湖北省宜昌市高中物理第一章静电场专题一电场的力的性质学案（无答案）新人教版.docx

专题一 电场的力的性质 【学习目标】1. 会用库仑定律计算库仑力；2. 深刻理解电场强度的定义；掌握电场线及其性质。3. 会解决静电场中的平衡问题。【新知预习】一、库仑定律1真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们 成正比，跟它们的 成反比，作用力的方向在 上2库仑定律的公式F= ，公式中k= 。二、电场强度1定义：放入电场中某点的电荷所受的 跟它的电荷量q的 ，就是该点的电场强度定义式：E= 2单位：电场强度的单位是 ，符号为 ，1N/C=1V/m3矢量性：电场强度是矢量，电场强度的方向与 电荷在该点所受的电场力的方向 4点电荷的电场强度公式E= 电场的叠加遵守平行四边形定则5是场强与电势差的关系式，只适用于 ，注意式中d为两点间沿电场方向的距离三、电场线及其性质1在电场中画出的一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，曲线上每一点的 都跟该点的 一致，此曲线叫电场线2电场线的 表示电场的强弱3沿电场线的方向电势逐渐 电场线垂直于 （线）。【导析探究】导析一：场强公式与的比较E=F/qE=kQ/r2本质区别定义式决定式意义及用途给出了一种量度电场强弱的方法指明了点电荷场强大小的决定因素适用范围一切电场真空中点电荷的电场Q或q的意义q表示检验电荷或试探电荷的电荷量Q表示场源电荷的电荷量E与其他量的关系E的大小与F、q的大小无关EQ，E1/r2例1：如图所示，金属板带电量为+Q，质量为m的金属小球带电量为+q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。下列说法正确的是（ ）A. +Q在小球处产生的场强为B. +Q在小球处产生的场强为C. +q在O点产生的场强为D. +q在O点产生的场强为导析二：求解电场强度的几种特殊方法对称法 利用几何形的对称性进行解题例2：如图279所示，带电荷量为q的点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度的大小和方向分别为( )A，水平向右B，水平向左C，水平向左 D，水平向右微元法 将研究对象分割成若干微小的单元，或从研究对象上选取某一“微元”加以分析，从而可以化曲为直，使难以确定的量转化为容易确定的量。例3：如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP=L，试求P点的场强。等效替代法实质是在效果相同的情况下，利用物理问题中某些相似或相同效果进行知识迁移的一种解决问题的方法。例4：如图所示，一带正Q电荷量的点电荷A，与一块接地的长金属板MN组成一系统，点电荷A与板MN间的垂直距离为d，试求A与板MN的连线中点C处的电场强度。补偿法 当题目给出的物理模型不是一个完整的模型时，需要给原来的问题补充一些条件，组成一个完整的新模型，这样，求解原模型的问题就变为求解新模型与补充条件的差值问题。例5：如图所示，用金属丝弯成半径为r=1.0m的圆弧，但在A、B之间留有宽度为d=2cm的间隙，且d远小于r，将电荷量为Q=3.1310-9C的正电荷均匀分布于金属丝上，求圆心处的电场强度。导析三: 库仑定律与平衡问题例6:如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为()Al Bl Cl Dl例7: 如图所示，两根长均为L的绝缘细线下端各悬挂质量均为m的带电小球A和B