【教科版】選修3-1：1.3《電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線.

1、第一章靜電場(chǎng)第一章靜電場(chǎng)3電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道電場(chǎng)是電荷周圍客觀存在的一 種特殊物質(zhì).2.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的定義及物理意義, 知道它的矢量性.（重點(diǎn)）3.掌握點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式并能進(jìn)行 有關(guān)的計(jì)算.（重點(diǎn)）4.知道電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理，能應(yīng)用 該原理進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算.（難點(diǎn)）5理解電場(chǎng)線的概念、特點(diǎn)，了解常 見(jiàn)的電場(chǎng)線的分布，知道什么是勻強(qiáng) 電場(chǎng).（重點(diǎn)、難點(diǎn)）|電場(chǎng)的概念電場(chǎng) _基本性質(zhì)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度定義電場(chǎng)線的電場(chǎng)線 _幾種常見(jiàn) 左I強(qiáng)尬場(chǎng)電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度- o基礎(chǔ)初探-先填空1.電場(chǎng)的概念和基本性質(zhì)概念存在于曲荷周圍的一種特殊物質(zhì)，由電荷產(chǎn)生，場(chǎng)和尖在的兩種不同形式.(2)基本性

2、質(zhì)對(duì)放入其中的電荷有力的作用.電荷之間通過(guò)一電場(chǎng)相互作丿A電荷圖1-3-1電荷2.電場(chǎng)強(qiáng)度(1)定義：放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力跟電崔 叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱“場(chǎng)強(qiáng)(2)物理意義：描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量.E=E(3)公式： (.(4)單位：牛頓/庫(kù)侖，符號(hào)N/C .(5)方向：電場(chǎng)中某一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向就是位于該點(diǎn)的止電荷 受.3點(diǎn)電荷的電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加(1)真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)1大?。篍=E=k kr r (0(0為場(chǎng)源電荷)2方向：0為正電荷時(shí)，E的方向沿0與該點(diǎn)的連線向外時(shí)，E的方向沿0與該點(diǎn)的連線向內(nèi)(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生白 矢量和再

3、判斷1.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電場(chǎng)力成正比，與電荷量成反比.（X2.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電場(chǎng)力的方向相同.（X）3.電場(chǎng)中某點(diǎn)放入不同的檢驗(yàn)電荷時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度不受影響.4.由公式=岸可知，放入電場(chǎng)中某點(diǎn)檢驗(yàn)電荷的電荷量0的電場(chǎng)強(qiáng)度越大.（X）后思考根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E E 冷,是不是只有試探電荷q q存在時(shí),【提示】 不是，電場(chǎng)是由場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的，與試探電荷的關(guān)系- o核心突破-合作探討把同一試探電荷放在電場(chǎng)中的不同位置，由圖132可知，診 同點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的大小和方向不相同，這說(shuō)明各點(diǎn)的電場(chǎng)的強(qiáng) 同.探討1：用什么物理量表征電場(chǎng)的強(qiáng)弱？如何定義這個(gè)物理肓 【提示】電場(chǎng)強(qiáng)度，可以通過(guò)試探電荷受力來(lái)定義.

4、探討2：同一位置，放不同試探電荷，試探電荷受力越大，則 強(qiáng)嗎？【提示】E與F無(wú)關(guān)，E與試探電荷q無(wú)關(guān).核心點(diǎn)擊1.對(duì)電場(chǎng)的認(rèn)識(shí)電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)，并非由分子、原子組成. 質(zhì)存仕的兩種不同形式.2.對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的兩點(diǎn)理解(1)矢量性：場(chǎng)強(qiáng)有大小和方向，是矢量.(2)疊加性：某空間中有多個(gè)電荷時(shí)，該空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等 于所有電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和.3.公式E E 氣與 E=E=的區(qū)別公式E=FlqE=FlqE=kQI.E=kQI.本質(zhì)區(qū)別定義式?jīng)Q定式意義及用途給出了一種量度電場(chǎng)強(qiáng)弱的方 法指明了點(diǎn)電荷 的決定因素適用范圍一切電場(chǎng)真空中點(diǎn)電荷fQ Q 或 q q 意義g表示引入電場(chǎng)的

5、檢驗(yàn)(或試探)Q Q表示產(chǎn)生電j電荷的電荷量荷的電荷量關(guān)系理解E用F與g的比值來(lái)表示，但E EE不僅用Q Q、r r的大小與F、q的大小無(wú)關(guān)且ExQ,ExQ,- o題組沖關(guān)-1.下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的說(shuō)法中正確的是（）A.公式E E 氣只適用于真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)B.由公式E=E=魯可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷 所受的電場(chǎng)力成正比c.在公式中，華是點(diǎn)電荷a產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電彳 大??；而華是點(diǎn)電荷21產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷a處場(chǎng)強(qiáng)的大小D.由公式E=kE=k可知，在離點(diǎn)電荷非常近的地方（r-0）,電 大【解析】 電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E E = = t t 適用于任何電場(chǎng)，故A鎧 的電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身

6、決定，而與電場(chǎng)中該點(diǎn)是否有試探電荷或 所受的電場(chǎng)力無(wú)關(guān)（試探電荷所受電場(chǎng)力與其所帶電荷量的比值僅 的大小，不能決定場(chǎng)強(qiáng)的大?。蔅錯(cuò)點(diǎn)電荷間的相互作用力 生的，故C對(duì).公式E= 是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì) 時(shí)，所謂“點(diǎn)電荷”已不存在，該公式已不適用，故D錯(cuò).【答案】C2.一檢驗(yàn)電荷=+4X109C,在電場(chǎng)中某點(diǎn)P受到的電場(chǎng)6X107N,方向水平向右.求：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410017】(1) P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)沒(méi)有檢驗(yàn)電荷時(shí)P P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(3)若將檢驗(yàn)電荷換為/ = 1.2X100再放于P點(diǎn)，此 的電場(chǎng)力F【解析】(1)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E E = = , ,得P P點(diǎn)的電場(chǎng)勞

7、 =蕓罟N/C = 1.5X102N/C.由于檢驗(yàn)電荷電性為正，則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與其所受電 同，為水平向右.(2)電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)的物理量，跟有無(wú)檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，所 荷時(shí)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小仍為1.5X102N/C,方向?yàn)樗较蛴?(3)由E E = = %F%F = = qEqE故F=q=q1.2X10_6X1.5X102N= 1.8X104N負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向相反，所以FF左.【答案】(1)1.5X1O2N/C,方向水平向右(2)1.5X102N/C,方向水平向右(3)1.8X 10-4N,方向水平用3._如圖133所示，真空中帶電荷量分別為+Q和_+(?一。 的點(diǎn)

8、電荷A、B相距廠.求：(1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；(2)在兩電荷連線的中垂線上，距A、B兩點(diǎn)都為廠的O點(diǎn)的向.【解析】(1)如圖甲所示，人、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)B B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為EA= EB= = 纟場(chǎng)強(qiáng)為Eo =2EA=竽2,方向由甲乙(2)如圖乙所示，EA = EB=學(xué),由矢量圖所形成的等邊三為 點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)=EA=EB=等，方向與仙的中垂線垂直指向壬o同向.【答案】簣方向由A-BA-B鄉(xiāng)方向與同向F FO O公式E=彳和E=*E=*的應(yīng)用(1)區(qū)分電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式(E = )和決定式(* =鄉(xiāng))，定適用于一切電場(chǎng)，而決定式只適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng).(2

9、)電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷的廬電荷量、電性均無(wú)關(guān). A AB0 0O/知識(shí)點(diǎn)德電場(chǎng)線- o基礎(chǔ)初探-先填空1.電場(chǎng)線的概念電場(chǎng)線是這樣一種線：它每一點(diǎn)的切線 方向都和該處的場(chǎng)弓某一區(qū)域電場(chǎng)線的疏密反映這一區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度的 大小2.幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線電場(chǎng)電場(chǎng)線形狀簡(jiǎn)要描述正點(diǎn)電荷光芒四射，發(fā)卡至點(diǎn)電荷90眾矢之的，會(huì)5等量同種點(diǎn)電荷勢(shì)不兩立，相丿等量異種點(diǎn)由荷手牽手，心連心，勻強(qiáng)電場(chǎng)平行的、等間距的,3.電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而假想的哋線_，實(shí)際并不存:(2)任意兩條電場(chǎng)線爪相交(3)電場(chǎng)線的疏密 表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.(4)電場(chǎng)線總是起自止電荷 (或 無(wú)窮遠(yuǎn)),

10、止于 負(fù)電荷(j即電場(chǎng)線不閉合，在無(wú)電荷處不中斷.(5)電場(chǎng)線不表示電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡.再判斷1.電場(chǎng)線、電場(chǎng)都是真實(shí)存在的.（X）2.根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布，可以確定以點(diǎn)電荷為圓心的圓上 相同.（X X ）3.沿電場(chǎng)線的方向電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越小.（X ）后思考如圖134為正點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線，試問(wèn)在相鄰的兩條電場(chǎng)線之間沒(méi)有畫(huà)出電場(chǎng)線的地方有電場(chǎng)嗎？【提示】有.核心突破合作探討如圖135所示為等量異種點(diǎn)電荷、等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分b關(guān)于點(diǎn)電荷連線對(duì)稱.甲乙圖1-3-5探討1：甲圖中Q、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同嗎?【提示】相同探討2：乙圖中Q、“兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同嗎?【提示】不相同核心點(diǎn)擊1.等量異種點(diǎn)電荷與等量

11、同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)分布特中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)大小O點(diǎn)最大，從O點(diǎn)沿中垂線向兩邊逐漸變小O點(diǎn)為零，從 O O 點(diǎn)線向兩邊先變大后關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)4與4、B B 與B B1 1的場(chǎng)強(qiáng)等大同向等大反向2.帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法(1)根據(jù)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向，判斷帶電粒子所受電:(2)把電場(chǎng)線方向、電場(chǎng)力方向與電性相聯(lián)系進(jìn)行分析.把電場(chǎng)線的疏密和電場(chǎng)力大小、加速度大小相聯(lián)系進(jìn)行分;(4)把電場(chǎng)力做的功與能量的變化相聯(lián)系進(jìn)行分析.3.電場(chǎng)線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡重合的條件(1)電場(chǎng)線是直線.(2)帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，或受其他力，但方向沿電場(chǎng)線丿(3)帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場(chǎng)

12、線所在的直線.- O題組沖關(guān)-4.如圖136所示，M、N為兩個(gè)等量同種電荷， 在其連線的中垂線上的P P點(diǎn)放一靜止的負(fù)電荷g(點(diǎn)電細(xì)荷)，不計(jì)重力，下列說(shuō)法中正確的是()VQ【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410018圖A.點(diǎn)電荷在從P到O的過(guò)程中，加速度越來(lái)越大，速度也iB.點(diǎn)電荷在從P到O的過(guò)程中，加速度越來(lái)越小，速度越2C.點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)最大值D.點(diǎn)電荷越過(guò)O點(diǎn)后，速度越來(lái)越小，加速度越來(lái)越大，直【解析】 由等量同種電荷周圍的電場(chǎng)線的分布可知，O點(diǎn)坊 點(diǎn)沿著中垂線向無(wú)窮遠(yuǎn)處延伸，場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，所以點(diǎn)電荷彳 過(guò)程中，加速度可能先增大后減小，選項(xiàng)A、B錯(cuò)；負(fù)電荷Q所受 方向豎直向下，

13、到O點(diǎn)一直加速，選項(xiàng)C對(duì)；同理點(diǎn)電荷越過(guò)O來(lái)越小，加速度先增大后減小，選項(xiàng)D錯(cuò).【答案】C5.如圖1-3-7所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由人一O電子的重力不計(jì)，則電子所受另一個(gè)力的大小和方向的變化情況學(xué)號(hào)：33410019A.先變大后變小,方向水平向左B.先變大后變小，方向水平向右C.先變小后變大，方向水平向左D.先變小后變大,方向水平向右【解析】 等量異種電荷的電場(chǎng)線分布如圖甲所示，由圖中 可以看出，從4到O,電場(chǎng)線由疏到密；從O到B,電場(chǎng)線由密 電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)由小變大，再由大變小，而電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 線方向，為水平向右，如圖乙所示.由于電子處于平衡狀態(tài)，所 為零，故另一個(gè)力應(yīng)與電子所受的電場(chǎng)力大小相等、方向相反. 場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，即水平向左，電子從it程中，電 再由大變小，故另一個(gè)力方向應(yīng)水平向右，其大小先變大后變小正確.【答案】B6.（多選）某靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線如圖138所示，帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，由M運(yùn)動(dòng)到N,其運(yùn)動(dòng)軌跡如 圖中虛線所示，以下說(shuō)法正確的是（）/【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410020/齊A.粒子必定帶正電荷IB.粒子在M點(diǎn)的加速度大于它在N點(diǎn)的加速度C.粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度D.粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能小于它在N點(diǎn)的動(dòng)能A-甲【解析】 根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲