高中物理第一章电场电流第二节电澄件新人教版选修1_1

理解教材新知 第一章电场电流 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点一 知识点二 把握热点考向 考向一 考向二 应用创新演练 第二节电场 1 电荷周围存在的一种特殊物质叫做电场 电荷之间是通过电场发生相互作用的 电场的基本性质是对其中的电荷有力的作用 2 电场强度描述电场力的性质 是矢量 其大小等于电场中该点的静电力与电荷量的比值 方向是正电荷受力方向 3 电场线是为了形象描述电场而假象的线 电场线上每点的切线方向是该点的场强方向 电场线越密场强越强 4 匀强电场是指电场强度的大小和方向都相同的电场 匀强电场的电场线是等间距的平行线 自学教材 1 电场电场是电荷周围存在的一种特殊物质 电荷之间是通过发生相互作用的 电场的基本性质是对其中的电荷有力的作用 这种力叫电场力 或静电力 虽然我们看不见电场 但它也是的物质 电场 客观存在 2 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的比值 叫做该点的电场强度 简称场强 静电力 牛每库 N C 4 方向 电场强度是矢量 不仅有大小 还有 物理学中规定 电场中某点的电场强度的方向跟在该点所受的电场力的方向相同 与负电荷在该点所受的电场力的方向 方向 正电荷 相反 重点诠释 1 对电场强度的理解 1 电场强度是描述电场性质的物理量 与放入电场中的电荷无关 它的大小是由电场本身来决定的 2 公式E 是电场强度的定义式 适用于一切电场 但E不随F和q的变化而变化 不能说E与F成正比 也不能说E与q成反比 定义式仅告诉我们一种测量场强大小的方法 3 在电场中的同一点 是不变的 在电场中的不同点 F q往往不同 即完全由电场本身性质决定 与放不放试探电荷 放入试探电荷的电性 电荷量多少均无关系 4 电场强度是矢量 空间某一点有几个电场叠加 该点的合场强可用平行四边形定则计算 即几个点电荷的电场中某点的场强等于各个点电荷在该点单独产生的场强的矢量和 C 公式E 和E 适用条件相同D 电场强度是反映电场本身特性的物理量 与是否存在试探电荷无关 答案 D 自学教材 1 定义为了直观形象地描述电场中各点电场强度的分布 在电场中画出一些曲线 使曲线上每一点的切线都跟该点的方向一致 这样的曲线叫做电场线 电场强度 2 电场线的特点 1 始于 或无穷远 终于 或无穷远 2 任意两条电场线都不 3 在同一幅电场分布图中 电场越强的地方 电场线 正电荷 负电荷 相交 越密 3 匀强电场电场强度的都相同的电场 叫做匀强电场 匀强电场中的电场线是距离相等的直线 平行正对的两金属板分别带有的正 负电荷后 在两板之间除边缘外就是匀强电场 大小和方向 平行 等量 重点诠释 1 几种常见带电体周围的电场线分布 1 点电荷的电场线分布 正电荷的电场线从正电荷出发延伸到无限远 负电荷的电场线从无限远延伸到负电荷 如图1 2 1所示 图1 2 1 2 两个等量点电荷的电场线分布 等量异种电荷的电场线从正电荷出发到负电荷终止 等量同种电荷的电场线从正电荷出发延伸到无限远 或从无限远延伸到负电荷 如图1 2 2所示 图1 2 2 3 如果电场强度的大小和方向都相同 这个区域的电场叫做匀强电场 匀强电场的电场线是距离相等的平行直线 平行正对的两个金属板分别带有等量的正 负电荷后 在两板之间除边缘部分外的电场就是匀强电场 如图1 2 3所示 图1 2 3 2 电场线的特点 1 不相交 空间任何一点 只能有一个确定的场强方向 2 不闭合 起于正电荷或来自无穷远处 止于负电荷或伸向无穷远处 3 电场线上各处的切线方向 或在电场中电场线的方向 表示场强的方向 4 电场线的疏密程度表示场强的大小 电场线越密场强越大 越疏场强越小 特别提醒 电场线不是客观存在的 它只是用来描述电场的方向和定性地描述电场的强弱 并不是带电粒子在电场中的运动轨迹 带电粒子在电场中的运动轨迹是由带电粒子受的合外力与初速度共同决定的 但电场线能反映带电粒子在电场线上各点受电场力的方向 2 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场 图1 2 4为点电荷a b所形成电场的电场线分布图 以下几种说法正确的是 图1 2 4 A a b为异种电荷 a带电荷量大于b的带电荷量B a b为异种电荷 a带电荷量小于b带电荷量C a b为异种电荷 a带电荷量等于b带电荷量D a b为同种电荷 a带电荷量小于b带电荷量 解析 部分电场线联系点电荷a b 可知a b为异种电荷 又电荷b周围电场线密度比电荷a周围电场线密度大 可知b电荷带电荷量较多 答案 B 例1 一试探电荷q 4 10 9C 在电场中P点受到的电场力F 6 10 7N 求 1 P点的场强大小 2 没有试探电荷时 P点的场强大小 3 放一电荷量为q 1 2 10 6C的电荷在P点 它所受的电场力F 是多大 审题指导 解此题关键有两点 1 电场强度的定义及决定因素 2 电场力的公式F E q的应用 答案 1 1 5 102N C 2 1 5 102N C 3 1 8 10 4N 1 空间存在电场 在电场中的A点放入电荷量为2 10 9C的正电荷 电荷受到方向向右 大小为4 10 4N的电场力 A点的场强大小为 N C 方向 若在该点改放电荷量为4 10 9C的负电荷 电荷受到的电场力大小为 N 方向 该点的场强大小为 N C 方向 如果不在A点放电荷 该点的场强大小为 N C 方向 解析 根据E F q 代入数据可求A点的场强大小为2 105N C 方向为正电荷受力方向 向右 A点的场强与试探电荷无关 改变试探电荷的电荷量或不放试探电荷 该点的场强都是2 105N C 方向向右 在A点改放电荷量为4 10 9C的负电荷 根据F Eq 代入数据可求得电场力大小为8 10 4N 方向与电场强度的方向相反 向左 答案 2 105向右8 10 4向左2 105向右2 105向右 例2 某电场中的几条电场线 带负电的点电荷q在A点受到的电场力方向如图1 2 5所示 1 试在图中画出电场线的指向 2 试比较EA EB的大小 图1 2 5 3 在A B两点分别放上等量异种点电荷 则点电荷在哪点受力较大 思路点拨 解此题关键是理解电场线如何表示场强的强弱和方向 解析 1 由于负电荷所受电场力方向与场强方向相反 可知A点场强方向如图所示 亦可标出电场线方向如图所示 2 由于A点处的电场线比B点处的密 可知EA EB 3 电场力F qE 由于EA EB 所以FA FB 点电荷在A点受力大 答案 1 见解析 2 EA