何静电场都是适用的
(3)下列说法中正确的是
A.场强的定义式 中F是放入电场中的电荷所受的力q是放入电场中的电荷的电量 。
B.场强的定义式 中F是放入电场中的电荷所受的力q是产生电场的电荷的电量 。
C.在库仑定律的表达式 中 是点电荷Q2产生的电场在Q1处的场强的大小 。
D.无论定义式
中的q值如何变化在电场中的同一点F与q的比值始终不变 。
(4)讨论电场力与电场强度的区别 。
物理量
比较内容 电场力 电场强度
区 别 物理意义 电荷在电场中所受的力 反映电场的力的属性
决定因素 由电荷和电场共同决定 仅由电场自身决定
大小 F=qE E=F/q
方向 正电荷受力与E同向
负电荷受力与E同向 规定E的方向为正电荷在该点的受力方向
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