3-13电场强度

1、第三节第三节电场强度电场强度学习目标学习目标1、知道电荷间的作用力是通过电场发生的，、知道电荷间的作用力是通过电场发生的， 初步了解场是物质存在的一种形式初步了解场是物质存在的一种形式2、理解电场强度，能运用公式计算，知道电场强度、理解电场强度，能运用公式计算，知道电场强度 是矢量及其方向的规定是矢量及其方向的规定重点难点：重点难点：1.电场强度的理解电场强度的理解2.电场线的理解及应用电场线的理解及应用3知道点电荷电场和匀强电场，能推导点电荷电场表达式知道点电荷电场和匀强电场，能推导点电荷电场表达式 并能在计算中运用它并能在计算中运用它4知道电场线以及如何用电场线描述电场的大小和方向，知道电

2、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会用电场线描述各种典型电场1 1电荷的周围存在电荷的周围存在_带电体间的相互作用是通过带电体间的相互作用是通过周围的周围的_发生的电场的基本性质是对放入其中的发生的电场的基本性质是对放入其中的_有力的作用有力的作用电场电场电场电场电荷电荷2静电场：相对观察者静止的电荷周围存在的电场，静电场：相对观察者静止的电荷周围存在的电场， 称为静电场称为静电场一、电场一、电场比值比值N/C(4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟的方向跟_在该点所受的电场力的方在该点所受的电场力的方向相同

3、负电荷在电场中某点所受的电场力的向相同负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点电场强度的方向方向跟该点电场强度的方向_2匀强电场匀强电场电场中各点的场强电场中各点的场强_和和_都相同，都相同，这种电场叫做匀强电场这种电场叫做匀强电场正电荷正电荷相反相反大小大小方向方向矢量和矢量和思考感悟思考感悟1有人认为，在点电荷有人认为，在点电荷Q形成的电场中，在形成的电场中，在以以Q为球心的同一个球面上各点的电场强度为球心的同一个球面上各点的电场强度都相同，你是怎样认为的？都相同，你是怎样认为的？【范例精析【范例精析】 如图，在一带负电的导体如图，在一带负电的导体A附近有一点附近有一点B，如在，如在B处

4、放置处放置一个一个q12.0108 C的电荷，测出其受到的静电力的电荷，测出其受到的静电力F1大小大小为为4.0106 N，方向如图，则，方向如图，则B处场强是多大？如果换用一处场强是多大？如果换用一个个q24.0107 C的电荷放在的电荷放在B点，此时点，此时B处场强多大？其受处场强多大？其受力多大？力多大？在电场中画出一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向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处的都和该处的_一致，这样的曲线叫做电场线一致，这样的曲线叫做电场线三、怎样三、怎样“看见看见”电场电场1电场线电场线正正负负场强方向场强方向等量同种正等量同种正等量异种等量异种+-3.

5、匀强电场通常存在于什么地方？匀强电场通常存在于什么地方？匀强电场匀强电场1.匀强电场有什么显著特点？匀强电场有什么显著特点？2.电场线有什么特点？电场线有什么特点？各点场强处处相同各点场强处处相同等距的平行线等距的平行线带等量异种电荷的平行金属板间带等量异种电荷的平行金属板间2电场线的特点电场线的特点(1)电场线的疏密程度反映了电场的电场线的疏密程度反映了电场的?_，电，电场越场越_的地方，电场线越密的地方，电场线越密(2)电场线从正电荷或无限远出发，到电场线从正电荷或无限远出发，到_终止终止或延伸到无限远或延伸到无限远(3)匀强电场的电场线是匀强电场的电场线是_的平行直线的平行直线强弱强弱强

6、强负电荷负电荷等等距距思考感悟思考感悟2电场中的电场线有可能相交吗？电场中的电场线有可能相交吗？提示：提示： 不可能不可能 电场中某点的电场强度的大小和方向，根据其电场中某点的电场强度的大小和方向，根据其客观性是唯一确定的，若电场线能相交，由于交点客观性是唯一确定的，若电场线能相交，由于交点的切线不唯一，根据画电场线的规定，交点处的电的切线不唯一，根据画电场线的规定，交点处的电场强度失去了上述的唯一性，所以电场中的电场线场强度失去了上述的唯一性，所以电场中的电场线在空间是不能相交的在空间是不能相交的 如图所示是点电荷如图所示是点电荷Q周围的电场线，图中周围的电场线，图中A到到Q的距离小于的距离

7、小于B到到Q的距离以下判断正确的是的距离以下判断正确的是( )AQ是正电荷，是正电荷，A点的电场强度大于点的电场强度大于B点的电场强度点的电场强度BQ是正电荷，是正电荷，A点的电场强度小于点的电场强度小于B点的电场强度点的电场强度CQ是负电荷，是负电荷，A点的电场强度大于点的电场强度大于B点的电场强度点的电场强度DQ是负电荷，是负电荷，A点的电场强度小于点的电场强度小于B点的电场强度点的电场强度【范例精析【范例精析】 在真空中在真空中O点放一个电荷点放一个电荷Q1.0109 C，直线，直线MN通过通过O点，点，OM距离距离r30 cm，M点放一个点电荷点放一个点电荷q1.01010 C，如图，

8、如图所示，求：所示，求： (1)q在在M点受到的作用力；点受到的作用力； (2)M点的场强；点的场强； (3)拿走拿走q后后M点的场强；点的场强； (4)若若MN30 cm，则，则N点的场强多大？点的场强多大？【范例精析【范例精析】核心要点突破核心要点突破一、电场、电场强度、电场力的关系一、电场、电场强度、电场力的关系1电场与电场强度电场与电场强度 (1)电场：电场： 电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，并电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，并非由分子、原子组成，但客观存在非由分子、原子组成，但客观存在 电荷间的相互作用是通过电场发生的电荷间的相互作用是通过电场发生的 电场虽然看不见、摸不着，

9、但它总能通过一电场虽然看不见、摸不着，但它总能通过一些性质而表现其存在，如在电场中放入电荷，电场些性质而表现其存在，如在电场中放入电荷，电场就对电荷有力的作用就对电荷有力的作用2电场力与电场强度的区别与联系电场力与电场强度的区别与联系三、电场线与带电粒子的运动轨迹三、电场线与带电粒子的运动轨迹1对电场线的理解对电场线的理解(1)电场中任何两条电场线都不能相交，电场线也电场中任何两条电场线都不能相交，电场线也不闭合因为电场中任一点的场强的大小和方向都不闭合因为电场中任一点的场强的大小和方向都是唯一确定的如果两条电场线相交，就不能唯一是唯一确定的如果两条电场线相交，就不能唯一地确定出场强的方向同时

10、在相交点处电场线密不地确定出场强的方向同时在相交点处电场线密不可分，因而也不可能反映出场强的大小可分，因而也不可能反映出场强的大小(2)电场线的疏密电场线的疏密电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀疏的地线越密的地方，场强越大；电场线越稀疏的地方，场强越小方，场强越小(3)电场线是为描述电场而引入的一种假想曲线电场线是为描述电场而引入的一种假想曲线，实际上电场中并不存在电场线，实际上电场中并不存在电场线(4)不可能在电场中每个地方都画出电场线，两不可能在电场中每个地方都画出电场线，两条电场线间虽是空白，但那些位置仍存在

11、电场条电场线间虽是空白，但那些位置仍存在电场2电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较比较电场线电场线运动轨迹运动轨迹(1)电场中并不存在，是为研究电电场中并不存在，是为研究电场方便而人为引入的场方便而人为引入的(2)曲线上各点的切线方向即为该曲线上各点的切线方向即为该点的场强方向，同时也是正电荷在点的场强方向，同时也是正电荷在该点的受力方向，即正电荷在该点该点的受力方向，即正电荷在该点的加速度的方向的加速度的方向(1)粒子在电场中的运动轨迹是客粒子在电场中的运动轨迹是客观存在的观存在的(2)轨迹上每一点的切线轨迹上每一点的切线方向即为粒子在该点的速度方向，

12、方向即为粒子在该点的速度方向，但加速度的方向与速度的方向不一但加速度的方向与速度的方向不一定相同定相同3.电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件 (1)电场线是直线电场线是直线 (2)带电粒子只受电场力作用，或受其他力，带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但但 其他力的方向沿电场线所在直线其他力的方向沿电场线所在直线 (3)带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线线所在的直线 以上三个条件必须同时满足以上三个条件必须同时满足特别提醒：特别提醒：(1)带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子所受合带电粒子在电场中的运动轨迹由带

13、电粒子所受合外力与初速度共同决定外力与初速度共同决定(2)运动轨迹上各点的切线方向是粒子的速度方向运动轨迹上各点的切线方向是粒子的速度方向(3)电场线上各点的切线方向是场强方向，决定着粒电场线上各点的切线方向是场强方向，决定着粒子所受电场力的方向子所受电场力的方向即时应用即时应用3(双选双选)如图是某静电场的一部分电场线分布情如图是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是况，下列说法中正确的是()A这个电场可能是负点电荷的电场这个电场可能是负点电荷的电场BA点的场强大于点的场强大于B点的场强点的场强CA、B两点的场强方向不相同两点的场强方向不相同D负电荷在负电荷在B点处受到的电场力的

14、点处受到的电场力的 方向沿方向沿B点切线方向点切线方向解析：解析： 选选BC. 负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负点电荷的直线故向指向负点电荷的直线故A错电场线越密的地方场强越错电场线越密的地方场强越大，由图知大，由图知EAEB，故，故B正确电场强度的方向沿切线方向正确电场强度的方向沿切线方向，故，故C正确正确B点的切线方向即点的切线方向即B点场强方向，而负电荷所受点场强方向，而负电荷所受电场力方向与其相反，故电场力方向与其相反，故D错错四、等量异种与等量同种点电荷连线和中垂线上场四、等量异种与等量同种点电荷连线和中垂线上场强的变化规律强的

15、变化规律1等量异种点电荷连线上的各点中中点场强最小，而中等量异种点电荷连线上的各点中中点场强最小，而中 垂线上与连线交点的场强最大；垂线上与连线交点的场强最大； 等量同种点电荷连线上中点场强最小，等于零因无限远等量同种点电荷连线上中点场强最小，等于零因无限远处场强为零，则沿中垂线从连线中点到无限远处，电场强度处场强为零，则沿中垂线从连线中点到无限远处，电场强度先增大后减小，中间某位置必有最大值先增大后减小，中间某位置必有最大值2等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场 强相同；强相同； 等量同种电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大等量同种

16、电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反小相等、方向相反特别提醒：特别提醒： 对于等量同种电荷在连线的中垂面上的场强的对于等量同种电荷在连线的中垂面上的场强的分布，切记中点场强为零，无穷远处场强也为零分布，切记中点场强为零，无穷远处场强也为零由中点到无穷远处的场强必有先增大后减小的规律由中点到无穷远处的场强必有先增大后减小的规律，假如题目中涉及的点的位置的场强并不清楚在哪，假如题目中涉及的点的位置的场强并不清楚在哪一变化区域，要设想各种可能一变化区域，要设想各种可能即时应用即时应用4(单选单选)如图所示，一电子沿等量异种电荷的中如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由垂线由AO

17、B匀速飞过，电子重力不计，则电匀速飞过，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变化情况是()A先变大后变小，方向水平向左先变大后变小，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，方向水平向右先变小后变大，方向水平向右解析：解析：选选B.等量异种电荷电场线分布如图甲所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，从示，由图中电场线的分布可以看出，从A点到点到O点，电场线由疏到密；从点，电场线由疏到密；从O点到点到B点

18、，电场点，电场线由密到疏，所以沿点线由密到疏，所以沿点A、O、B，电场强度，电场强度应由小变大，再由大变小，方向为水平向右，应由小变大，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，且沿点水平向左，且沿点A、O、B运动的过程中，运动的过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力的电场力由小变大，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，所方向应水平

19、向右，其大小应先变大后变小，所以选项以选项B正确正确课堂互动讲练课堂互动讲练 场源电荷场源电荷Q2104 C，是正点电荷检验电荷，是正点电荷检验电荷q2105 C，是负电荷，它们相距，是负电荷，它们相距r2 m而静止，且都在而静止，且都在真空中，如图求：真空中，如图求：(1)q受的电场力受的电场力(2)q所在的所在的B点的场强点的场强EB.(3)只将只将q换为换为q4105 C的正点电荷，再求的正点电荷，再求q受力及受力及B点的场强点的场强(4)将检验电荷拿去后再求将检验电荷拿去后再求B点场强点场强电场强度的定义电场强度的定义 (单选单选)如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电如图所示，直线是

20、一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，运动轨迹，a、b是轨迹上两点若带电粒子运动中只受电是轨迹上两点若带电粒子运动中只受电场力作用，根据此图可以做出的判断不正确的是场力作用，根据此图可以做出的判断不正确的是()电场线的理解与应用电场线的理解与应用A带电粒子所带电荷的符号带电粒子所带电荷的符号B带电粒子在带电粒子在a、b两点的受力方向两点的受力方向C带电粒子在带电粒子在a、b两点的加速度何处大两点的加速度何处大D带电粒子在带电粒子在a、b两点的加速度方向两点的加速度方向【答案】【答案】A【方法总结】【方

21、法总结】 电场线的疏密表示场强大小电荷的受电场线的疏密表示场强大小电荷的受力方向为其运动曲线弯曲方向电荷的受力方力方向为其运动曲线弯曲方向电荷的受力方向为其运动的加速度方向电荷受力大小与场向为其运动的加速度方向电荷受力大小与场强大小有关，场强越大，受力越大强大小有关，场强越大，受力越大变式训练变式训练1:(双选双选)一带电粒子从电场中的一带电粒子从电场中的A点运动到点运动到B点，轨点，轨迹如图中虚线所示不计粒子所受重力，则迹如图中虚线所示不计粒子所受重力，则()A粒子带正电粒子带正电B粒子加速度逐渐增大粒子加速度逐渐增大CA点的速度大于点的速度大于B点的速度点的速度D粒子的初速度不为零粒子的初速度不为零解析：解析：选选CD.由轨迹弯曲的方向可知粒子带负电由轨迹弯曲的方向可知粒子带负电由电场线的疏密程度可知由电场线的疏密程度可知A点的场强大，故粒子的点的场强大，故粒子的加速度逐渐减小因粒子从加速度逐渐减小因粒子从A点运动到点运动到B点时，电场点时，电场力对其做负功，故力对其做负功，故A点的速度大于点的速度大于B点的速度若粒点的速度若粒子的初速度为零，其运动轨迹将是直线子的初速度为零，其运动轨迹将是直线如图所示，真空中带电荷量分别为如图所示，真空中带电荷量分别为Q和和Q的点的点电荷电荷A、B相距为相距为r