20182019学年高中物理第一章静电场第3节电场强度学案新人教版选修31.docx

第3节 电场强度 1．理解电场强度的概念及公式，并会进行有关的计算． 2．会用电场线表示电 场，并熟记几种常见电场的电场线分布特征． 3．理解点电荷的电场强度及场强叠加原理． 一、电场 1．在电荷的周围存在着由它产生的电场，它的性质是传递电荷的相互作用，其中静止 电荷产生的电场叫静电场． 2．电场和磁场统称为电磁场，电磁场是一种特殊物质，也有能量、动量． 3．电荷之间的库仑力是通过电场发生的． 4．电场是客观存在的．电场的一个重要特征就是对放入其中的电荷有力的作用． 二、电场强度 1．两种不同功能的电荷 试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，电荷量和尺寸必须充 分小． 场源电荷：激发电场的电荷． 2．电场强度 (1) 概念：放入电场中某点的点电荷所受静电力 F 与它的电荷量 q 的比值，叫做该处的 电场强度，简称场强． 物理意义：表示电场的强弱和方向． F 定义式及单位： E＝ q，单位牛每库，符号 N/C． 方向：电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同． 三、点电荷的电场电场强度的叠加 1．真空中点电荷的场强 Q 大小： E＝ kr 2( Q为场源电荷 ) ． 方向： Q为正电荷时， E 的方向沿 Q与该点的连线向外； Q为负电荷时， E 的方向沿 Q与该点的连线向内． 2．电场强度的叠加：电场中某 1 点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．如图所示． 四、电场线 匀强电场 1．电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示 该点的电场强度方向． 2．电场线的特点 电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷． 电场线在电场中不相交． 电场强度较大的地方，电场线较密；电场强度较小的地方，电场线较疏． 电场线上任意一点顺着电场线的切线方向，就表示该点电场强度的方向． 电场线不是实际存在的曲线，是为了形象地描述电场而假想的线． 3．匀强电场 定义：各点电场强度的大小相等、方向相同的电场． 电场线特点：匀强电场的电场线是间隔相等的平行线． 实例：两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘附近外就是匀强电场． 判一判 (1) 试探电荷不产生电场． ( ) (2) 电场强度的方向与试探电荷所受电场力的方向可能相同，可能相反． () (3) 以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同． ( ) (4) F Q q 与 含义不同． ( ) 公式＝与 ＝ 2中 E q E kr Q (5) 在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场． ( ) 提示： (1) × (2) √ (3) × (4) √ (5) √ 想一想 等量同号电荷连线的中点位置电场强度的大小是多少？ 提示： 两电荷在该位置的电场强度大小相等， 方向相反， 根据电场强度的叠加，合场强 为零． 做一做 如图 2 所示是在一个电场中 A、 B、 C、 D四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷的电荷量 跟它所受静电力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是 ( ) A． A、B、 C、 D四点的电场强度大小相等 B． A、B、 C、 D四点的电场强度大小关系是 EDEAEBEC C． A、B、 C、 D四点的电场强度大小关系是 EAEBEDEC D．无法确定这四个点的电场强度大小关系 提示：选 B．题图中给出了 A、 B、 C、D 四个位置上试探电荷所受静电力大小与其电荷 F 量的变化关系，由电场强度的定义式 E＝ q可知， F－ q 图象的斜率代表电场强度．斜率大的 电场强度大，斜率小的电场强度小．故选项 B 正确，选项 A、C、 D 错误． 对电场强度的理解和应用 1．电场的性质 (1) 唯一性： 电场中某点的电场强度 E 是唯一的， 是由电场本身的特性 ( 形成电场的电荷及空间位置 ) 决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关．电场中不同的地方，电场强度一般是不同的． 矢量性：电场强度描述了电场的强弱，是矢量，其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同，与在该点的负电荷所受电场力的方向相反． F Q 2． E＝ q与 E＝ kr 2的比较 公 式 F Q 比较内容 E＝q E＝kr 2 本质区别 定义式 决定式 适用范围 一切电场 真空中点电荷的电场 Q或 q 的意义 q 表示引入电场的检验 ( 试探 ) 电荷的电 Q表示产生电场的点电荷 ( 场源电 荷量 荷 ) 的电荷量 E 不仅用 、 来表示，且 ∝ ， E用 F 与 q 的比值来表示，但 E 的大小 Q r E Q E 关系理解 与 F、 q 的大小无关 1 ∝ r 2 命题视角 1 对场强定义式的理解 在电场中某一点放一试探电荷 q，它受到的静