优品课件之1.3电场强度学案1(粤教版选修3-1)

1、优品课件 1.3电场强度学案1 （粤教版选修3-1 ） 1.3电场强度 学案1 （粤教版选修3-1 ） 一、电场1 .电场是电荷 周围存在的一种特殊 它的基本性质是对放入其中的 作用力.2 .静电场是指勺电荷周围存在的 电场.二、电场的描述1 .放入电场中探测电场性质的电荷称为 .它的电荷量应足够 ,线度应足够. 2 .不 同的试探电荷在电场中的同一点上受到的电场力的大小与试探电荷 的电荷量的比值是 的,我们可以用这一比值表示电场的强 弱，该比值称为 简称.用字母表示.3 .电 场强度的定义式为E=，国际单位制中它的单位是 ,电场强度是 ,其方向与 该点受 到的电场力的方向相同.4 .如果电场

2、中各点的场强大小和方向都相 同，这种电场叫做. 5 .点电荷Q在距它r处的P点所 产生的电场强度E=. 6 .如果在空间同时存在着多个点 电荷，这时在空间某一点的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产 生的场强的,这叫做电场的叠加原理. 三、怎样“看见” 电场1.在电场中画出一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向和该 处的 向一致，这样的曲线叫电场线.2 .电场线的疏密 程度反映了电场的 匀强电场的电场线是 直线.答案 一、1.物质 电荷 2.静止 二、1.试探电荷 小 小 来源：高.考.资.源.网2.恒定 电场强度 场强 E 3.Fq N/C 矢正电荷 4.匀强电场5.kQr2 6.矢量和三、1

3、.场强 2. 强弱间距相等的平行一、电场 图1 问题情境天体之间没有直接接触，就有引力作用，如图 1 所示，这种作用是通过引力场传递的，电荷与电荷之间的相互作用是 通过电场来实现的.1 .你知道哪里有电场吗？ 2.电 场具有怎样的 特征呢？答案1.电荷的周围都存在电场.2.电场的基本特征是对 放入其中的电荷有电场力的作用.要点提炼电场是存在于电荷 周围的一种特殊物质.电荷间的相互作用是通过电场发生的.二、 电场的描述问题情境1.什么是试探电荷？其作用是什么？为什 么它的带 电荷量和体积都要小？ 2 .如何描述电场中各点的电场强 弱？ 3.电场强度采用了怎样的定义方式？我们以前有没有用到过？ 4

4、.什么样的电场称为匀强电场？ 5 .在点电荷形成的电场中，某点 的场强大小由哪些因素决定？ 6 .什么是电场的叠加原理？它遵循什 么原则？答案1.放入电场中探测电场性质的电荷称为试探电 荷.作用是用来检验电场的性质.带电荷量足够小是为了把它放入电 场后不会影响原有电场的分布；体积小是为了研究电场中各点的情 况.2 .用试探电荷在某点所受的力F与其带电量q的比值来定义该 点的电场强弱（即电场强度这一物理量）.3 .比值定义法，我们学过 的有R= UI. 4 .如果电场中各点的场强大小和方向都相同，这种电 场叫做匀强电场.5 .由点电荷的带荷电荷量 Q和所研究的点到点电 荷的距离r决定.6.如果在

5、空间同时存在多个点电荷，这时在空间 某一点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和， 这叫做电场的叠加原理.它遵循平行四边形定则.要点提炼1.电 场强度：描述电场的强弱和方向的物理量，是 量，其大小由E= Fq来计算，其方向与 电荷的受力方向相同.2 .匀强电 场：各点的场强和 E相同的电场.3 .点电荷的 场强公式：E=, Q为真空中的点电荷的电荷量，r为该点到 点电荷Q的距离.4 .电场的叠加原理：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 .场强叠加的本质是矢 量叠力口，所以叠加时遵循 . 答案 1.矢量 正 2.大小方向 3.kQr2 4.矢量和 平行四边

6、形定则问题延伸1 .根据公式E= Fq可以得 出E与F成正比或E与q成反比的结论吗？ 2 .公式E= Fq与E= kQr2 有何区别？ 答案1.比值Fq只是电场强度的定义式，并不能由此式 得出场强与电荷受到的电场力成正比或与电荷量成反比， 某点的场强 仅由电场本身决定.2 .公式E= Fq与E= kQr2的对比理解 项目 意 义 适用条件Q或q的意义 公式中各量的关系E = Fq电场强度的定 义式 任何电场q是试探电荷E用F与q的比值来表示，但E大 小 与F、q大小无关E = kQr2点电荷的场强公式 点电荷真空中 点电荷 在Q是场源电荷E不仅是Q r E xQ Ex 1r2 三、怎样“看见”

7、电场问题情境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？答案1. 在电场中，某点电场线的切线方向表示该点场强方向.2 .如果相交， 则在同一点的切线方向有两个，电场强度方向也有两个，这与电场强 度的方向只有一个相矛盾，所以不可能.3 .用电场线的疏密表示电 场强度的相对大小，电场强度较大的地方电场线较密，反之较疏.要 点提炼1 .在电场中画出一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向 都和该点的 向一致，这样的曲线叫做电场线.电场线的 疏密程度反映了电场的. 2 .电场线从电荷或无穷远 出发，终止于无穷远或 电荷，电场线不相交.3 .几种常见 电场的电

8、场线画法答案1.场强强弱 2.正负 3.正负 等量同种 等量异种问题延伸1 .电场线是不是电荷的运动轨迹？ 试分析在具备什么条件时带电粒子的运动轨迹可以和电场线重合？ 2.匀强电场的电场线有何特点？ 答案1.如图所示，正电荷在A点的受力方向沿着该点的电场线的切 线方向，v0沿图示方向，则图中虚线方向反映了粒子的运动轨迹， 并不和电场线重合，在A点，即使v0= 0,电荷也不会沿电场线运动.在 下列特殊条件同时满足时，带电粒子的运动轨迹可以与电场线重合： （1）仅受静电力；（2）电场线是直线；（3）带电粒子的初速度为零或初 速度方向与电场线方向在同一直线上.2 . （1）场强方向处处相同， 电场线

9、是平行直线；（2）场强大小处处相等，电场线疏密程度相同， 即电场线分布均匀.例1如图2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 X 10- 8 C的电荷，测出其 受到的静电力F1大小为4.0 X 10- 6 N,方向如图，贝S B处场强是多 大？如果换用一个q2= 4.0 X 10- 7 C的电荷放在B点，其受力多大？ 此时B处场强多大？图2思路点拨 解答本题应把握以下三点：（1） 电场强度的大小计算和方向判断可分开进行.（2）场强大小可由场强 的定义式求解.（3）场强方向与正（负）电荷所受电场力方向相同 （反）.解析 由场强公式可得EB= F1q1 =

10、4.0 X 10-62.0 X 10- 8 N/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 = q2EB= 4.0 X 10-7X 200 N = 8.0 X 10- 5 N 方 向与场强方向相同，也就是与F1反向.此时B处场强：EB = F2q2 =8.0 X 10-54.0 X 10- 7 N/C= 200 N /C.答案 200 N/C 8.0 X 10 5 N 200 N/C变式训练1 在真空中O点放一个电荷 Q=+ 1.0 X 10 9 C,直线MN通过O点，OM勺距离r = 30 cm M点放一个点电荷q =1.0 X 10 10

11、C,如图3所示，求：图3 (1)q在M点受到的作 用力；M点的场强；(3)拿走q后M点的场强；(4)若MN= 30 cm 则N点的场强多大？思路点拨 解答本题时，可按以下思路分析： (1)库仑定律求受力.(2)场强定义求M点场强.(3)场强的决定式求 N点场强.答案 (1)1.0 X 10 8 N,方向沿MO指向Q (2)100 N/C, 方向沿OM指向M (3)100 N/C,沿OM指向M (4)25 N/C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 FM= kQqr2= 9.0 X 109X 1.0 X 10 9X 1

12、.0 X 10 100.32 N = 1.0 X 10 8 N.因为 Q带正电，q带负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q. 由电场强度的定义式得：EM= FMq= 1.0 X 10 81.0 X 10 10 N/C = 100 N/C，方向由O指向M. (3)拿走q后M点的场强仍为100 N/C , 方向由O指向M.N 点的场强EN= % 加 2 = 14?kQr2= 14?EM =25 N/C.例2如图4所示，真空中，带电荷量分别为+ Q和一Q 的点电荷A B相距r，贝卩：图4 (1)两点电荷连线的中点O的场强 为多大？ (2)在两点电荷连线的中垂线上，距A B两点都为r的O 点的

13、场强如何？ 解析 分别求出+ Q和一Q在某点的场强大小和方 向，然后根据电场强度的叠加原理，求出合场强.B . A、B两点电 荷在O点产生的电场强度EA= EB=Q己2 =4kQr2,所以O点的 场强为：E= 2EA= 8kQr2. (2)kQr2，方向由 AB (2)kQr2，方向由 A-B变式训练2如图5所示是静电场的一部分电场线的分布图， 下列说法中正确的是()图5A .这个电场可能是负电荷的电场 B.点电荷q在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大C .点电 荷q在M点的瞬时加速度比在N点的瞬时加速度小D .负电荷在N点 受到的 静电力方向沿N点的切线方向 答案 B解析 负电荷的电 场

14、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强，由图知 M点比N点的场强强，又因F= Eq, 得电荷在M点比在N点受的力大，故B对.由牛顿第二定律可知，a 与F成正比，所以电荷在M点的加速度比在N点的大，故C错.N点 的切线方向即N点的场强方向，而负电荷所受电场力方向与其相反， 故D错.【即学即练】1 .电场强度的定义式为E= F/q（） A.该 定义式只适用于点电荷产生的电场 B. F是检验电荷所受到的力，q 是产生电场的电荷的电荷量 C.场强的方向与F的方向相同D.由该 定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正 比答案 D解析 定义式E

15、= Fq对任何电场都适用，所以 A错；公 式中F指检验电荷在这一点所受的电场力大小，q是指检验电荷的电 荷量，所以B错；场强方向与正电荷在该点所受 F的方向相同，与负 电荷所受F的方向相反，所以C错；由定义式可得，F与E成正比， 所以D对.2 . A为已知电场中的一固定点，在 A点放一电荷量为q 的电荷，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 电荷，A点的场强将变为2E C.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 场强E是由电场本身的性质决定，与检验电荷所受电场 力F和检验电荷带电荷量q均无关，与 这一点有无电荷也无关，所 以A B、C均错，D正确.3 .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 答案 CD解析 正电荷的受 力方向沿着电场线的切线方向，负电荷的受力方向沿着电场线切线的 反方向，并且电场线不一定和电荷运动轨迹重合，所以 A、B错；电 场线的疏密程度表示场强大小，同一电荷所受电场力与场强成正比， 所以C对；静电场的电场线从正电荷或