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很多学生在电场的学习中感到很吃力,概念模糊,抓不住头绪。这是很普遍的现象,其实这是由电场这部分知识特点所导致
电场的最大特点是看不见、摸不着,又在我们生活中不常接触,所以对学生来说比较抽象。而且电场的知识比较零碎,不容易串接起来记忆。那么对这章知识就应把握住两个要点:第一,形成一个线索和思路,最终构建一个知识体系。第二,找好载体,也就是电场线。
一、基本概念
1、场是客观存在的,但它又是看不见、摸不着的,所以是哲学上的概念,我们学习的是电场,电场是怎么形成的?电荷周围存在电场。那什么又是静电场呢?静止的电荷周围存在静电场。电场对放入其中的电荷有什么作用呢?哦,有力的作用。电场力会对电荷做功,做功又会引起能量的变化,重力做功会引起重力势能的改变,电场力做功会引起电势能的变化。所以电场的两个基本性质一个是力的性质另一个就是能的性质。本章学习电场的基本主线就有了,抓住力的性质和能的性质。基本思想是类比重力场来学习电场能的性质。
2、既然场是由电荷形成的,那么我们就从电荷学起。掌握好六种电荷:
正负电荷,是自然界僅存的两种电荷;
点电荷可以理解带电的质点;
元电荷是最小带电量,所有的电荷所带的电量都为元电荷的整数倍;
场源电荷:就是形成电场的电荷;
检验电荷:是用来检验电场的电荷,对电性没有要求,但是要求带电量和体积足够小。
二、电场强度
1.拿来一个电荷,周围的电场就已经形成了,某点的场强就已经唯一的确定了。但是怎么来检验电场呢?需要一个检验电荷,电荷所受的电场力与该电荷的电量的比值定义了该点的场强大小。
2.必须理解场强的三种计算方法和适用条件,一定要在理解的基础上加以记忆
对是场强的定义式,普遍适用,q为检验电荷
对,是点电荷的电场,Q为场源电荷
对,适用于匀强电场,为沿场强方向的距离
3.场强的叠加:可以类比力的叠加原理,都遵循平行四边形定则
4.电场线
为了直观、形象的描述电场而引入了电场线,就比如用有向线段来形容光线是一个道理。所以电场线是假的。那么一定要熟悉六种电场的电场线。
六种电场线:正负点电荷的电场线,等量同种和等量一种电荷的电场线,匀强电场电场线和点电荷与无穷大金属平板形成电场的电场线;从电场线的疏和密来反映场强的大小,也就是电场力的性质。从电场线的方向知道电势的变化,从而知道能的变化。这样就自然顺接到电场能的性质。
三、电势能 电势 电势差
1、推导:两点间电势差的表达式,这样才会对电势差有个深刻的认识,同时要创建一个相应的物理情景。;而所以有此表达式可以和重力场的相类比加以理解和记忆
2、如果是匀强电场电场力做功WAB=qEd,这样自然得出匀强电场场强和电势差的关系式
到此为止电场部分的知识贯穿的就差不多了,至于电荷在电场中平衡和运动问题的解题方法和重力场中的解题方法类似。
回过头我们边想边创建这样一个场景,我在空中放一个场源电荷,这个电荷就会在空间形成电场,每一点就存在场强E,再拿来一个检验电荷就会受到电场力的作用,有力的作用沿电场方向移动这个电荷,电场力就会对电荷做功,而功是能量转化的量度,重力做功引起的是重力势能的变化,所以电场力做功引起电势能的变化,所以电场有电势,电势能是电荷和电场共有的,和重力势能类似,但是电荷是有正、负的,所以电势能的计算不要忘了带正、负号。电荷放在电场中类似于一个小球放在重力场中,都是受到场的力的作用,所以在重力场中学的解题方法搬到电场中同样适用。
这样,电场这部分的知识就没有那么困难了!
电场的最大特点是看不见、摸不着,又在我们生活中不常接触,所以对学生来说比较抽象。而且电场的知识比较零碎,不容易串接起来记忆。那么对这章知识就应把握住两个要点:第一,形成一个线索和思路,最终构建一个知识体系。第二,找好载体,也就是电场线。
一、基本概念
1、场是客观存在的,但它又是看不见、摸不着的,所以是哲学上的概念,我们学习的是电场,电场是怎么形成的?电荷周围存在电场。那什么又是静电场呢?静止的电荷周围存在静电场。电场对放入其中的电荷有什么作用呢?哦,有力的作用。电场力会对电荷做功,做功又会引起能量的变化,重力做功会引起重力势能的改变,电场力做功会引起电势能的变化。所以电场的两个基本性质一个是力的性质另一个就是能的性质。本章学习电场的基本主线就有了,抓住力的性质和能的性质。基本思想是类比重力场来学习电场能的性质。
2、既然场是由电荷形成的,那么我们就从电荷学起。掌握好六种电荷:
正负电荷,是自然界僅存的两种电荷;
点电荷可以理解带电的质点;
元电荷是最小带电量,所有的电荷所带的电量都为元电荷的整数倍;
场源电荷:就是形成电场的电荷;
检验电荷:是用来检验电场的电荷,对电性没有要求,但是要求带电量和体积足够小。
二、电场强度
1.拿来一个电荷,周围的电场就已经形成了,某点的场强就已经唯一的确定了。但是怎么来检验电场呢?需要一个检验电荷,电荷所受的电场力与该电荷的电量的比值定义了该点的场强大小。
2.必须理解场强的三种计算方法和适用条件,一定要在理解的基础上加以记忆
对是场强的定义式,普遍适用,q为检验电荷
对,是点电荷的电场,Q为场源电荷
对,适用于匀强电场,为沿场强方向的距离
3.场强的叠加:可以类比力的叠加原理,都遵循平行四边形定则
4.电场线
为了直观、形象的描述电场而引入了电场线,就比如用有向线段来形容光线是一个道理。所以电场线是假的。那么一定要熟悉六种电场的电场线。
六种电场线:正负点电荷的电场线,等量同种和等量一种电荷的电场线,匀强电场电场线和点电荷与无穷大金属平板形成电场的电场线;从电场线的疏和密来反映场强的大小,也就是电场力的性质。从电场线的方向知道电势的变化,从而知道能的变化。这样就自然顺接到电场能的性质。
三、电势能 电势 电势差
1、推导:两点间电势差的表达式,这样才会对电势差有个深刻的认识,同时要创建一个相应的物理情景。;而所以有此表达式可以和重力场的相类比加以理解和记忆
2、如果是匀强电场电场力做功WAB=qEd,这样自然得出匀强电场场强和电势差的关系式
到此为止电场部分的知识贯穿的就差不多了,至于电荷在电场中平衡和运动问题的解题方法和重力场中的解题方法类似。
回过头我们边想边创建这样一个场景,我在空中放一个场源电荷,这个电荷就会在空间形成电场,每一点就存在场强E,再拿来一个检验电荷就会受到电场力的作用,有力的作用沿电场方向移动这个电荷,电场力就会对电荷做功,而功是能量转化的量度,重力做功引起的是重力势能的变化,所以电场力做功引起电势能的变化,所以电场有电势,电势能是电荷和电场共有的,和重力势能类似,但是电荷是有正、负的,所以电势能的计算不要忘了带正、负号。电荷放在电场中类似于一个小球放在重力场中,都是受到场的力的作用,所以在重力场中学的解题方法搬到电场中同样适用。
这样,电场这部分的知识就没有那么困难了!