高中物理第1章静电场第3节电场及其描述课堂互动教案鲁科版选修3

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(部编版)2020高中物理第1章静电场第3节电场及其描述课堂互动教案鲁科版选修3_4(1)

第3节电场及其描述课堂互动三点剖析一、公式E =q F 和E =k 2rQ的区别 1.公式E =qF是电场强度的定义式，对任何电场都适用. 2.公式E =2r Q是点电荷场强决定式，仅适用于真空中点电荷的电场. E =q F 提供了量度电场强度的一种方法；E =k 2rQ则提供了真空中点电荷电场的场强计算方法，在E =q F 中,q 是试探电荷，故E 与q 无关，而在E =k2r Q中,Q 是产生电场的场源电荷，故E 与Q 成正比. 【例1】研究表明，地球表面的电场强度不为零，假设地球表面附近的电场强度的平均值为20 N ／C ，方向垂直地表面向下，则地球表面带_______电，平均每平方米表面带电荷量为q =_______.（已知静电力常量k =9.0×109 N·m 2／C 2，π取3.0，地球半径R =6.4×106m ）解析：把地球等效为一个均匀带电的球体，将其表面的电荷量看作全部集中于地球的球心，由地球表面附近的电场强度方向垂直地球表面向下可知地球表面带负电.由E =k 2R Q 得Q =k ER 2，每平方米均匀带电荷量q =2π4RQ，代入数值得q =1.85×10-10C.答案：负 1.85×10-10C温馨提示有些同学刚看到这个题的时候感到无从下手，但如果注意到题目中给了地球的场强和半径，就能联想到我们所学的点电荷的场强了.我们知道，一个半径为R 的均匀带电球体在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相等，球外各点的电场强度也是E =k 2R Q.这里我们可以把地球看成是一个均匀带电球体.【例2】如图1-3-2所示，一带电荷量为q的金属球固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为E.当把一电荷量也是q的点电荷放在P点，测得点电荷受到的静电力为F1；当把一电荷量为aq的点电荷放在P点时，测得作用在这个点电荷的静电力为F2，则在国际单位制中( )图1-3-2A.F1的数值等于qE0B.F2的数值等于aF1C.a比1小得越多，F2的数值越接近aqE0D.a比1小得越多，F2的数值越接近aF1解析：本题涉及的问题是能否将放入P点的点电荷看作试探电荷.显然，当引入电荷的电荷量也为q时，它对金属球表面的电荷分布会带来影响，这个电荷不能作为试探电荷，它改变了金属球作为带电体在空间中产生电场的分布，因此，P点的场强会因引入q而发生变化，不再为E0,则A错.当置于P点电荷的电荷量为aq时，金属球电荷的分布情况又发生变化，故P点的场强又发生改变，即在两种情况下所受电场力与带电荷量都不成正比，故B错误.只有a比1小得越多，aq电荷对金属球的表面电荷分布影响越小，该处的电场强度越接近E0，此时F的值越接近aqE0. 答案：C温馨提示对于金属球来说，作为场源电荷，本来它在P点的场强由它自己决定，取决于它的带电荷量及到P点的距离，但引入另一电荷后，会改变空间中的电场分布，从而改变P点的场强，除非该电荷可看作检验电荷，带电荷量足够小，不致于明显地影响到金属球的电荷分布，因此做题时一定要注意物理规律的成立条件，不能简单套用.【例3】图1-3-3所示为在同一电场中的a、b、c三点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量和它所受电场力的函数图象，则此三点的场强大小E a、E b、E c的关系是( )图1-3-3A.E a＞E b＞E cB.E b＞E a＞E cC.E c＞E a＞E bD.E a＞E c＞E b解析：根据场强可知，各点场强大小即图中所示直线的斜率大小，可见E c＞E a＞E b,因此，选项C正确.答案：C三、几种常见电场线的分布及特点1.点电荷的电场：正电荷的电场线从正电荷出发延伸到无限远处，负电荷的电场线由无限远处延伸到负电荷，如图1-3-4所示.图1-3-4（1）点电荷形成的电场中，不存在场强相等的点.（2）若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直.在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同.2.等量同种电荷的电场：电场线分布如图1-3-5所示（以等量正电荷为例），其特点有：图1-3-5（1）两点电荷连线的中点O处场强为零，此处无电场线，向两侧场强逐渐增大，方向指向中点.（2）两点电荷连线中点O沿中垂面（中垂线）到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小，方向背离中点.3.等量异种电荷的电场：电场线分布如图1-3-6所示，其特点有：图1-3-6（1）两点电荷连线上的各点场强方向从正电荷指向负电荷,沿电场线方向先变小再变大，中点处场强最小.（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，场强大小一直减小，中点处场强最大.4.匀强电场：场强的大小、方向处处相同，电场线为间距相等的平行直线，电场线分布如图1-3-7所示.图1-3-75.电场线是电荷在电场中的运动轨迹吗？电场线有曲线，也有直线，下面我们分两种情况讨论.图1-3-8（1）电场线是曲线的情况：如图1-3-8所示，将一正点电荷置于P点（静止）,电荷所受电场力的方向沿该点的切线方向，那么电荷要沿切线加速.必然偏离电场线，电场线不能成为粒子的运动轨迹，如果点电荷有初速度v0，不论v0的方向如何，带电粒子带何种电荷，电场线均不能成为电荷的运动轨迹.（2）电场线是直线的情况：在动力学中我们知道，一个物体做直线运动，必须满足物体所受合外力的方向与初速度的方向在一条直线上，或者初速度为零而合外力的方向始终在一条直线上，如果电场线是一条直线，而带电粒子只受电场力（或合外力方向在电场线上），同时满足初速度为零（或初速度的方向在电场线上），电场线才与粒子的运动轨迹重合.【例4】如图1-3-9所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受电场力外另一个力的大小和方向变化情况是…()图1-3-9A.先变大后变小，方向水平向左B.先变大后变小，方向水平向右C.先变小后变大，方向水平向左D.先变小后变大，方向水平向右解析：由等量异种电荷的电场线分布可以得出，从A 到O ，电场线由疏到密；从O 到B ，电场线由密到疏，所以由A →O →B ，电场强度先由小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场切线方向，为水平向左.由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反.电子受的电场力与场强相反，即水平向右，电子由A →O →B 的过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向左，其大小也应先变大后变小，所以选项A 正确. 答案：A 温馨提示本题考查电场强度的叠加：电场中某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.在考试中要善于作图分析.各个击破类题演练1下列关于电场强度的说法中，正确的是( ) A.公式E =qF只适用于真空中的点电荷产生的电场 B.由公式E =qF可知，电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比 C.在公式F =k 221r Q Q 中，k 22r Q 是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小；而k 21r Q 是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处场强的大小 D.由公式E =2rkQ可知，在离点电荷非常近的地方（r →0），电场强度E 可达无穷大解析：电场强度的定义式E =qF适用于任何电场，故A 错.电场中某点的电场强度由电场本身决定，而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的电场力无关(试探电荷所受电场力与其所带电荷量的比值仅反映该点场强的大小，但不能决定场强的大小)，故B 错.点电荷间的相互作用力是通过电场产生的，故C 对.公式E =2rkQ是点电荷产生的电场中某点场强的计算式，当r→0时，所谓“点电荷”已不存在，该公式已不适用，故D 错. 答案：C类题演练2电荷所带电荷量为q 1＝3.0×10-10 C ，在电场中的某一点所受的电场力F ＝6.3×10-7N ，方向竖直向上，试求这一点的电场强度.若在这一点放一电荷量为q ＝6.0×10-10C 的电荷时，那么电荷所受电场力是多大?若在这一点不放电荷时，这一点的场强是多大?解析：电场强度是电场本身固有的性质，它不因电场中是否放有电荷而改变.电荷在电场中某处受到的电场力是由该处的场强和带电体的电荷量共同决定的.根据场强的定义式可知：E =107100.3103.6--⨯⨯=q F N/C=2.1×10-3N/C ，方向竖直向上.电荷q 在该点所受的电场力为：F ′=E q ′=2.1×103×6.0×10-10N=1.26×10-6N.答案：2.1×10-3 N/C 、方向竖直向上1.26×10-6N2.1×10-3N/C变式演练1如图1-3-10所示，用绝缘细线拴一个质量为m 的小球，小球在竖直向下的场强为E 的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带_______电荷，所带电荷量为_______.图1-3-10解析：小球受三个力：重力、拉力、电场力，因小球做匀速圆周运动，其合外力总指向圆心，所以应满足Eq =mg ，即重力与电场力相互抵消，相当于只受绳子的拉力作用. 答案：负Emg变式演练2在匀强电场中，将一质量为m 、电荷量为q 的小球由静止释放，带电小球的运动轨迹为一直线，该直线与竖直方向的夹角为θ，如图1-3-11所示.则匀强电场的场强大小为 ( )图1-3-11A.最大值是q mg θtan B.最小值为qmg θsin C.唯一值是qmg θtan D.以上都不对解析：物体做直线运动的条件是合外力方向与速度方向在一条直线上，即垂直于速度方向合外力为零，故电场力最小值就等于重力垂直于速度方向的分力，所以B 正确. 答案：B类题演练3静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用,如静电除尘、静电复印等，所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上.现有三个粒子a 、b 、c 从P 点向下射入由正、负电极产生的电场中，它们的运动轨迹如图1-3-12所示.则 …( )图1-3-12A.a 带负电荷，b 带正电荷，c 不带电荷B.a 带正电荷，b 不带电荷，c 带负电荷C.a 带负电荷，b 不带电荷，c 带正电荷D.a 带正电荷，b 带负电荷，c 不带电荷解析：两等量异种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，正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反. 答案：B类题演练4相距为a 的A 、B 两点分别带有等量异种电荷Q 、－Q ，在A 、B 连线中点处的电场强度为 ( ) A.零B.2akQ，且指向－Q C.22akQ ，且指向－Q D.28a kQ，且指向－Q 解析：E =E A +E B =2228)2()2(a kQa kQ a kQ =+，方向指向负电荷一侧.答案：D变式演练3如图1-3-13所示，M 、N 为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P 点放一静止的点电荷q （负电荷），不计重力，下列说法中正确的是()图1-3-13A.点电荷在从P 到O 的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B.点电荷在从P 到O 的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C.点电荷运动到O 点时加速度为零，速度达最大值D.点电荷越过O 点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零解析：由等量正点电荷的电场分布可以知道，O 点的场强为零，离O 无穷远处的场强也为零，而中间任意一点的场强不为零，可见从O 经P 到无穷远处，合场强不是单调变化的，而是先增大后逐渐减小，其中必有一点P′，该点场强最大，该处电场线也最密.如果点电荷q 的初始位置P 在P ′之下或正好与P ′重合，粒子从P 到O 的过程中，加速度就一直减小，到达O 点加速度为零，速度最大；如果粒子的初始位置在P′点之上，粒子从P 到O 的过程中，加速度先增大后减小，速度一直增大，到达O 点时速度有最大值.答案：C。

2017届高中物理第1章静电场第3讲电场及其描述学案鲁科版选修

第3讲电场及其描述[目标定位] 1.理解电场强度的概念及其定义式，并会进行有关计算.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、电场及电场力1.电场：电荷周围存在场，电荷的相互作用不可能超越距离，是通过场传递的，这种场称为电场.2.电场力：电场对于处在其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力. 二、电场强度 1.试探电荷(1)电荷量足够小，(2)大小足够小的电荷，放到电场中用来检验电场中各点的性质. 2.电场强度(1)概念：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强.(2)物理意义：表示电场的强弱.(3)定义式及单位：E ＝F q，单位牛(顿)每库(仑)，符号N/C. (4)方向：电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同.想一想这里定义电场强度的方法叫比值定义法，你还学过哪些用比值定义的物理量？它们都有什么共同点？答案如加速度a ＝Δv Δt ；密度ρ＝M V 等.用比值定义的新物理量可反映物质本身的某种属性，与用来定义的另外两个物理量并无直接关系. 三、点电荷的电场与匀强电场 1.真空中点电荷周围的场强：E ＝k Q r2.2.匀强电场：大小和方向都处处相同的电场叫做匀强电场. 想一想我们能根据E ＝k Q r2说，r →0时，E →∞吗？答案不能；这是根据库仑定律推导出来的，只适用于点电荷产生的电场，r 较小时，带电体不能再看做点电荷，此公式不再适用. 四、电场线1.电场线在电场中绘出的一些曲线，曲线上任一点的电场方向就在该点的切线方向上，这样的曲线叫做电场线.2.几种特殊的电场线熟记五种特殊电场的电场线分布，如图1所示.图13.电场线的特点(1)电场线从正电荷(或无穷远)出发，终止于无穷远(或负电荷).(2)在同一电场中，电场线越密的地方场强越大.想一想有电场线的地方有电场，没有电场线的地方没有电场吗？答案电场线是用来描述电场强弱的曲线，电场线的疏密只能大致反应场强的大小，没有电场线的不一定没有电场.一、对电场及电场强度的理解1.关于电场的几点说明(1)特殊物质性：电场是一种看不见摸不着但客观真实存在的特殊物质.(2)客观存在性：电荷周围一定存在电场，静止的电荷周围存在静电场.(3)桥梁纽带作用：电场是电荷间相互作用的桥梁，不直接接触就可以发生相互作用.2.关于电场强度的几点说明(1)唯一性：电场中某点的电场强度E是唯一的，由电场本身决定，与是否放入试探电荷以及放入试探电荷的正负、电荷量的大小无关.(2)矢量性：E为矢量，其方向与放在该点的正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反.例1真空中O点放一个点电荷Q＝＋1.0×10－9C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30cm，M点放一个点电荷q＝－1.0×10－10C，如图2所示.求：图2(1)q 在M 点受到的作用力； (2)M 点的场强；(3)拿走q 后M 点的场强； (4)M 、N 两点的场强哪点大.答案 (1)大小为1.0×10－8N 方向沿MO 指向Q (2)大小为100N/C 方向沿OM 连线背离Q (3)大小为100N/C 方向沿OM 连线背离Q (4)M 点场强大解析 (1)电场是一种物质，电荷q 在电场中M 点所受的作用力是电荷Q 通过它的电场对q 的作用力，根据库仑定律，得F M ＝k Qq r2 ＝9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－100.32N＝1.0×10－8N.因为Q 为正电，q 为负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO 指向Q .(2)M 点的场强E M ＝F M q ＝1.0×10－81.0×10－10N/C ＝100 N/C ，其方向沿OM 连线背离Q ，因为它的方向跟正电荷所受电场力的方向相同.(3)场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q 及场中位置决定的，与试探电荷q 是否存在无关.故拿走q 后，M 点的场强仍为100N/C ，方向沿OM 连线背离Q . (4)由E ∝1r2得M 点场强大.借题发挥公式E ＝F q 中的q 是试探电荷的电荷量，所以E ＝F q不是场强的决定式；公式E ＝k Q r 2中的Q 是场源电荷的电荷量，所以E ＝k Qr2仅适用于点电荷的电场求解，是点电荷场强的决定式.针对训练 A 为已知电场中的一固定点，在A 点放一电荷量为q 的试探电荷，所受电场力为F ，A 点的场强为E ，则( )A.若在A 点换上－q ，A 点场强方向发生变化B.若在A 点换上电荷量为2q 的试探电荷，A 点的场强将变为2EC.若在A 点移去电荷q ，A 点的场强变为零D.A 点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关答案 D解析电场强度E ＝Fq是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关；故放入任何电荷时电场强度的方向和大小均不变，故A 、B 、C 均错误；故选D. 二、对公式E ＝F q 与E ＝kQ r2的理解1.公式E ＝F q 是电场强度的定义式，适用于任何电场，E 可以用F q来度量，但与F 、q 无关.其中q 是试探电荷.2.公式E ＝k Q r2是点电荷场强的决定式，其中Q 是场源电荷.例2 真空中距点电荷(电荷量为Q )为r 的A 点处，放一个电荷量为q (q ≪Q )的点电荷，q 受到的电场力大小为F ，则A 点的场强为( ) A.F QB.F qC.k q r2D.k Q r2答案 BD解析 E ＝Fq 中q 指的是试探电荷，E ＝kQ r2中Q 指的是场源电荷，故B 、D 正确. 三、电场线的理解和应用1.电场线的特点：(1)起始于无限远或正电荷，终止于负电荷或无限远.(2)任意两条电场线不相交.(3)在同一幅图中，电场线的疏密表示场强的大小.(4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向.2.电场线与带电粒子运动轨迹重合必须同时满足以下三个条件 (1)电场线是直线.(2)带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但其他力的方向沿电场线所在直线. (3)带电粒子初速度的方向为零或初速度的方向沿电场线所在的直线. 例3 以下关于电场和电场线的说法中正确的是 ( ) A.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹B.在电场中，凡是有电场线通过的点，场强不为零，不画电场线的区域内的点场强为零C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大D.电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在答案 CD解析电场线是为了描述电场的强弱及方向的方便而引进的假想线，它一般不与电荷的运动轨迹重合，A 错误，D 正确.在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电荷受到的电场力也较大，C 正确.借题发挥带电粒子在电场中的运动轨迹，决定于粒子运动速度和受力情况，与电场线不一定重合.例4 如图3所示是某静电场的一部分电场线分布图3情况，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点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大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点处受到的电场力的方向沿B点切线方向答案 B解析电场线的疏密反映了电场强度的大小，而加速度的大小关键是看电场力的大小.判断A、B两处电场线的疏密是解决本题的关键.负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线，故A错误；电场线越密的地方场强越大，由图知E A＞E B，又因F＝qE，得F A＞F B，故B正确；由a＝Fm知，a∝F，而F∝E，E A＞E B，所以a A＞a B，故C错误；负电荷在B点受到的电场力的方向与B点电场强度的方向相反，故D错误.借题发挥带电粒子在电场中的运动轨迹，决定于粒子运动速度和受力情况，与电场线不一定重合.对电场和电场强度的理解1.如图4所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6N，方向如图，则B处场强多大？如果换用一个q2＝＋4.0×10－7C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？图4答案200N/C 8.0×10－5 N 200 N/C解析由场强公式可得E B＝F1q1＝4.0×10－62.0×10－8N/C＝200 N/C，因为是负电荷，所以场强方向与F1方向相反.q2在B点所受静电力F2＝q2E B＝4.0×10－7×200N＝8.0×10－5N，方向与场强方向相同，即与F 1反向.此时B 处场强仍为200N/C ，方向与F 1相反. 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.电场中某点的场强等于F /q ，但与检验电荷的受力大小及电荷量无关C.场中某点的场强方向是检验电荷在该点的受力方向D.公式E ＝F q 和E ＝k Q r2对于任何电场都是适用的答案 B库仑定律的理解及应用3.真空中A 、B 两个点电荷相距为L ，质量分别为m 和2m ，它们由静止开始运动(不计重力)，开始时A 的加速度大小是a ，经过一段时间，B 的加速度大小也是a ，那么此时A 、B 两点电荷的距离是( ) A.22L B.2LC.22LD.L答案 A解析刚释放瞬间，对A ，有k q 1q 2L 2＝m A a ，经过一段时间后，对B ，有k q 1q 2L ′2＝m B a ，可得L ′＝m A m B L ＝22L ，所以A 正确. 电场线的特点及应用4.某静电场中的电场线如图5所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，粒子由M 运动到N ，以下说法正确的是( )图5A.粒子必定带正电荷B.粒子在M 点的加速度大于它在N 点的加速度C.粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度D.粒子必带负电答案 AC解析做曲线运动的物体合力指向曲线的内侧，又因为粒子只受电场力所以点电荷带正电，A正确；由于电场线越密，场强越大，点电荷受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N点加速度大，C正确.题组一电场及电场强度1.下列关于电场和电场强度的说法正确的是( )A.电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B.电场是人为设想出来的，其实并不存在C.某点的场强越大，则同一电荷在该点所受到的电场力越大D.某点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向答案AC解析电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质，电荷间的相互作用是通过电场产生的，不是假想的，故A正确；由E＝Fq得.F＝Eq，当q一定时，E越大，F越大，所以C正确；场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向与负电荷受电场力的方向相反，D错误.2.在电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力方向向右；当放入负电荷时受到的电场力方向向左，则下列说法中正确的是( )A.当放入正电荷时，该点场强方向向右；当放入负电荷时，该点场强方向向左B.该点场强方向一定向右C.该点场强方向一定向左D.该点场强方向可能向右，也可能向左答案 B解析电场中某一点的电场方向取决于电场本身，其方向与放在该点的正电荷的受力方向一致，与负电荷的受力方向相反，故只有B正确.3.在电场中的A、B两处分别引入不同的试探电荷q，得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图1所示，则( )图1A.E A ＞E BB.E A ＜E BC.E A ＝E BD.不能判定E A 、E B 的大小答案 A解析根据电场强度的定义式E ＝F q，电场强度与图中图线的斜率相对应，故E A ＞E B ，A 项正确.4.真空中，A 、B 两点与点电荷Q 的距离分别为r 和3r ，则A 、B 两点的电场强度大小之比为( ) A.3∶1B.1∶3C.9∶1D.1∶9答案 C解析由点电荷场强公式有：E ＝k Q r2∝r －2，故有E A E B ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫r B r A 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3r r2＝9∶1，C 项正确.题组二电场线的特点及应用5.关于电场线的性质，以下说法正确的有( ) A.电场线是正电荷在电场中的运动轨迹B.电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的大小C.电场线的箭头方向表示场强减弱的方向D.空间中两条电场线不能相交答案 BD解析电场线是为了描述电场的强弱及方向的方便而引进的假想线，它一般不与电荷的运动轨迹重合，A 错误，B 正确.电场线的箭头方向表示场强的方向，C 错误.由于电场的具体方向与电场线上某点的切线方向相同，若两条电场线相交，则在该点可以作出两条切线，表明该点的电场不唯一，这与实际不符，D 正确.故选B 、D.6.某电场区域的电场线如图2所示a 、b 是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是( )图2A.负电荷在a 点受到的电场力一定小于它在b 点受到的电场力B.a 点的场强方向一定沿着a 点的电场线向右C.正电荷在a 点受到的电场力一定大于它在b 点受到的电场力D.a点的场强一定大于b点的场强答案BCD解析电场线越密，场强越大.所以a点的场强一定大于b点的场强，根据F＝Eq得电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力，故A错误，C、D正确；电场线某点的切线方向表示场强的方向.所以a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右，故B正确，故选B、C、D.7.下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是( )答案 C解析A图中，A、B两点场强大小相等，方向不同，B图中，A、B两点场强的方向相同，但大小不等，C图中是匀强电场，则A、B两点场强大小、方向都相同；D图中A、B两点场强大小、方向均不相同.故选C.8.某电场的电场线分布如图3所示，则( )图3A.电荷P带正电B.电荷P带负电C.a点的电场强度大于b点的电场强度D.正检验电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力答案AD解析电场线从正电荷出发，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b的电场线比a的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；c点的场强大于d点的场强，所以正检验电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确；故选A、D. 9.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下，以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B点，其v－t图象如图4所示.则此电场的电场线分布可能是( )图4答案 A解析从题图可以直接看出，粒子的速度随时间的增大逐渐减小，图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密.综合分析知，微粒是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.10.如图5所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是( )图5A.先变大后变小，方向水平向左B.先变大后变小，方向水平向右C.先变小后变大，方向水平向左D.先变小后变大，方向水平向右答案 B解析等量异种电荷电场线分布如图甲所示，由图中电场线的分布可以看出，从A点到O 点，电场线由疏到密；从O点到B点，电场线由密到疏，所以沿点A、O、B，电场强度应先由小变大，再由大变小，方向为水平向右，如图乙所示.由于电子做匀速直线运动，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反，电子受到电场力方向水平向左，且沿点A、O、B运动的过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力的方向应水平向右，其大小应先变大后变小，故选B.题组三综合应用11.如图6所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电量为q的小球，小球用绝缘丝线悬挂于O点，小球受水平向右的电场力，偏转θ角而静止.试求小球所在处的电场强度.图6答案小球所在处的电场强度大小为mg tan θq，方向水平向右.解析小球的受力如图所示，由平衡条件得：F 电＝mg tan θ又F 电＝qE解得，小球所在处的电场强度：E ＝mg tan θq小球带正电荷，电场强度方向与其受到的电场力方向一致，方向水平向右.12.如图7所示，质量为m 的带电小球用绝缘线悬挂于O 点，并处在水平向左的匀强电场中，场强为E ，球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ，求：图7 (1)小球带何种电荷，电荷量是多少？(2)若烧断丝线，则小球将做什么运动？(设电场范围足够大)答案见解析解析 (1)如图所示，由平衡条件得F 电＝qE ＝mg tan θ，所以q ＝mg tan θ/E ，因小球受到向左的电场力，所以小球带正电.(2)若烧断细线，小球在电场力与重力mg 的作用下做匀加速直线运动.加速度大小a ＝F ′m ＝mg /cos θm ＝g cos θ.。

高中物理第1章静电场第3节电场及其描述学案鲁科版选修

第3节电场及其描述[先填空]1．电场：电荷周围存在电场，电荷之间的相互作用力是通过电场传递的．图1312．电场力：电场对于处在其中的电荷的作用力．3．电场强度(1)场源电荷和试探电荷：电场最明显的特征就是对置入其中的电荷有力的作用，激发电场的电荷被称为场源电荷或源电荷，检验电场是否存在或强弱分布的电荷称为试探电荷或检验电荷．(2)放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，用E表示．(3)公式：E ＝Fq.(4)方向：跟正电荷在该点所受电场力的方向相同． (5)单位：牛/库，符号：N/C.(6)物理意义：描述电场力的性质的物理量，反映电场的强弱． [再判断]1．电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的，并不是真实存在的．(×) 2．电场看不见、摸不着，因此电场不是物质．(×)3．公式E ＝F q是电场强度的比值定义式，适用于一切电场．(√)4．电场强度定义式E ＝F q为我们提供了一种计算静电力的方法，即F ＝qE .(√) [后思考]根据电场强度的定义式E ＝F q，是不是只有试探电荷q 存在时，电场才存在？【提示】不是，电场是由场源电荷产生的，与试探电荷的存在与否没有关系．[合作探讨]把同一试探电荷放在电场中的不同位置，由图132可知，该试探电荷在不同点所受的电场力的大小和方向不相同，这说明各点的电场的强弱和方向不相同．图132探讨1：用什么物理量表征电场的强弱？如何定义这个物理量？【提示】电场强度，可以通过试探电荷受力来定义．探讨2：同一位置，放不同试探电荷，试探电荷受力越大，则该位置场强越强吗？【提示】 E 与F 无关，E 与试探电荷q 无关． [核心点击] 1．对电场的认识电场是客观存在的一种特殊物质，并非由分子、原子组成．场和实物是物质存在的两种不同形式．2．对电场强度的三点理解(1)矢量性：场强有大小和方向，是矢量．(2)唯一性：电场中某点的电场强度是唯一的，是由电场本身的性质即形成电场的源电荷与空间位置决定的．电场中某点的电场强度，既与该点试探电荷的电荷量q 无关，又与该点试探电荷受力无关．即使无试探电荷存在，该点的电场强度依然是原有的值．(3)叠加性：某空间中有多个电荷时，该空间某点的场强等于所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和．3．电场强度与电场力比较1．关于电场强度的概念，下列说法正确的是( )【导学号：34022006】A ．由E ＝Fq可知，某电场的场强E 与q 成反比，与F 成正比B ．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C ．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D ．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零【解析】电场中某点场强的大小由电场本身决定，与试探电荷的受力情况及电荷性质无关，故A 、D 错误，C 正确；而电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，与放入试探电荷的正负无关，B 错误．【答案】 C2．一检验电荷q ＝＋4×10－9C ，在电场中某点P 受到的电场力大小为F ＝6×10－7N ，方向水平向右．求：(1)P 点的电场强度；(2)没有检验电荷时P 点的电场强度；(3)若将检验电荷换为q ′＝－1.2×10－6C ，再放于P 点，此检验电荷所受的电场力F ′.【解析】 (1)根据电场强度的定义式E ＝F q ，得P 点的电场强度大小为E ＝F q ＝6×10－74×10－9N/C ＝1.5×102N/C.由于检验电荷电性为正，则P 点电场强度的方向与其所受电场力的方向相同，为水平向右．(2)电场强度是描述电场的物理量，跟有无检验电荷无关，所以没有检验电荷时，P 点的电场强度大小仍为1.5×102N/C ，方向为水平向右．(3)由E ＝Fq得F ＝qEF ′＝q ′E ＝1.5×102×1.2×10－6 N ＝1.8×10－4 N负电荷所受电场力的方向与该点场强的方向相反，所以F ′方向为水平向左．【答案】 (1)1.5×102N/C ，方向水平向右 (2)1.5×102N/C ，方向水平向右 (3)1.8×10－4N ，方向水平向左对E ＝F q的深刻认识(1)对于电场强度的公式E ＝F q不能仅从数学的角度理解成E ∝F ，E ∝1q，这是错误的．(2)产生电场的电荷，通常被称为场源电荷，简称源电荷，而试探电荷正是用来检验场源电荷产生的电场的强弱和方向的．[先填空] 1．点电荷的电场 (1)公式：E ＝k Q r2.(2)含义：点电荷Q 的电场中任意点的电场强度的大小，与点电荷的电荷量成正比，与该点到点电荷距离的平方成反比．2．匀强电场：电场中各点的电场强度的大小和方向都相同的电场． [再判断]1．根据E ＝k Q r2，点电荷电场强度与场源电荷Q 成正比，与距离r 的平方成反比．(√) 2．E ＝kQ r2适用于计算一切电场中的电场强度．(×)3．E ＝kQr2与Q 无关．(×) [后思考]以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同吗？为什么？【提示】不同．以点电荷为球心的球面上电场强度处处大小相等，但方向不同，所以场强不同．[合作探讨]如图133所示，OM ＝12ON .在O 点固定一点电荷Q ，在M 点放一点电荷q ＝1.0×10－10C ．测得Q 对q 的作用力为F ＝1.0×10－8N ，方向沿直线指向O.图133探讨1：点电荷Q 在M 点的场强大小和方向？【提示】由E ＝F q 得E ＝1.0×10－81.0×10－10 N/C ＝100 N/C ，方向沿直线指向O .探讨2：点电荷在N 点的场强大小和方向？【提示】由E ＝kQ r 2知，E N ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫122×100 N/C＝25 N/C.方向沿直线指向O .[核心点击]公式E ＝Fq 与E ＝kQ r2的区别3．下列关于电场强度的说法中正确的是( )【导学号：34022007】A ．公式E ＝F q只适用于真空中点电荷产生的电场B ．由公式E ＝F q可知，电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C ．在公式F ＝kQ 1Q 2r 2中，k Q 2r 2是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的场强大小；而k Q 1r 2是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处场强的大小D ．由公式E ＝k Q r2可知，在离点电荷非常近的地方(r →0)，电场强度E 无穷大【解析】电场强度的定义式E ＝F q适用于任何电场，故A 错；电场中某点的电场强度由电场本身决定，而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的电场力无关(试探电荷所受电场力与其所带电荷量的比值仅反映该点场强的大小，不能决定场强的大小)，故B 错；点电荷间的相互作用力是通过电场产生的，故C 对；公式E ＝kQ r2是点电荷产生的电场中某点场强的计算式，当r →0时，所谓“点电荷”已不存在，该公式已不适用，故D 错．【答案】 C4．如图134所示，真空中带电荷量分别为＋Q 和－Q 的点电荷A 、B 相距r .求：图134(1)两点电荷连线的中点O 的场强的大小和方向；(2)在两电荷连线的中垂线上，距A 、B 两点都为r 的O ′点的场强大小和方向．【解析】 (1)如图甲所示，A 、B 两点电荷在O 点产生的场强方向相同，由A →B .A 、B 两点电荷在O 点产生的电场强度为E A ＝E B ＝kQ r 22＝4kQ r 2，故O 点的合场强为E O ＝2E A ＝8kQr2，方向由A →B .甲乙(2)如图乙所示，E A ′＝E B ′＝kQr 2，由矢量图所形成的等边三角形可知，O ′点的合场强E O ′＝E A ′＝E B ′＝kQ r2，方向与AB 的中垂线垂直指向右方，即E O ′与E O 同向．【答案】 (1)8kQ r 2 方向由A →B (2)kQr2 方向与E O 同向对E ＝kQ r2的深刻认识(1)由E ＝kQ r2知，离某点电荷越远的地方电场强度越小．以点电荷为圆心，半径为r 的球面上，各点的电场强度大小相等，方向不同．(2)正点电荷的电场方向由电荷指向无穷远，负点电荷的电场方向由无穷远指向电荷．[先填空] 1．电场线的概念电场线是这样一种线：它每一点的切线方向都和该处的场强方向一致，某一区域电场线的疏密反映这一区域电场强度的大小．2．几种常见电场的电场线(1)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，实际并不存在．(2)任意两条电场线不相交．(3)电场线的疏密表示电场的强弱．(4)电场线总是起自正电荷(或无穷远)，止于负电荷(或无穷远)，即电场线不闭合，在无电荷处不中断．(5)电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹．[再判断]1．电场线、电场都是真实存在的．(×)2．根据点电荷电场线分布，可以确定以点电荷为圆心的圆上各点电场强度相同．(×) 3．沿电场线的方向电场强度越来越小．(×)[后思考]如图135为正点电荷周围的电场线，试问在相邻的两条电场线之间没有画出电场线的地方有电场吗？图135【提示】有．[合作探讨]如图135所示为等量异种点电荷，等量同种点电荷的电场分布图，其中a、b关于点电荷连线对称．甲乙图135探讨1：甲图中a、b两点场强相同吗？【提示】相同．探讨2：乙图中a、b两点场强相同吗？【提示】不相同．方向相反．[核心点击]1．等量异种点电荷与等量同种点电荷形成的电场场强分布特点的比较(1)电场线不是带电粒子的运动轨迹．(2)同时具备以下条件时运动轨迹与电场线重合： ①电场线为直线；②带电粒子的初速度为零，或初速度沿电场线所在直线； ③带电粒子只受电场力，或其他力的合力沿电场线所在直线．(3)只在电场力作用下，以下两种情况带电粒子都做曲线运动，且运动轨迹与电场线不重合：①电场线为曲线；②电场线为直线时，带电粒子有初速度且与电场线不共线．5．如图136所示，M 、N 为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P 点放一静止的负电荷q (点电荷)，不计重力，下列说法中正确的是( )【导学号：34022008】图136A ．点电荷在从P 到O 的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零【解析】由等量同种电荷周围的电场线的分布可知，O点场强为零，从O点沿着中垂线向无穷远处延伸，场强先增大后减小，所以点电荷在从P到O的过程中，加速度可能先增大后减小，选项A、B错；负电荷q所受电场力的合力方向竖直向下，到O点一直加速，选项C对；同理点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度可能先增大后减小，选项D错．【答案】 C6．如图137所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子的重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向的变化情况是( )【导学号：34022009】图137A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右【解析】等量异种电荷的电场线分布如图甲所示，由图中电场线的分布可以看出，从A到O，电场线由疏到密；从O到B，电场线由密到疏，所以从A→O→B，电场强度应由小变大，再由大变小，而电场强度的方向沿电场线的切线方向，为水平向右，如图乙所示．由于电子处于平衡状态，所受的合外力必为零，故另一个力应与电子所受的电场力大小相等、方向相反．电子所受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从A→O→B过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小先变大后变小，所以选项B 正确．甲乙【答案】 B7．(多选)某静电场中的电场线如图138所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，由M运动到N，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是( ) 【导学号：34022010】图138A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能【解析】根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子所受电场力的方向沿着电场线方向，故此粒子必定带正电荷，选项A正确；由于电场线越密场强越大，带电粒子所受电场力越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点的加速度较大，选项B 错误，C正确；粒子从M点到N点，电场力的方向与运动方向之间的夹角是锐角，电场力做正功，根据动能定理知此粒子在N点的动能较大，选项D正确．【答案】ACD分析带电粒子在电场中运动轨迹问题的具体方法根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向，判断出受力方向和初速度的方向.把电场线方向、受力方向与电性相联系.把电场线的疏密和受力大小、加速度大小相联系.把电场力做功与能量的变化相联系.。

新课标鲁科版3-1选修三1.3《电场及其描述》WORD教案3

第一章第3节电场及其描述［课时安排］2课时［教学目标］1.知识与技能(1)了解电场，了解场是一种物质•场和实物是物质存在的不同形式•电场存在于电荷周围，电荷通过电场这种物质间接对另一电荷施加静电力的作用•(2)理解电场强度，会计算电场强度.理解其矢量性与叠加性，但不要求作复杂的叠加运算.(3)知道电场线的物理意义.会用电场线描述电场的强弱和方向，了解点电荷电场和匀强电场等几种电场线的分布特征2.过程与方法(1)知道场的概念的提出与建立的过程.理解通过电场对电荷的作用来检验电场的方法(2)通过电场强度的概念建立过程进一步巩固比值定义法.(3)通过电场线的学习知道用虚拟的图线描述抽象的物理概念是概念具体化形象化的一种手段3.情感态度价值观：(1)通过对电场和磁场的学习加深对世界物质性和物质多样性的认识.(2)通过对电和磁非接触力的认识形成科学世界观.［教学重点］:理解电场强度，会计算电场强度.理解其矢量性与叠加性，但不要求作复杂的叠加运算.知道电场线的物理意义.会用电场线描述电场的强弱和方向，了解点电荷电场和匀强电场等几种电场线的分布特征［教学难点］:了解电场，了解场是一种物质.场和实物是物质存在的不同形式. 电场存在于电荷周围，电荷通过电场这种物质间接对另一电荷施加静电力的作用［教学器材］:1.实验器材：丝绸.玻璃棒.带绝缘座的金属球.绝缘细线.铁架台.带电小球［教法学法］:问题导学/讨论/探究［教学过程］:1.导入电场，电场力的概念弹力和摩擦力都需要直接接触•而重力(万有引力)则和电荷之间的作用力与磁体之间的作用力一样，都可以不通过接触产生.这种作用力是怎么从一个物体到另一个物体的呢？这在历史上有过长期的争论：一种观点认为这种作用力是超距作用，从一个物体到另一个物体是直接的不需要介质也不需要时间，这种方式可以表示为：电荷电荷；另一种观点以在19世纪30年代法拉第为代表，认为这些力是通过一种叫"场"的媒介传递的. 带电体或磁体周围产生了一种由电或磁产生的物质，法拉第把它们称为电场和磁场，(地球周围则形成引力场)，场则对放入其中的某些物体(如电场对放入场中的电荷)产生作用力.这种作用方式可以表示为：电荷电场=电荷；；好比是渔民撒开渔网，撞入网中的鱼就"中招"了.2.场是真实存在的：教师提问：如何判断超距作用和场这两种观点谁正确？（学生讨论）如果超距作用是正确的，则这种电荷间的作用力与中间介质无关，且不需要时间.教师指出：实际上法拉第通过实验发现电荷间的作用力与中间介质有关，不同的介质作用力不同.现代物理学还发现这种作用力从一个物体到另一个物体需要时间，这都证明了场的存在."场"虽然不象实物，它看不见，摸不着，但是客观存在的.在后来的许多物理学家的研究下，发现场也与实物一样有质量和能量.电荷周围有电场，磁体周围有磁场，物体周围有引力场.因此我们现在学习电场的研究方法可以推广到磁场和引力场的研究中.场已被证明是一种客观存在的物质形态，电视台和无线电广播电台就是靠激发电磁场的方式发送各种节目信号的。

【精】高中物理第1章静电场第3讲电场及其描述学案鲁科版选修3_1

【精】【精】高中物理第1章静电场第3讲电场及其描述学
案鲁科版选修3_1
[目标定位] 1.理解电场强度的概念及其定义式，并会进行有关计算.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、电场及电场力
1.电场：电荷周围存在场，电荷的相互作用不可能超越距离，是通过场传递的，这种场称为电场.
2.电场力：电场对于处在其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力.
二、电场强度
1.试探电荷
(1)电荷量足够小，(2)大小足够小的电荷，放到电场中用来检验电场中各点的性质.
2.电场强度
(1)概念：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强.
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2019_2020学年高中物理第1章静电场第3节电场及其描述课件鲁科版选修3_1

[尝试解答] (1)A 点场强 EA 方向沿 QA 连线指向－Q；B 点场强方向沿 QB 连线指向－Q；正电荷所受电场力方向沿 QA 连线指向－Q；负电荷所受电场力方向沿 QB 指向 B. (2)由场强公式 E＝Fq ，得 EA＝4×104N/C，由点电荷场强公式 E＝kQr2，得 EB＝ 2×104N/C. (3)场强是反映电场本身性质的物理量，与检验电荷的电荷量及是否放检验电荷无关，故改放 2q 及撤去 2q 时，A 点场强仍为 4×104N/C. (4)E＝krQ2 中 Q 必须是点电荷，若－Q 是直径为 8 cm 的带电体，不能看成点电荷，故由公式算得 EB 值不正确． [答案] 见尝试解答
能在计算中运用它.
4.知道电场线以及如何用电场线描述电场的大小和方向，会
用电场线描述各种典型电场.
01 课前自主梳理 02 课堂合作探究 03 素养拓展提升 04 课后巩固提升
课时作业
一、电场及电场力 1．电场的产生：电荷周围存在着特殊物质—_电__场__，电荷间的相互作用是通过_电__场__ 发生的． 2．电场的基本性质：对放入电场中的_电__荷__有力的作用． 3．电场力：电场对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做_电__场__力___．二、电场强度 1．试探电荷 (1)定义：放入电场中探测_电__场__性质的电荷． (2)特点：①电荷量_足__够__小__，②线度_足__够__小__．
四、电场线 1．电场线：画在电场中的一条条有_方__向__的曲线，曲线上每个点的切线方向表示该点的电场强度方向． 2．电场线的特点 (1)电场线从正电荷或无限远出发，终止于_负__电__荷___． (2)电场线在电场中不_中__断__，不_相__交__，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向． (3)在同一幅图中，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__，因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小．

鲁科版选修(31)第三节《电场及其描述》word教案

第一章静电场第3节电场及其描述【教学要求】1、知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，初步了解场是物质存在的形式之一。

2、理解电场强度。

能根据电场强度的定义式E=F/q，进行有关的计算。

知道电场强度是矢量及其方向的规定。

3、知道点电荷的电场，能推导其表达式并能在计算中运用它。

4、知道匀强电场。

5、知道电场线以及如何用电场线描述电场的大小和方向。

6、会用电场线描述各种典型电场。

【知识扫描】1．电场（1）带电体周围存在一种物质，这种物质是_______，电荷间的相互作用就是通过______发生的；它是一种看不见的___________的物质。

它具有________和能的特性。

（2）电场最基本的性质是_________________________________________．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_____的性质；放入电场中某点的电荷所受的____与_________的比值,叫电场强度，用_______表示,其定义式为__________________.（2）电场强度的单位为__________，它是导出单位，符号为____________.（3）电场强度是矢量，方向与___________________________________.（4）电场强度与试探电荷所受电场力_____关，与试探电荷所带电荷量_____关.电场强度是由______________________决定的，即由___________________________________决定的。

【例题精析】例1．关于电场的下列叙述正确的是（）A．只有电荷发生相互作用时才能产生电场。

B．电场是不存在的，是人们为了研究问题的方便，假想出来的。

C．电场对放入其中的电荷有力的作用。

D．A电荷受到B电荷作用，是B电荷的电场对A电荷的作用。

例2．为了测量带电量为+Q的小球所激发的电场在A点的电场强度，在A 点放入试探电荷q，测出q的受力大小为F A，下列说法正确的是（）A．试探电荷q只能带正电。

高中物理第一章静电场第3节电场电场强度和电场线教学案教科版选修31

第3节电场__电场强度和电场线1．电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有力的作用。

2．电场强度是用来描述电场的力的性质的物理量，其定义式为E ＝Fq。

3．电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向。

4．电场线是为了形象描述电场而引入的假想的线，是由英国物理学家法拉第首先提出的。

其疏密程度表示电场的强弱，其每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。

5．匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，其电场线是间隔相等的平行直线。

一、电场1．电场的概念与基本性质2．电场力电场对电荷的作用力。

3．静电场静止电荷周围产生的电场。

二、电场强度1．检验电荷和场源电荷 (1)检验电荷(2)场源电荷如果电场是由某个带电体激发产生的，那么该带电体所带的电荷称为场源电荷或源电荷。

2．电场强度(1)定义：放入电场中某处的检验电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值。

(2)公式：E ＝F q。

(3)单位：牛每库，符号N/C 。

(4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。

负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向相反。

3．真空中点电荷的场强 (1)大小：E ＝k Q r2。

(2)方向①正点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线背离正电荷，如图131甲所示。

图131②负点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线指向负电荷，如图乙所示。

三、电场线 1．概念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．特点(1)曲线上切线方向表示该点的场强方向。

(2)起始于正电荷(或无穷远)终止于负电荷(或无穷远)，电场线不闭合。

(3)任意两条电场线不相交。

(4)电场线的疏密表示场强的强弱。

(5)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，实际并不存在。

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