3.电场电场强度和电场线 (2).docx

1.3 电场 电场强度和电场线导学案目标导航重点:电场强度的概念,电场线的意义及常见电场的电场线分布难点:对电场强度的理解、电场强度的叠加,对电场线的理解与应用一、电场电荷周围都存在电场,电荷与电荷之间的相互作用力就是通过它们的 而发生的.电场对电荷的作用力称为 .二、电场强度1.定义:任何带电体所形成的电场都能用检验电荷所受 与 的比值 表征其电场的力的性质.我们把这个比值称为该处的电场强度,简称场强.2.公式:E= ,单位: .3.矢量性:电场中某一点场强的方向就是位于该点的 电荷受力的方向.4.电场力的计算:F= .5.电场叠加原理:当空间存在多个电荷时,它们在某一点形成的场强等于各个电荷单独存在时在该点的场强的矢量和.想一想 在空间中有一电场,把一带电荷量为q的检验电荷放在电场中的A点,该电荷受到的电场力为F.若把带电荷量为2q的点电荷放在A点,则它受到的电场力为多少?若把带电荷量为nq的点电荷放在该点,它受到的电场力为多少?三、点电荷电场的场强1.公式:E= .2.方向:以Q为中心,r为半径作一球面,则球面上各点的电场强度大小都相等.当Q为正电荷时,场强的方向 ;当Q为负电荷时,场强的方向 .四、电场线1.意义:电场线上每一点的 方向都和该处的场强方向一致,某一区域电场线的 反映了这一区域电场强度的大小.2.特点(1)在静电场中,电场线起始于 ,终止于 或无穷远处;或者起始于无穷远处,终止于负电荷;电场线 .(2)任何两条电场线都不会 .(3)电场强度较大的地方电场线较 ,电场强度较小的地方电场线较 .3.匀强电场:(1)定义:各点场强的 和 都相同的电场.(2)电场线的分布:电场线相互平行而且分布均匀.课堂探究要点一 对电场强度的理解【问题导学】能否说电场强度跟电荷所受的电场力F成正比,跟电荷量q成反比?例1、电场中有一点P，下列说法中正确的有（ ）A、若放在P点的电荷的电量减半，则P点的场强减半B、若P点没有检验电荷，则P点场强为零C、P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D、P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向例2、点电荷Q产生的电场中有一A点,现在在A点放上一电荷量为q=+210-8 C的检验电荷,它受到的电场力为7.210-5 N,方向水平向左,则:(1)点电荷Q在A点产生的电场强度大小为E1=,方向.(2)若在A点换上另一电荷量为q=-410-8 C的检验电荷,此时点电荷Q在A点产生的电场强度大小为E2= .该检验电荷受到的电场力大小为,方向.(3)若将A点的检验电荷移走,此时点电荷Q在A点产生的电场强度大小E3=,方向为.核心点拨 (1)规定正电荷在该点所受电场力的方向为该点场强方向.(2)电场中某点的电场强度大小和方向与检验电荷没有关系,它是由场源电荷决定的.误区警示 对电场强度的理解电场中某点的电场强度由场源电荷Q决定,与检验电荷q所受电场力及其所带电荷量无关,即无论有无检验电荷,该点的电场强度固定不变.要点二 电场强度的叠加【问题导学】电场叠加时,如何求电场中某点的场强?例3、如图所示，真空中，相距为r的两个点电荷A、B所带电荷量分别为Q和Q，求：(1)两点电荷连线的中点O处的场强(2)在两电荷连线的中垂线上距A、B两点都为r的O点处的场强要点三 电场线【问题导学】如图为将头发屑放在一对等量异种电荷产生的电场中的头发屑的排列情况,形成一些曲线,可以用来模拟电场线,电场线是真实存在的吗?能否通过“模拟电场线”判断电场的强弱情况?要点四 电场力与力学规律的综合应用【问题导学】涉及电场力综合问题的解题思路同解力学问题的方法有什么不同?例4、一负电荷由电场中的A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动v-t图象如图甲所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是乙图中的( ) 甲 乙达标测评1、(多选)下列说法中正确的是( )A电场强度是描述电场的力的性质的物理量，它仅由电场自身的性质决定B在真空中以点电荷Q为球心，r为半径的球面上各处的电场强度相等C公式E对任何静电场都成立D点电荷在电场中受到的静电力的大小和方向，除了与电场有关外，还与点电荷所带的电荷量及带电性质有关2、关于电场线的以下说法中,正确的是( )A电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B沿电场线的方向,电场强度越来越小C电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大D顺着电场线移动电荷,电荷受电场力大小一定不变3、如图所示是点电荷Q周围的电场线,图中A到Q的距离小于B到Q的距离.以下判断正确的是( )AQ是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度BQ是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度CQ是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度DQ是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度4、(多选)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EA、EB表示A、B两处的场强,则( )AA、B两处的场强方向相同B因为A、B在一条电场线上,且电场线是直线,所以EA=EBC电场线从A指向B,所以EAEBD不知A、B附近电场线的分布情况,EA、EB的大小不能确定5、(多选)AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电量分别为q和q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷( )A应放在A点，Q2qB应放在B点，Q2qC应放在C点，Qq D应放在D点，Qq【参考答案】教材梳理一、电场电场 电场力二、电场强度1.电场力 电荷量 2. N/C 3.正 4.qE想一想答案:2FnF三、点电荷电场的场强1. 2.沿半径向外 沿半径向内四、电场线1.切线 疏密2.正电荷 负电荷 不闭合 相交 密 疏3.大小 方向想一想答案:电场线实际不存在,但可以用实验模拟.课堂探究要点一 对电场强度的理解【问题导学】答案:电场中某点的电场强度仅与场源电荷及在电场中的位置有关,与检验电荷的电荷量、电性及所受电场力F的大小无关,所以不能说EF,E.【例1】C【例2】解析:(1)根据电场强度的定义式E=可得 E1= N/C=3.6103 N/C,电场强度的方向与正电荷在该处受力的方向一致,所以其方向为水平向左.(2)A点的电场是由点电荷Q产生的,因此此电场的分布由电荷Q来决定,只要Q不发生变化,A点的电场强度就不发生变化,与有无检验电荷以及检验电荷的电性无关,所以E2=E1=3.6103 N/C,由E= 得F2=3.6103410-8 N=1.4410-4 N,方向水平向右.(3)若移走检验电荷,点电荷Q在A点产生的电场强度不变,即E3=E1=3.6103 N/C,方向水平向左.答案:(1)3.6103 N/C水平向左(2)3.6103 N/C1.4410-4 N水平向右(3)3.6103 N/C水平向左要点二 电场强度的叠加【问题导学】【例3】答案:场强的叠加遵守矢量合成的平行四边形定则,当两场强方向在同一直线上时,选定正方向后可作代数运算合成;当两场强不在同一条直线上时,可应用平行四边形定则进行矢量合成.解析：(1)A、B两点电荷在O点产生的电场强度方向相同，都是由A指向B.A、B两点电荷在O点产生的电场强度EAEB，故O点的合场强为EO2EA，方向由A指向B. (2)如图所示，A、B两点电荷在O点产生的电场强度的大小EAEB，由矢量图所形成的等边三角形可知，O点的合电场强度EOEAEB，方向向右且与线段AB的中垂线垂直要点三 电场线【问题导学】答案:电场线并不存在