高二物理人教版导学案9.3电场电场强度（原卷版）

第3节电场电场强度导学案【学习目标】1.通过类比与实验模拟的方法建立电场概念，知道电荷间的相互作用是通过电场实现的，知道场是物质存在的形式之一。2.通过电场强度概念的建立过程，进一步体会用物理量之比定义新物理量的方法。理解电场强度的定义式、单位和方向。3.知道点电荷形成的电场的电场强度的表达式。会计算多个点电荷形成的电场的电场强度。4.会用电场线描述电场。了解几种典型场的电场线，体会用虚拟的图线描述抽象物理概念的思想方法。【学习重难点】学习重点：电场强度概念的建立。学习难点：电场强度概念的建立。【知识回顾】1、电荷间的相互作用是：同种电荷__________，异种电荷__________。2、两带电体之间的作用力随距离的减小而__________，随两带电体所带电荷量的增大而__________。3、牛顿第三定律：__________物体之间的作用力和反作用力总是大小__________，方向__________，作用在__________上。4、磁场是__________的，__________是为了形象描述磁场而人为引入的。5、矢量的叠加遵循____________________。6、库仑定律的适用条件：①__________，②__________，③__________。库仑定律的数学表达式是：__________。7、均匀带电球体（或球壳）相当于一个位于__________的、电荷量__________的__________。【自主预习】1、在电荷的周围存在着由它产生的__________。电场的基本性质是对放入其中的电荷有__________的作用。2、电场是__________的。静止电荷产生的电场叫做__________。3、用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，叫__________。激发电场的带电体所带的电荷叫__________，或__________。4、电场强度：放入电场中某点的试探电荷所受的__________与它的__________的比值。符号：__________。定义式是：__________。单位是__________（符号：__________）。电场强度是__________。5、物理学中规定，电场强度的方向跟__________在该点所受的静电力的方向相同。6、一个电荷量为Q的点电荷产生的电场中，某点距离点电荷r，其电场强度为__________。正点电荷形成的电场中，各点电场强度的方向都是__________的。负点电荷形成的电场中，各点电场强度的方向都是__________的。7、画在电场中的一条条有方向的曲线叫做__________，其上每点的__________方向表示该点的电场强度方向，它是__________的。8、各点电场强度的大小相等、方向相同的电场叫做__________。【课堂探究】新课导入：【视频】范德格拉夫起电机：跳跃的蛋挞壳，怒发冲冠。第一部分电场思考：如图，带正电的带电体C置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。带电体C与小球间的作用力会随距离的不同怎样改变呢？电场：电场存在于__________周围，是能传递______________________________的一种特殊__________。电场的基本性质：______________________________，即__________。静电场：__________产生的电场。说明：（1）电场对于电荷的作用实际是____________________。（2）电场以及磁场已被证明是一种__________。场具有__________，也是__________的一种形式。第二部分电场强度试探电荷：__________________________________________________。特点：____________________；____________________。试探电荷的引入__________源电荷的电场。场源电荷：______________________________，也叫__________。思考1：电场对电荷的作用力与电荷的位置、所带的电荷量有关。那么，能否用电场力来反映电场的性质呢？思考2：在右图中，若只将试探电荷的电荷量变为2q1、3q1，电场力怎样变化？思考3：能否引入一个与试探电荷无关的不变量来反映电场的强弱？→放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值叫做__________，符号是：__________。思考4：根据定义，电场强度的定义式和单位各是什么？思考5：根据定义式，能否说电场强度与电场力成正比，与电荷量成反比？电场强度的物理意义：反映__________的物理量，某点的电场强度数值上等于__________在该点所受的电场力。思考6：在右图中，不同电性的试探电荷在同一电场中所受电场力的方向有何区别？思考7：电场强度的方向怎样定义呢？电场强度的两个性质：1.__________：电场中某点的电场强度E是__________的，是由____________________________________决定的，与____________________、____________________、____________________均无关。电场中不同的地方，电场强度一般是__________的。2.__________：电场强度也描述电场的__________，是__________，其方向与________________________相同，与______________________________相反。第三部分点电荷的电场思考1：点电荷是最简单的场源电荷，它激发的电场有什么特点呢？思考2：场强的两个公式，有何区别？公式比较内容E=E=k本质区别意义及用途适用范围Q或q意义关系理解第四部分电场强度的叠加思考1：如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？思考2：电场强度的叠加遵循什么规律？思考3：一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场是怎样的？第五部分电场线__________：画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上____________________表示该点的电场强度方向。常见电场的电场线分布特点：点电荷的电场：等量电荷电场：思考1：我们能直接观察到电场线吗？【视频】模拟电场线。思考2：电场线有哪些特点？思考3：根据电场线分布图，等量异种电荷的电场线分有何特点？在两电荷的中垂面(线)上移动试探电荷时，电场力的做功情况是怎样的？思考4：根据电场线分布图，等量同种电荷的电场线分有何特点？第六部分匀强电场匀强电场：各点电场强度的大小__________、方向__________的电场。匀强电场的电场线：______________________________。匀强电场的实例：相距__________带有__________电荷的一对__________金属板间的电场(忽略边缘)可以看做匀强电场。【视频】平行金属板间的匀强电场。【自我测评】1．（2022·黑龙江·肇东市第四中学校高二期末）有关电场的理解，下述正确的是（）A．由E=Fq可知，电场强度E跟放入的电荷B．只有当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度C．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D．由公式E=kQr22．（2022·全国·高二课时练习）(多选)如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，O点为A、B两点电荷连线的中点，a、b为A、B两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点，则下列说法中正确的是（）A．A、B可能为等量同种正点电荷B．A、B可能为电荷量不相等的正电荷C．a、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零D．同一试探电荷在a、b两点处所受的电场力大小相等，方向相反3．（2022·全国·高二单元测试）用轻质柔软绝缘细线，拴一质量为1.0×10－2kg、电荷量为2.0×10－8C的小球，细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场，如图平衡时细线与铅垂线成37°（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），则（）A．小球带负电B．匀强电场的场强为1.5×108N/CC．平衡时细线的拉力为0.125ND．平衡时细线的拉力为0.175N4．（2022·全国·高二课时练习）(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（）A．B、C两点场强大小和方向都相同B．A、D两点场强大小相等，方向相反C．E、O、F三点比较，O点场强最强D．B、O、C三点比较，O点场强最弱5．（2023·全国·高三专题练习）(多选)在一个点电荷Q的电场中，让x轴与电场中的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m（如图甲所示），在A、B两点分别放置带正电的试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系分别如图乙中直线a、b所示。已知静电力常量k=9.0×109A．A点的电场强度是40N/C，方向沿x轴负方向B．B点的电场强度是2.5N/C，方向沿x轴正方向C．点电荷Q带正电，所