高中物理 第1章 静电场 第3节 电场及其描述学案 鲁科版选修3-1-鲁科版高二选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

第3节电场及其描述1.电荷的周围存在电场，电场对放入其中的电荷有力的作用。2．电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做电场强度，公式：E＝。3．点电荷Q所形成的电场强度的表达式为：E＝k。4．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，疏密表示电场的强弱。电场、电场力及电场强度1．电场传递电荷相互作用的物质，电场是一种客观存在，是物质存在的一种形式。2．电场力电场对于处在其中的电荷的作用力。3．电场强度(1)试探电荷：为了测量静电场对一个电荷的作用力，应使放入的这个电荷的电荷量足够小，以不影响要研究的电场，并能确定电场中各点的性质，这种电荷叫做试探电荷。(2)定义：放入电场中某点的点电荷所受电场力与它的电荷量的比值，简称场强，用字母E表示。(3)公式：E＝F/q。(4)方向：与正点电荷在该点所受电场力的方向相同。(5)单位：牛/库，符号：N/C。(6)物理意义：反映电场的强弱。1．对电场的认识(1)电场是一种特殊物质，场和实物是物质存在的两种不同形式。图1－3－1(2)电荷间的相互作用力是通过电场发生的，如图1－3－1所示。(3)电场虽然看不见摸不着，但可以通过一些实验表现其存在，如在电场中放入电荷，电场对电荷就有力的作用，这就表明电场是真实存在的一种物质。2．对电场强度的理解(1)矢量性：场强是矢量，大小按E＝计算，方向为正电荷在该点所受电场力的方向。(2)唯一性：电场中某点的电场强度的大小和方向是唯一的，场强E的大小只由电场本1身的特性决定，与F、q的大小及是否存在试探电荷无关，即不能认为E∝F或E∝1/q。(3)叠加性：某空间中有多个电荷时，该空间某点的场强等于所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和。1．由电场强度的定义式E＝可知，在电场中的同一点()A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论放入的试探电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C．电场中某点的场强为零，放入该点的电荷受到的静电力不一定为零D．试探电荷在该点受到的静电力的方向就是该点的场强方向解析：电场中某点电场强度，与形成电场的场源电荷和空间位置有关，与有无试探电荷无关，其方向是正电荷在该点的受力方向，故B正确。答案：B点电荷的电场和匀强电场1．点电荷的电场(1)推导：如图1－3－2所示，场源电荷Q与试探电荷q相距r，则它们的库仑力F＝k，所以电荷q处的电场强度E＝＝k。图1－3－2(2)公式：E＝(3)含义：点电荷Q的电场中任意点的电场强度的大小与该点电荷的电量成正比，与该点到点电荷距离的平方成反比。(4)方向：若Q为正电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向该点；若Q为负电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向Q。2．匀强电场电场中各点的电场强度的大小和方向都相同的电场。1．两个公式E＝和E＝k的比较项目意义适用条件式中电荷量(q或Q)E＝电场强度的定义式任何电场q是试探电荷与试探电荷无关E＝k点电荷的场强公式点电荷在真空中Q是场源电荷跟场源电荷的电荷量成正比2.对匀强电场的认识匀强电场是最简单、最基本的电场，也是高中物理重点研究的电场。(1)特点：①电场强度的大小处处相等；②方向处处相同。(2)同一电荷在同一匀强电场中各处受到的电场力大小、方向都相同。(3)两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘外是匀强电场。22．下列关于电场强度的说法中正确的是()A．公式E＝只适用于真空中点电荷产生的电场B．由公式E＝可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C．在公式F＝k中，k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；而k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小D．由公式E＝k可知，在离点电荷非常近的地方，电场强度E可达无穷大解析：电场强度的定义式E＝适用于任何电场，故A错；电场中某点的电场强度由电场本身决定，而与电场中该点是否有试探电荷或试探电荷在该点所受的电场力无关(试探电荷所受电场力与其所带电荷量的比值仅反映该点场强的大小，但不能决定该点场强的大小)，故B错，C对；公式E＝k是点电荷产生的电场中某点场强的计算式，当r→0时，所谓“点电荷”已不存在，该公式已不适用，故D错。因...