高中物理 第一章 静电场 3 电场强度学案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

3电场强度[学习目标]1.掌握电场强度的概念及公式，并会进行有关的计算.2.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理.3.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.一、电场与电场强度[导学探究](1)电场的基本性质是什么？如何去探究电场的这种性质？(2)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？电荷受到的静电力F与电荷量q有何关系？答案(1)电场对放入其中的电荷有力的作用.可在电场中放一试探电荷，通过分析试探电荷的受力研究电场性质.(2)2F.nF.F与q成正比，即F与q的比值为定值.[知识梳理]1.电场及其性质电荷的周围存在着由它产生的电场，电荷之间的作用是通过电场发生的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.2.场源电荷和试探电荷场源电荷是激发或产生我们正在研究的电场的电荷.试探电荷是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷.3.电场强度(1)定义及公式：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.公式E＝，单位牛每库，符号为N/C.(2)物理意义：表示电场的强弱和方向.(3)方向：与正电荷在该点正电荷所受的静电力的方向相同，与负电荷在该点所受的静电力方向相反.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)根据电场强度的定义式E＝，可知E与F成正比，与q成反比.(×)(2)在电场中某点放入的试探电荷电量减半，则该点的电场强度也减半.(×)1(3)电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，电荷受力方向反向，则该点电场强度方向也反向.(×)(4)P点的电场强度越大，则同一电荷在P点所受电场力越大.(√)二、点电荷的电场[导学探究](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(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(1)根据库仑定律有F＝k，所以Q在q所在位置产生的电场的电场强度为E＝＝k，方向沿Qq的连线由Q指向q.(2)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＝＝k.所以q所在位置的电场的电场强度为E＝＝k.[知识梳理]1.真空中点电荷的电场(1)场强公式：E＝k，其中k是静电力常量，Q是场源电荷的电荷量.(2)方向：当Q为正电荷时，E的方向沿半径向外；当Q为负电荷时，E的方向沿半径向内.2.电场强度的叠加场强是矢量，如果场源是多个点电荷时，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.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同.(×)(2)由E＝知，E与Q成正比，而与r2成反比.(√)2(3)由E＝知，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处场强大小相等，但方向不同.(√)(4)若空间有两个点电荷，则该空间某点的场强等于这两个点电荷产生电场的代数和.(×)三、电场线与匀强电场[导学探究](1)为了形象的描述电场，法拉第引入了电场线的概念.电场线是真实存在的吗？(2)电场线是如何表示电场方向和强弱的？(3)试画出点电荷、等量异种电荷、等量同种电荷及匀强电场周围的电场线.答案(1)电场线实际上不存在.(2)在电场中，某点电场线的切线方向表示该点电场强度的方向；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.(3)答案见知识梳理“几种特殊的电场线分布”[知识梳理]1.电场线(1)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，电场线不是实际存在的线，而是为了形象描述电场而假想的线.(2)几种特殊的电场线分布，如图3所示.图3(3)电场线的特点①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷.②电场线在电场中不相交.③在同一电场中，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.2.匀强电场(1)定义：如果电场中各点电场强度大小相等、方向相同，这个电场就叫做匀强电场.(2)特点：①电场方向处处相同，电场线是平行直...