学案3电场强度[学习目标定位]1.理解电场强度的概念及公式，并会进行有关的计算.2.会用电场线表示电场，并熟记几种常见电场的电场线分布特征.3.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理．一、电场法拉第认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的．近代物理学认为电场以及磁场是一种客观存在，并且是互相联系的，统称为电磁场，场与实物是物质存在的两种不同形式．二、电场强度试探电荷在电场中某个位置所受的力与它的电荷量的比值叫电场强度，用公式E＝Fq表示；单位是牛每库，符号为N/C；电场强度是矢量，方向与正电荷的受力方向相同．三、点电荷的电场电场强度的叠加1．真空中点电荷在周围形成的电场的场强公式为：E＝kQr2，其中k是静电力常量，Q是场源电荷的电荷量．2．如果场源是多个点电荷，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矢量和．四、电场线电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向．在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏，电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线．一、电场电场强度[问题设计]1．在空间中有一电场，把一带电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点，该电荷受到的静电力为F.若把带电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？若把带电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？答案2FnF2．结合问题设计1思考电荷在电场中某点受到的静电力F与电荷所带电荷量q有何关系？答案F与q成正比，即F与q的比值为定值．[要点提炼]电场强度的定义式是E＝F/q，它是表示电场的强弱和方向的物理量：1．电场强度的唯一性：决定于电场本身，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关(填“有关”或“无关”)．2．电场强度的矢量性：电场强度的方向与在该点的正电荷所受静电力的方向相同，与负电荷的受力方向相反．所以比较电场强度是否相同时，一定要考虑大小和方向两个因素．[延伸思考]电场强度是比值法定义的物理量．比值法定义的特点是什么？请结合密度ρ＝mV，电阻R＝UI的公式加以说明．答案比值法定义的特点是被定义的物理量与作比值的两个量无关，只取决于物质、电阻、电场本身的性质．二、点电荷的电场电场强度的叠加[问题设计]1.如图1所示，在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q，已知q到Q的距离为r，Q对q的作用力是多大？Q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大？方向如何？图1答案根据库仑定律有F＝kQqr2，所以Q在q所在位置产生的电场的电场强度为E＝Fq＝kQr2，方向沿Qq的连线由Q指向q.2．如果再有一正点电荷Q′＝Q，放在如图2所示的位置，q所在位置的电场的电场强度多大？图2答案如图所示，Q、Q′分别对q有力的作用，q所受的静电力为两个力的合力F＝F21＋F22＝2kQqr2.所以q所在位置的电场的电场强度为E＝Fq＝2kQr2.[要点提炼]1．点电荷电场的场强：(1)公式E＝kQr2，适用条件：真空中的点电荷．(2)方向：沿某点和Q的连线，Q为正电荷时，沿连线向外，Q为负电荷时，沿连线向里．如果以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相等．当Q为正电荷时，E的方向沿半径向外；当Q为负电荷时，E的方向沿半径向里．2．场强是矢量，当空间存在多个点电荷产生的电场时，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矢量和．三、电场线匀强电场[问题设计]1．电场线是如何表示电场方向和强弱的？答案在电场中，某点电场线的切线方向表示该点场强方向；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．2．电场线是真实存在的吗？能不能相交？答案不是．如果相交，则在同一点的切线方向有两个，电场强度的方向也有两个，这与电场强度的方向只有一个相矛盾，所以不可能．[要点提炼]1．电场线的特点有：(1)起始于无限远或正电荷，终止于负电荷或无限远．(2)任意两条电场线不相交．(3)在同一幅图中，电场线的疏密表示场强的大小，电场线某点的切线方向表示该点电场强度的方向．2．匀强电场中各点的电场强度大小相...
