河北省邢台市育才中学高中物理人教版选修3-1学案(无答案)1.3 电场强度
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：1.3 电场强度(2篇)
教学设计整体设计教学目标(一)知识与技能1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态。
2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。
3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。
4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算。
(二)过程与方法通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电荷量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。
(三)情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点及难点：电场强度的概念及其定义式，对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算。
教学过程问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？一、电场启发学生从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，不以人的意识为转移，但能为人的意识所认识的物质属性。
利用课本图145说明：电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用。
电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用。
(1)电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围都存在电场。
特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加。
物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量。
(2)基本性质：①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样。
②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象。
③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量。
可见，电场具有力和能的特征。
提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？引出电场强度的概念：因为电场具有方向性以及各点强弱不同，所以造成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场的强弱和方向。
高中物理选修新课标人教版选修3-1第一章1 3 电场强度 教案
第一章静电场1.3电场强度【教学目标】1、知道电荷相互作用是通过电场发生的；2、理解电场强度和电场线的概念。
3、用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度；4、知道几种典型电场的电场线分布。
5、以电场线描述电场为例，渗透用场线描述矢量场的方法重点：电场强度的概念及其定义式难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算【自主预习】1．英国物理学家、化学家首先提出场的概念。
他指出：电荷的周围存在，带电体间的相互作用是通过它们各自产生的传递的。
电场是一种特殊形态的，电场最基本的特征是，这也是检验空间是否存在电场的依据之一。
2．为研究电场而放进电场的电荷称为；产生电场的电荷称为。
3．电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量。
电场中某处的电场强度大小定义为放在该处的电荷受到的电场力跟该电荷的电量的。
电场强度的大小表示电场的，电场强度的方向就是电场的，且物理学中规定：电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的电场力的方向。
电场强度的单位是或。
4．是电场强度的，适用于电场；仅适用于真空中点电荷的电场。
5．如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相，形成合电场。
这时某点的场强等于各个点电荷存在时在该点产生的场强的。
6．等量异种电荷和等量同种电荷连线上以及中垂线上电场强度各有怎样的规律？(1)等量异种点电荷连线上以中点O场强最小，中垂线上以中点O的场强为最大；等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小，等于零．因无限远处场强E∞＝0，则沿中垂线从中点到无限远处，电场强度先增大后减小，之间某位置场强必有最大值．(2)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同；等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反.【典型例题】一、场强的公式【例1】下列说法中，正确的是( )A．在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上各处的电场强度都相同B．E＝仅适用于真空中点电荷形成的电场C．电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的静电力的方向D．电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关二、电场线的理解【例2】如图1 所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电粒子q(≫)，由a运动到b，静电力做正功．已知在a、b两点粒子所受静电力分别为、，则下列判断正确的是( )A．若Q为正电荷，则q带正电，>B．若Q为正电荷，则q带正电，<C．若Q为负电荷，则q带正电，>D．若Q为负电荷，则q带正电，<三、电场强度【例3】.场源电荷Q＝2×10－4 C，是正点电荷；检验电荷q＝－2×10－5 C，是负点电荷，它们相距r＝2 m，且都在真空中，如图2所示．求：(1)q在该点受的静电力．(2)q所在的B点的场强.(3)只将q换为q′＝4×10－5 C的正点电荷，再求q′在B点的受力及B点的场强．(4)将检验电荷移去后再求B点场强．四、电场强度的叠加【例4】如图3所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷＋Q，在x轴上C点有点电荷－Q，且＝，∠＝60°.根据上述说明，在x轴上场强为零的点为．如果C点没有电荷的存在，x轴上电场强度为零的点是．【课后练习】1.由电场强度的定义式E＝可知，在电场中的同一点( )A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论试探电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C．电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的静电力一定为零D．一个不带电的小球在P点受到的静电力为零，则P点的场强一定为零2．如图4所示是静电场的一部分电场分布，下列说法中正确的是( ) A．这个电场可能是负点电荷的电场B．点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)D．负电荷在B点处所受到的静电力的方向沿B点切线方向3．在点电荷形成的电场中，其电场强度( )A．处处相等B．与场源电荷等距的各点的电场强度都相等C．与场源电荷等距的各点的电场强度的大小都相等，但方向不同D．场中各点的电场强度与该点至场源电荷的距离r成反比4．电场强度E的定义式为E＝，下面说法中正确的是( )A．该定义只适用于点电荷产生的电场B．上式中，F是放入电场中的点电荷所受的静电力，q是放入电场中的点电荷的电荷量C．上式中，F是放入电场中的点电荷所受的静电力，q是产生电场的电荷的电荷量D．库仑定律的表达式F＝可以说是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的库仑力大小；而可以说是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小5．将质量为m的正点电荷q在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是( )A．点电荷运动轨迹必与电场线重合B．点电荷的速度方向必定和所在点的电场线的切线方向一致C．点电荷的加速度方向必与所在点的电场线的切线方向一致D．点电荷的受力方向必与所在点的电场线的切线方向一致6．以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A．电场和电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅能在空间相交，也能相切B．在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线区域内的点的场强为零C．同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大D．电场线是人们假设的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在7．如图5所示是在一个电场中的a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受的静电力F跟引入的电荷的电荷量之间的函数关系，下列说法正确的是( ) A．这个电场是匀强电场B．这四点的电场强度大小关系是>>>C．这四点的场强大小关系是>>>D．无法比较E值大小8.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v－t图象如图6所示，则两点A、B所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )9．在如图7所示的匀强电场中，有一轻质棒，A点固定在一个可以转动的轴上，B端固定有一个大小可忽略、质量为m，带电荷量为Q的小球，当棒静止后与竖直方向的夹角为θ，求匀强电场的场强．10．如图8所示，正电荷Q放在一匀强电场中，在以Q为圆心、半径为r的圆周上有a、b、c三点，将检验电荷q放在a点，它受到的静电力正好为零，则匀强电场的大小和方向如何？b、c两点的场强大小和方向如何？答案：例1.解析因为电场强度是矢量，有方向，故A错误；E＝仅适用于真空中点电荷形成的电场，B正确；电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的静电力的方向，C错误；电场中某点的场强仅由电场本身决定，与试探电荷无关，故D正确．例2. A解析从电场线分布可以看出，a点电场线密，故>，所以带电粒子q在a点所受静电力大，即>；若Q带正电，正电荷从a到b静电力做正功，若Q带负电，正电荷从a到b静电力做负功，故A项正确.例3解析(1)由库仑定律得F＝＝9×109× N＝9 N方向在A与B的连线上，且指向A.(2)由电场强度的定义：E＝＝所以E＝9×109×＝4.5×105方向由A指向B.(3)由库仑定律F′＝＝9×109× N＝18 N方向由A指向B，E＝＝＝4.5×105方向由A指向B.(4)因E与q无关，q＝0也不会影响E的大小与方向，所以移去q后场强不变.例4.解析在x轴上由－Q产生的电场强度方向沿水平方向，在C点右侧水平向左，左侧水平向右，要想和等量的正电荷在x轴上产生的合场强为零，该点应该出现在C点的右侧，距离A、B、C三个电荷相同的D点上．答案D点拓展探究如果C点没有电荷的存在，x轴上电场强度为零的点是．答案O点解析C点如果没有电荷存在，则变成等量同种电荷的电场，应该是O点处的场强为零．课后练习1答案解析电场强度是由电场本身所决定的物理量，是客观存在的，与放不放试探电荷无关．电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用，F＝.若电场中某点的场强E＝0，那么F＝0，若小球不带电q＝0，F也一定等于零，选项B、C正确．场强是描述电场强弱和方向的物理量，是描述电场本身性质的物理量．2. 答案 B解析负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的直线，故A错．电场线越密的地方场强越大，由图知>，又因F＝，得>，故B正确．由a＝，a∝F，而F∝E，>，所以>，故C错．B点的切线方向即B点场强方向，而负电荷所受静电力方向与其相反，故D 错．3. 答案 C4. 答案5.答案解析正点电荷q由静止释放，如果电场线为直线，电荷将沿电场线运动，但如果电场线是曲线，电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动，其速度方向与受力方向重合，不符合曲线运动的条件)，故A选项不正确；由于点电荷做曲线运动时，其速度方向与静电力方向不再一致(初始时刻除外)，故B选项不正确；而点电荷的加速度方向，即电荷所受静电力方向必与该点场强方向一致，即与所在点的电场线的切线方向一致，故C、D选项正确．6. 答案解析电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线；我们规定电场线上某点的切线方向就是该点电场的方向，电场线的疏密反映电场的强弱．所以利用电场线可以判断电场的强弱和方向以及带电粒子在电场中的受力大小及方向．7. 答案 B解析对图象问题要着重理解它的物理意义，对于电场中给定的位置，放入的试探电荷的电荷量不同，它受到的静电力不同．但是静电力F与试探电荷的电荷量q的比值即场强E 是不变的量，因为F＝，所以F跟q的关系图线是一条过原点的直线，该直线斜率的大小即表示场强的大小，由此可得：>>>，故B正确．8.答案 C解析由图象知,负电荷由A点运动到B点做变加速直线运动,说明它所受静电力方向由A 指向B,且静电力逐渐增大,所以电场线上电场方向B→A,且E变大.9.答案解析小球受重力、棒拉力，还应受到水平向右的静电力F，故Q为正电荷，由平衡条件：θ－F＝0，θ＝所以F＝θ又由F＝，得E＝10.答案，方向向右＝，方向向右＝，方向指向右上方，与连线成45°角解析点电荷Q周围空间的电场是由两个电场叠加而成的．根据题意可知，Q在a点的场强和匀强电场的场强大小相等、方向相反，所以匀强电场的场强大小为E＝，方向向右．在b点，两个电场合成可得＝，方向向右．在c点，两个电场合成可得＝，方向指向右上方，与连线成45°角．。
河北省邢台市育才中学高中物理选修3-1课件：第一章学案4习题课：库仑定律 电场强度
本 学 案 栏 目 开 关
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二、叠加场中的平衡问题 例 2 如图 2 所示，QA＝2×10 10
－8 －8
C，QB＝－2×
C，A、B 相距 3 cm；在水平方向匀强电 图2
本 学 案 栏 目 开 关
场的作用下 A、B 保持相对静止，绝缘悬线沿 竖直方向．求： (1)匀强电场场强大小及方向． (2)A、B 中点处电场的场强大小及方向．
学习·探究区
一、库仑力作用下的平衡问题 例 1 如图 1 所示，带电荷量分别为＋ q 和 ＋ 4q 的两点电荷 A、 B，相距 L，问： (1)若 A、 B 固定，在何处放置点电荷 C， 才能使 C 处于平衡状态？ (2)在 (1)中的情形下， C 的电荷量和电性对 C 的平衡有影 响吗？ (3)若 A、B 不固定，在何处放一个什么性质的点电荷，才 可以使三个点电荷都处于平衡状态？ 图1
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4．点电荷是指带有一定电荷量，但不考虑_____ 形状 和_____ 大小的带 电体．当带电体间的距离远大于带电体的尺寸时，可把带 电体看做点电荷． 5．两个点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成
本 学 案 栏 目 开 关
正比 ，与它们间距离的二次方成_____ 反比 ，作用力的方向在 _____
本 学 案守矢量合成的 ________________ 定则，
注意只有同时作用在同一区域的电场才能叠加． (3)电场中某点处的电场强度 E 是唯一的，它的大小和方 向与放入该点的点电荷 q 无关， 它决定于形成电场的电荷 (场源电荷 )及空间位置 .
答案 见解析
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规律总结
1.同一直线上的三个自由点电荷，彼此间存在相
互作用的库仑力，在三个电荷都处于平衡的情况下， 每个电 荷受其余两个电荷的作用力的合力为零， 因此可以对三个电 荷分别列平衡方程求解 (解题时只需列其中两个电荷的平衡 方程即可)． 2．同一直线上的三个自由点电荷都处于平衡状态时，电荷 间的关系为： “两同夹异”、 “ 两大夹小”、 “近小远大 ”．
人教版选修3-1电场强度学案
人教版选修3－1电场强度学案学习目的:1．经过实验看法电场。
2．会用电场强度描画电场。
3．会用电场线描画电场，知道几种罕见电场线的散布状况学习重点: 了解电场、电场强度、电场的叠加原理、电场线、匀强电场。
学习难点: 了解电场、电场强度、电场的叠加原理、电场线、匀强电场。
课堂导学一、电场强度 〔一〕效果导学1、不接触的电荷是经过什么相互作用？2、如何描画电场中一点电场的强弱？你有什么方法来比拟？〔协作讨论〕3、电场强度的定义式；；单位及其换算？4、请你推导距点电荷R 处电场强度的计算式？5、电场强度的叠加遵照什么法那么？ 〔二〕典例探求 例1：如下图6-1-3，在真空中有两个点电荷Q1＝+3.0x10－８C 和Q2＝－3.0x10－8C ，它们相距0.1m ，求电场中A 点场强．A 点与两个点电荷的距离r 相等， r=0.1m ．例2:在电场中某点放一检验电荷，其电量为q ，检验电荷遭到的电场力为F ， 那么该点电场强度为E=F ／q ，那么以下说法正确的选项是( ) A ，假定移去检验电荷q ，该点的电场强度就变为零B ．假定在该点放一个电量为2q 的检验电荷，该点的电场强度就变为E ／2C ．假定在该点放一个电量为-2q 的检验电荷，那么该点场强的大小仍为E ，但电场强度的方向变为原来相反的方向D ．假定在该点放一个电量为2q-的检验电荷，那么该点场强的大小仍为E ，电场强度的方向也仍为原来的场强方向 二、电场线〔一〕效果导学1、什么是电场线？如何用电场线笼统描画电场？2、请画出误点电荷、负点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷电场线的散布。
并说出有何特点？3、什么是匀强电场？匀强电场电场线散布特点？ 〔二〕典例探求例3：图9－2－6中实线是一簇未标明方向的由点电荷 发生的电场线，虚线是某一带电粒子经过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是阴谋上的两点。
假定带电粒子在运动中只受电场力作用，依据此图可作出正确判别的时〔 〕A ．带电粒子所带电荷的符号B ．带电粒子在a 、b 两点的受力方向C ．带电粒子在a 、b 两点的减速度何处较大D ．带电粒子在a 、b 两点的动能何处较大例4：如图8所示,一个质量为30g 带电量-⨯-17108.C 的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电力线与水平面平行.当小球运动时,测得悬线与竖直夹角为30°,由此可知匀强电场方向为________ ,电场强度大小为________ N C .(g 取10m/s2)例5：一根长为3l 的丝线穿着两个相反的质量均为m 的小金属圆环A 和B ，将丝线的两端系于同一点O ，如图1所示．当金属环带电后，由于两环间的静电斥力使丝线构成一等边三角形，此时两环处于同一水平线上．假设不计环与线的摩擦，问两环各带多少电荷量？(静电力常量为k)效果引导 1.此题中研讨对象是什么？研讨对象受哪些力作用？2.题中有几根线？同一条丝线上各处的力有什么特点？图2变式训练1 如图2所示，悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B 抵达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ.假定两次实验中B 的电荷量区分为q1和q2，θ区分为30°和45°，那么q2q1为( )A ．2B ．3C ．2 3D ．3 3例6、 如图3所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m ，电荷量为q.为了保证当丝线与竖直方向的夹角θ＝60°时，小球处于平衡形状，那么匀强电场的电场强度大小能够为( )图3A.mgtan 60°qB.mgcos 60°qC.mgsin 60°qD.mg q变式训练2 如图4所示，竖直墙面与水平空中均润滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A 、B 区分处于竖直墙面和水平空中上，且处于同一竖直平面内．假定用图示方向的水平推力F 作用于小球B ，那么两球运动于图示位置；假设将小球B 向右推进少许，那么两球重新到达平衡时，两个小球的受力状况与原来相比( ) A ．推力F 将增大B ．竖直墙面对小球A 的弹力将减小C ．空中对小球B 的弹力一定不变D ．两个小球之间的距离增大三、静电场与牛顿第二定律的结合用牛顿第二定律解答动力学效果的前提是做难受力剖析，在匀强电场中F ＝Eq ，电场力由电场和电荷的电荷量及电性决议；库仑力的计算要留意电性和点电荷间的间距．例7 如图5所示，润滑绝缘水平面上固定着A 、B 、C 三个带电小球，它们的质量均为m ，间距均为r ，A 、B 带正电，电荷量均为q.现对C 施一水平力F 的同时放开三个小球，欲使三小球在运动进程中坚持间距r 不变，求： (1)C 球的电性和电荷量； (2)水平力F 的大小．图6-1-4图6-1-3 图9－2－6变式训练3 如图6所示，在润滑绝缘水平面上固定着质量相等的三个带电小球a 、b 、c ，三球在一条直线上．取向右为正方向，假定释放a 球，a 球的初始减速度为－1 m/s2；假定释放c 球，c 球的初始减速度为3 m/s2，那么释放b 球时，b 球的初始减速度为多少？图6有效训练1. 以下关于点电荷的场强公式2r QkE =的几种不同的了解，不正确的选项是( )A.在点电荷Q 的电场中，某点的场弱小小与Q 成正比，与r2成正比B.当r →0时，E →∞；当r →∞时，E →0C.点电荷Q 发生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷QD.以点电荷Q 为中心，r 为半径的球面上各处的场强相等2. 在电场中某点放入电荷量为q 的正电荷时，测得该点的场强为E ，假定在同一点放入电荷量q ′=-2q 的负电荷时，测得场强为E ′，那么有( ) A.E ′=E ，方向与E 相反 B.E ′=2E ，方向与E 相反C.E21E ='，方向与E 相反D.E ′=E ，方向与E 相反3. 图1-3-19所示的各电场中，A 、B 两点场强相反的是( )4. 在同不时线上依次有A 、B 、C 三点，且BC=3AB ，在A 点固定一个带正电的小球，在B 点引入电量为2．0×10-8c 的试探电荷，其所受电场力为2．0×10-6N 。
河北省邢台市育才中学高中物理选修3-1学案1-1 电荷及
第一章静电场进入冬季后,各地长期晴朗无雨,多次降温又造成干冷天气,不少市民在工作、生活中经常受到静电的困扰。
记者随机采访20个读者、网友,有八成人表示今冬已不止一次感受到静电:临睡前脱毛衣、开启汽车门、抓公交车扶手……似乎“危机四伏”。
课时1.1 电荷及其守恒定律【学习目标】1.知道自然界存在两种电荷,并且只存在两种电荷。
知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.经历摩擦起电和感应起电的实验过程,了解使物体带电的方法,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
3.理解电荷守恒定律。
4.知道电荷量的概念及其国际单位。
5.关注存在元电荷的事实,知道元电荷的概念,知道电荷量不能连续变化。
【知识导学】1.电荷(1)电荷是物质的一种属性,自然界中有两种电荷,物理学中规定,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫作①正电荷;用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫作②负电荷。
(2)电荷之间存在相互作用,同种电荷相互③排斥,异种电荷相互④吸引。
(3)原子核的⑤正电荷数量与核外电子的⑥负电荷数量一样多,所以整个原子对外界较远的位置表现为⑦电中性。
(4)电荷的多少叫⑧电荷量。
在国际单位制中,它的单位是库仑,简称⑨库 ,用符号⑩C 表示。
(5)元电荷:科学实验中发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量,人们把这个最小的电荷量叫作元电荷,一般用e表示,通常取e= 1.60×10-19C。
实验还发现,所有带电体的电荷量都是一个最小量的整数倍,这就是说电荷量是不能连续变化的物理量。
2.常见的起电方法(1)摩擦起电:通过摩擦使物体带电的方法叫摩擦起电。
当两个物体相互摩擦的时候,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到多余的电子而带负电,失去了部分电子的物体则带正电。
(2)感应起电:当一个带电的物体靠近一个导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带与带电体异号的电荷,远离带电体的一端带与带电体同号的电荷。
河北省邢台市育才中学高中物理选修3-1：第一章 训练7
训练7 电势差与电场强度的关系[概念规律组]1．下列公式中，F 、q 、E 、U 、r 和d 分别表示静电力、电荷量、场强、电势差及距离， ①F ＝k q 1q 2r 2，②E ＝k Q r 2，③E ＝Fq ，④U ＝Ed ，以下说法中正确的是( )A ．它们都只对点电荷或点电荷的电场成立B ．①②③只对点电荷或点电荷电场成立，④对任何电场都成立C ．①②只对点电荷成立，③对任何电场都成立，④只对匀强电场成立D ．①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立2．在一个匀强电场中有a 、b 两点，相距为d ，电场强度为E ，把一个电荷量为q 的负电荷由a 移到b 点时，静电力对电荷做正功W ，以下说法正确的是( ) A ．a 点电势比b 点电势低 B ．a 、b 两点电势差大小为U ＝Ed C ．a 、b 两点电势差大小为U ＝WqD ．该电荷在b 点电势能较a 点大3．在水深超过200 m 的深海，光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己．若该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到118 N/C ，可击昏敌害．则身长50 cm 的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达( )A ．50 VB ．500 VC ．5 000 VD ．50 000 V4．如图1所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面间 的距离都是25 cm ，由此可确定电场强度的方向及大小为( ) A ．竖直向下，E ＝0.4 N/C B ．水平向右，E ＝0. 4 N/C图1C ．水平向左，E ＝40 N/CD ．水平向右，E ＝40 V/m5．如图2所示，三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面，已知 这三个圆的半径成等差数列．A 、B 、C 分别是这三个等势面上的 点，且这三点在同一条电场线上．A 、C 两点的电势依次为φA ＝ 10 V 和φC ＝2 V ，则B 点的电势是( )图2A ．一定等于6 VB ．一定低于6 VC ．一定高于6 VD ．无法确定6．如图3所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则()A．a点场强一定大于b点的场强图3B．a点的电势一定高于b点的电势C．a、b两点间的电势差一定等于E·d(E为a点的场强)D．a、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移动到b点的过程中静电力所做的功[方法技巧组]7．如图4所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0.1 m 的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E＝100 V/m，则O、P两点间的电势差可表示为()A．U OP＝－10sin θ V B．U OP＝10sin θ V 图4 C．U OP＝－10cos θ V D．U OP＝10cos θ V8．如图5所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直．下列说法正确的是()A．AD两点间电势差U AD与AA′两点间电势差U AA′相等图5B. 带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，静电力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场势能减少D．同一带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿A→B→B′→C′静电力做功相同9．如图6所示，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v0射入点电荷O的电场，在静电力作用下的运动轨迹是曲线MN.a、b、c是以O为中心，以R a、R b、R c为半径画出的三个圆，R c－R b＝R b－R a.1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点．以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中静电力做功的大小，|W34|表示由3到4的过程中静电力做功的大小，则() 图6A．|W12|＝2|W34|B．|W12|＞2|W34|C．P、O两电荷可能同号，也可能异号D．P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零10．某静电场沿x方向的电势分布如图7所示，则()A．在O～x1之间不存在沿x方向的电场B．在O～x1之间存在着沿x方向的匀强电场C．在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场图7D．在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场11．如图8所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d＝10 cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm.求：(1)P板及A点的电势．(2)保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5 cm，则A点的电图8势将变为多少？12．如图9所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们之间的距离为2 cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电荷量为－2×10－5 C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1 J．问：(1)在此过程中，静电力对该电荷做了多少功？图9(2)A、B两点的电势差U AB为多大？(3)匀强电场的场强为多大？[创新应用组]13．(2018·安徽·18)如图10所示，在平面直角坐标系中，有一个方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为()图10A．200 V/m B．200 3 V/mC．100 V/m D．100 3 V/m答案1．C 2.AC3．C4．D5．B6．BD7．A8．BD9．B10．AC 11．(1)－50 V－30 V(2)－10 V12．(1)－0.1 J(2)5 000 V(3)5×118 V/m13．A。
高中物理教案选修3-1 1.3电场强度(2篇)
教学设计：高中课程标准.物理（人教版）选修3-1（一）内容及解析1、内容：本节主要介绍电场线的基本知识。
2、解析：这一节要使学生知道用电场线的疏密来表示电场的大小，用切线方向来表示电场的方向，知道几种常见的电场线的画法。
（二）目标及其解析1、知道什么是电场线，知道如何用电场线来形象地描述电场2、了解熟悉几种常见的电场线的形状特点.思考题1电场线是否能够相交？思考题2电场线是否是电荷在电场中受电场力运动的轨迹？（三）教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中，画切线和特殊电场线的画法学生会出问题。
2、电场线不相交也是一个难点。
（四）、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对切线的画法、电场强度的表示要进行详细讲解。
（五）、教学过程设计1、教学基本流程复习电场强度→本节学习要点→电场线的画法→电场线不相交→练习、小结2、教学情景问题1什么叫做电场线？电场中的电场线能是随便乱画的吗？设计意图：知道电场线怎么画问题2电场线的意义是什么？设计意图：知道电场线怎样表示电场，画法，是人假设的问题3在不同电荷周围电场电场线相同吗？设计意图：电场线表示电场的大小和方向问题4电场中电场强度的大小怎么来反映？电场线上每一个点的电场方向怎样规定？设计意图：知道电场线的疏密反映电场的大小，切线表示电场的方向。
例题1.例题:如图所示,在真空中等量异种电荷的电场中有A,B,C三点,比较A,B,C三点场强的大小(B,C为中垂面上的两点).【变式】如图所示，a、b均是带正电的等量同种点电荷，在a、b连线的中垂线上c点，无初速度地释放一个电子，则电子的运动是（）A、做以0点为平衡位置、OC为振幅的运动B、先做匀加速直线运动，过0点后做匀减速直线运动C、一直做匀加速直线运动D、无法确定设计意图：给学生讲清楚库仑定律的使用应该注意的事项（六）、目标检测1. 关于电场线的说法，正确的是（）A.电场线的方向，就是电荷受力的方向B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C.电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不可能是闭合的2.四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的（）设计意图：检测目标完成情况配餐作业从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BCA组题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，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D．根据场强叠加的原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强2.如图所示为某区域的电场线，把一个带负电的点电荷q放在点A或B 时，在________点受的电场力大，方向为______．设计意图：对学生进行基础知识练习B组题1. 在静电场中，有关电场线的一些说法，哪些是正确的（）A．初速度为零的点电荷，在电场中只受电场力作用，则它运动的轨迹可能与电场线重合B．电场线通过的地方有电场，电场线不通过的地方无电场C．点电荷在电场中受到的电场力方向，可能与电场线垂直D．电场线从正电荷出发，到负电荷终止，中途不中断，不相交，它是静电场中客观存在的2.如图表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与电量间的函数关系图像，那么下列说法中正确的是（）A．该电场是匀强电场B．这四点场强的大小关系是E d＞E a＞E b＞E cC．这四点场强的大小关系是E a＞E b＞E c＞E dD．无法比较这四点场强大小关系3. 某电场的电场线分布如图所示，则某电荷在a点和b点所受电场力的大小关系是（）A．F a>F bB．F a<F bC．F a=F bD．由于未说明电荷的正负，因而无法比较其大小4.如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B 表示A、B两处的场强，则（）A.A、B两处的场强方向相同B.因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A＝E BC.电场线从A指向B，所以E A＞E BD.不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定设计意图：提高学生对基础知识的学习，加强对库仑定律的巩固C组题1. 如图所示，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定（）A．A、B、C分别带什么性质的电B．A、B、C中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷C．A、B、C中哪个电量最大D．A、B、C中哪个电量最小2. 如图7，有一水平方向的匀强电场，场强为9×103N／C．在电场内的竖直平面内作半径为1m的圆，圆心处放置电量为1×10-6C的正点电荷，则圆周上C点处的场强大小为______N／C，方向________．设计意图：提高部分学生的的能力教学反思：学生对这一节内容感到抽象，在电场强度的方向上多做强调。
人教版高中物理选修选修3-1《1.3 电场强度》章节
①点电荷形成的电场中，不存在电场强度相等的点。 ②若以点电荷为球心做一个球面，电场线处处与球面垂直。 在此球面上电场强度大小处处相等，方向各不相同。
(2)等量同种电荷的电场：电场线分
布如图 1－3－8 所示(以等量正电荷为
例)，其特点有：
①两点电荷连线的中点 O 处电场强度
图 1－3－8
(1)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。
(2)电荷之间的库仑力是通过 电场 发生的。
(3)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。
2．试探电荷与场源电荷 (1)试探电荷：如图 1－3－1 所示，带电小球 q 是用来检验电 场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷。
②两电荷的连线上：在两电荷的连线上，每点电场强度的 方向由该点指向中点 O，大小由 O 点的电场强度为零开始向两 端逐渐变大；任意一点 c 与该点关于 O 点的对称点 d 的电场强 度大小相等，方向相反，如图 1－3－6 所示。
[特别提醒] 等量同种负点电荷的电场中电场强度大小的 分布规律与等量同种正点电荷的分布规律完全相同，只是电场 强度的方向对应相反罢了。
解析：由电场强度的定义式得： E＝Fq＝34..00× ×1100－ －49 N/C＝7.5×104 N/C，即该处电场强度大小 为 7.5×104 N/C，因为放入的是负电荷，其电场力方向与电 场强度方向相反，所以电场强度方向水平向左。如果把这个 点电荷移走，该处的电场强度大小仍为 7.5×104 N/C。 答案：7.5×104 N/C 方向水平向左 7.5×104 N/C
②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线的方向均相 同，即电场强度方向都相同，总与中垂面(或中垂线)垂直且指 向负点电荷一侧，从中点到无穷远处，电场强度大小一直减小， 中点处电场强度最大。
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课时1.3 电场强度
【学习目标】
1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的。
知道场与实物是物质存在的两种不同性质。
2.理解电场强度的定义、单位、方向。
体会用比值法定义物理量的方法。
3.能推导点电荷的电场强度计算公式,并能使用公式进行相关的计算。
4.知道电场强度的叠加原理,并能应用这个原理进行简单的分析和计算。
5.知道电场线的定义和特点,会用电场线分析、描述电场的强弱和方向,知道几种特殊电场的电场线的分布特征。
【知识导学】
1.电场
(1)带电体周围存在一种物质,这种物质是①电场,电荷间的相互作用就是通过②电场发生的,它是一种看不见的客观存在的物质,它具有力和能的特性。
(2)电场最基本的性质是③对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度
(1)引入电场强度的目的是描述电场的强弱,它所描述的是放入电场中的电荷所受力的性质;放入电场中某点的电荷所受的④静电力与⑤电荷量的比值,叫电场强度。
(2)电场强度定义式为⑥ ,电场强度的单位为⑦牛顿/库仑或N/C。
(3)电场强度是矢量,规定电场强度方向与⑧正(填“正”或“负”)电荷在该点所受到的静电力的方向相同。
(4)电场的叠加:在同一空间,如果有几个静止电荷同时产生电场,那么空间某点的场强是各电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。
合场强的计算应遵守⑨平行四边形定则。
3.电场线
(1)为了直观地描述电场,英国物理学家⑩法拉第(填人名)提出了用电场线描述电场的方法。
(2)电场线:就是在电场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向表示该点的电场强度方向。
电场线的疏密程度表示电场强度的大小。
电场线并不是实际存在的,它只是为了形象地描述电场而引入的一种假想的曲线。
(3)匀强电场:场强的大小和方向都相同的电场叫匀强电场。
匀强电场的电场线是一簇等间距的平行直线。
【三“点”探究】
主题1:电场
阅读教材中“电场”部分的内容,回答下列问题。
(1)法拉第是在什么情况下提出“电场”概念的?
(2)变化的电磁场具有什么性质使我们说它具有物质性?
主题2:电场强度(重点探究)
阅读教材中“电场强度”部分的内容,回答下列问题。
(1)在如图所示的实验中,带电金属球A通过什么对带电小球发生库仑力作用?把同一个带电小球分别挂在P1、P2、P3处时,发现受力的大小不同,这说明什么?
(2)为什么实验中使用的试探电荷的电荷量和尺寸都必须足够小?
(3)如果图中的带电金属球A可以看作点电荷,且它所带电荷量为Q,那么在离A球距离为r 的位置依次放置点电荷q1、2q1、3q1……其所受到的库仑力分别是多少?
(4)为什么定义电场强度E=错误！未找到引用源。
,却又说电场中某点的电场强度E与放在该处的试探电荷的电荷量q及其受到的静电力F无关?
主题3:点电荷的电场与电场强度的叠加
设一个点电荷的电荷量为+Q,在与之相距为r的A点放一试探电荷,其所带电荷量为+q,如图所示。
(1)试利用电场强度定义及库仑定律推导A点的场强的大小,并确定A点场强的方向。
(2)在点电荷形成的电场中,某点的场强大小由哪些因素决定?
(3)如果空间中有几个点电荷同时存在,那么该如何确定某点的电场强度?它遵循什么原则?
主题4:电场线
阅读教材“电场线”标题下面的内容,回答下列问题。
(1)电场线是如何表示电场方向的?
(2)电场线能不能相交?
(3)电场线是如何表示电场强弱的?
【知识运用】
1.由电场强度的定义式E=错误！未找到引用源。
可知,在电场中的同一点( )。
A.电场强度E跟F成正比,跟q成反比
B.无论试探电荷所带的电荷量如何变化,错误！未找到引用源。
始终不变
C.电场中某点的场强为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零
D.一个不带电的小球在P点受到的静电力为零,则P点的场强一定为零
2.一个试探电荷q在电场中某点受到的静电力为F,该点的电场强度为E,下面四幅图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )。
3.如图所示,a、b两点为负点电荷Q产生的电场中以Q为圆心的同一圆周上的两点,a、c两点为同一条电场线上的两点,以下说法中正确的是( )。
A.a、b两点电场强度大小相等
B.同一试探电荷在a、b两点所受静电力相同
C.a、c两点电场强度大小关系为E a>E c
D.a、c两点电场强度方向相同
4.图示为某电场部分电场线,A、B、O是一根电场线上的三点,在线上的O点放一个自由的负电荷,它将沿电场线向B点运动,下列判断中正确的是( )。
A.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,其加速度越来越小
B.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,其加速度的变化不能确定
C.电场线由A指向B,该电荷做加速运动,其加速度越来越大
D.电场线由A指向B,电荷做匀加速运动
【拓展提升】
拓展一、对电场和电场强度的理解
1.在真空中O点放一个电荷Q=+1.0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图所示,求:
(1)q在M点受到的作用力。
(2)M点的电场强度。
(3)拿走q后M点的电场强度。
(4)若MN=30 cm,拿走q后N点的电场强度多大?
拓展二、电场的叠加问题
2.如图所示,真空中带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,则:
(1)两点电荷连线的中点O的电场强度多大?
(2)距A、B两点都为r的O'点的电场强度如何?
拓展三、运动轨迹与电场线相结合的问题
3.如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。
若带电粒子在运动过程中只受到静电力作用,根据此图可以做出正确判断的是( )。
A.带电粒子所带电荷的正负
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大
【补充学习材料】
【反思总结】。