物理選修31靜電場知識點詳解及習(xí)題輔導(dǎo)2很細(xì)

1、第2課時 電場 電場強度知識點一：電場和電場的基本性質(zhì)1電場： 場是物質(zhì)存在的一種形式電荷的周圍存在著電場，靜止電荷周圍產(chǎn)生的電場稱為靜電場電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的電荷A對電荷B的作用，實際是電荷A的電場對電荷B的作用，電荷B對電荷A的作用實際是電荷B的電場對電荷A的作用 電場的基本性質(zhì)是：對放入其中的電荷有力的作用，電場具有能量.知識點二：電場強度（重點）定義 ：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值，叫做這一點的電場強度，簡稱為場強用E描述電場強度定義表達(dá)式：E=F/q 它是失量,規(guī)定場強的方向是正電荷受力的方向；負(fù)電荷受力的方向跟場強的方向相反;單位是N/C說明：（

2、1）在電場中的同一點,F/q的比值是不變的,在電場中的不同點,F/q往往不同即F/q完全由電場本身性質(zhì)決定,與放不放電荷,放入電荷的電性,電量多少均無關(guān) （2）E=wF/q變形為F=qE表明如果已知電場中某點場強E,便可計算出電場中該點放任何電荷、電量的帶電體所受電場力的大小即電場強度E是反映電場力性質(zhì)的物理量;電場力是電荷和場共同決定的,而場強是由電場本身決定的3.三個性質(zhì)（1）矢量性：物理學(xué)中規(guī)定，電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同指出：負(fù)電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點的場強方向相反帶領(lǐng)學(xué)生討論真空中點電荷周圍的電場，說明研究方法：將檢驗電荷放入點電荷周圍的

3、電場中某點，判斷其所受的電場力的大小和方向，從而得出該點場強（2） 唯一性：電場中某一點處的電場強度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點電荷q無關(guān)，它決定于電場的源電荷及空間位置，電場中每一點對應(yīng)著的電場強度與是否放入電荷無關(guān).（3） 疊加性電場強度的疊加原理：某點的場強等于該點周圍各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和知識點三：點電荷周圍的電場大?。篍=kQ/r2 （只適用于點電荷的電場）方向：如果是正電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q；如果是負(fù)電荷：E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q(參見課本圖147)說明：公式E=kQ/r2中的Q是場源電荷的電量，r是場中某點到場源電荷的距離從

4、而使學(xué)生理解：空間某點的場強是由產(chǎn)生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關(guān)提出問題：如果空間中有幾個點電荷同時存在，此時各點的場強是怎樣的呢？帶領(lǐng)學(xué)生由檢驗電荷所受電場力具有的疊加性，分析出電場的疊加原理電場強度的疊加原理：某點的場強等于該點周圍各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和知識點三：電場強度的三種表達(dá)方式的比較定義式?jīng)Q定式關(guān)系式表達(dá)式適用范圍任何電場真空中的點電荷勻強電場說明E的大小和方向與檢驗電荷的電荷量以及電性以及存在與否無關(guān)Q：場源電荷的電荷量r:研究點到場源電荷的距離U:電場中兩點的電勢差d：兩點沿電場線方向的距離知識點四：電場線1.電場線定義：在電場

5、中畫一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點場強方向一致，這樣的曲線叫電場線.2.電場線性質(zhì)（1）電場線是人們?yōu)檠芯侩妶龆傧氲囊恍┣€，實際電場中并不存在這些曲線，但它能反映出實際現(xiàn)象的基本規(guī)律.（2）電場線總是從正電荷（或無窮遠(yuǎn)處）出發(fā)，到負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)處）終止，因此電場線有起始點和終止點，不是閉合曲線.（3）電場中的電場線永不相交.因為電場中每一點的場強只有一個唯一的方向，如果電場線在電場中某點相交，則在交點處相對兩條電場線就有兩個切線方向，該點處場強就有兩個方向，這是不可能的.（4）電場線不是帶電粒子在電場中的運動軌跡.只有當(dāng)電場線為直線，點電荷初速度為零或初速度方向與電場線方向一

6、致，且只受電場力作用時，點電荷運動軌跡才會與電場線重合.3.電場線在描述電場中的作用圖9-2-1 （1）電場線的疏密程度反映了電場的強弱，即表示電場強度的大小.在電場線密集的地方，電場強度大，稀的地方電場強度小，如圖9-2-1，電場中A點處的電場線稀，B點處的電場線密，所以EA<EB，但如圖9-2-2，僅僅一條電場線無法判定這條電場電場線上兩點A、B的場強大小.··圖9-2-2BA（2）電場線上某一點的切線方向表示該點的場強方向.（3）根據(jù)電場線上任何一點的切線方向，可以判斷帶電粒子在電場線上任何一點所受電場力的方向.反之，若知正（負(fù)）點電荷在電場中某點的受力方向，可

7、以判斷該點場強方向.知識點五：幾種特殊電場線的分布（重點）1.正負(fù)點電荷的電場中“電場線”的分布情況如圖9-2-3：圖9-2-3 特點：（1）離點電荷越近，電場線越密，場強越強；（2）在點電荷形成的電場中，不存在場強相等的點；（3）若以點電荷為球心作一個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，但方向各不相同. Ww圖9-2-42.等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布情況如圖9-2-4：特點：（1）沿兩點電荷的連線場強先變小后變大；（2）兩點電荷連線中垂面上，場強方向均相同，點與中垂面垂直；（3）在中垂面上，與兩點電荷連線的中點O等距離的各點場強相等.圖9-2-53、等量同種點

8、電荷形成的電場中電場線分布情況如圖9-2-5。特點：（1）兩點電荷連線中點O處場強為零；（2）從兩點電荷連線中點O沿中垂面到無限遠(yuǎn)，電場線先變密后變疏，即場強先變大后變小.重點：等量異種和等量同種電荷連線與中垂線上電場強度變化（1）等量異種點電荷連線上的中點場強最小，中垂線上以中點場強最大；等量同種點電荷連線上以中點場強最小，等于零，因無限遠(yuǎn)處場強為零，則沿中垂線從中點到無限遠(yuǎn)處，電場強度先增大后減小，中間某位置必有最大值（2）等量異種點電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處的場強相同；等量同種電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處場強大小相等，方向相反圖9-2-64、點電荷與帶平板的電場中電場線分布情況

9、如圖9-2-6：（1）以從點電荷向平板所作垂線為軸電場線左右對稱；（2）平板表面附近的電場線與平板垂直.考點一：概念的理解1下列說法中正確的是： A只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場B電場是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的，電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用2下列說法中正確的是： A電場強度反映了電場的力的性質(zhì)，因此場中某點的場強與檢驗電荷在該點所受的電場力成正比B電場中某點的場強等于F/q，但與檢驗電荷的受力大小及帶電量無關(guān)C電場中某點的場強方向即檢驗電荷在該點的受力方向D公式E=F/q和E=kQ/r2對于任

10、何靜電場都是適用的3下列說法中正確的是： A場強的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中的電荷的電量B場強的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電量C在庫侖定律的表達(dá)式F=kq1q2/r2中kq2/r2是電荷q2產(chǎn)生的電場在點電荷q1處的場強大小，此場對q1作用的電場力F=q1×kq2/r2，同樣kq1/r2是電荷q1產(chǎn)生的電場在點電荷q2處的場強的大小，此場對q2作用的電場力F=q2×kq1/r2D無論定義式E=F/q中的q值(不為零)如何變化，在電場中的同一點，F(xiàn)與q的比值始終不變4在電場中某一點，當(dāng)放入正電荷

11、時受到的電場力向右，當(dāng)放入負(fù)電荷時受到電場力向左，下列說法正確的是： A當(dāng)放入正電荷時，該點的場強向右，當(dāng)放入負(fù)電荷時，該點的場強向左B只有在該點放入電荷時，該點才有場強C該點的場強方向一定向右D以上說法均不正確5真空中，兩個等量異種點電荷電量數(shù)值均為q，相距r兩點電荷連線中點處的電場強度的大小為： A kq/2r2 B2kq/r2 C4k/r2 D8kq/r26真空中，A，B兩點上分別設(shè)置異種點電荷Q1、Q2，已知兩點電荷間引力為10N，Q1=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C則Q2在A處產(chǎn)生的場強大小是_N/C，方向是_；若移開Q2，則Q1在B處產(chǎn)生的場強的大

12、小是_N/C，方向是_考點二：根據(jù)電場線判斷電場的性質(zhì)圖9-2-91某靜電場中的電場線如圖9-2-9所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖線AB所示，由A運動到B，以下說法正確的是（ ）A.粒子必定帶正電荷B. 粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度ab圖9-2-10C.粒子在A點的加速度小于它在B點的加速度D.粒子在A點的動能小于它在B點的動能2.A、B是一條電場線上的兩點，若在A 點釋放一初速度為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線從A運動到B，其速度隨時間變化規(guī)律如圖9-2-11所示.設(shè)A、B兩點的電場強度分別為EA、EBw，電勢分別為UA、UB，則（ ）tBA/（ms

13、-1）123圖9-2-11A.EA=EB B.EA<EBC.UA=UB D.UA<UB··AAOP+QQQ+QQQ圖9-2-73.如圖9-2-7所示A、B為兩個等量的正點電荷，在其連線中垂線上的P點放一個負(fù)電荷q(不計重力)由靜止釋放后，下列說法中正確的是:（ ）A.點電荷在從P點到O點運動過程中，加速度越來越大，速度越來越大.B.點電荷在從P到點O點運動的過程中，加速度越來越小，速度越來越大.C.點電荷運動到O點時加速度為零，速度達(dá)最大值.D.點電荷越過O點后，速度越來越小，加速度越來越大，直到粒子速度為零.考點三：提高鞏固1、如圖6-1-2所示，在一個電場中

14、a、b、c、d四點分別引入檢驗電荷時，測得的檢驗電荷所受電場力跟其電量的函數(shù)關(guān)系圖象，下列敘述正確的是圖6-1-2（ ）A這個電場是勻強電場 B四點場強大小關(guān)系是C四點場強大小關(guān)系是 D無法確定四個點的場強大關(guān)系2、在電場中某點放一檢驗電荷，其電量為q，檢驗電荷受到的電場力為F，則該點電場強度為E=Fq，那么下列說法正確的是( ) A，若移去檢驗電荷q，該點的電場強度就變?yōu)榱鉈若在該點放一個電量為2q的檢驗電荷，該點的電場強度就變?yōu)镋2C若在該點放一個電量為-2q的檢驗電荷，則該點場強的大小仍為E，但電場強度的方向變?yōu)樵瓉硐喾吹姆较?D若在該點放一個電量為2的檢驗電荷，則該點場強的大小仍為E，

15、電場強度的方向也仍為原來的場強方向3電場中有一點P，下列哪種說法是正確的 ( )A若放在P點電荷的電荷量減半，則P點的場強減半B若P點沒有檢驗電荷，則P點場強為零CP點場強越大，則同一電荷在P點所受電場力越大DP點的場強為試探電荷在該點受力方向4為了測量帶電量為+Q的小球所激發(fā)的電場在A點的電場強度，在A點放入試探電q，測出q的受力大小為F，下列說法正確的有 ( )A試探電荷q只能帶正電B如果q的電量較大，足以影響到+Q的分布狀況，則q不能作為試探電荷圖6-1-5C如果在A點換上試探電荷q/，測得受力大小為FA/，則D將試探電荷q移到離Q更遠(yuǎn)的一點B，的結(jié)論成立5、法拉第首先提出用電場線形象生

16、動地描繪電場圖6-1-5為點電荷a、b所形成電場的電場線分布圖，以下幾種說法正確的是（ ）A a、b為異種電荷，a帶電量大于b帶電量B a、b為異種電荷，a帶電量小于b帶電量C a、b為同種電荷，a帶電量大于b帶電量D a、b為同種電荷，a帶電量小于b帶電量6把質(zhì)量為m的正點電荷q ，在電場中從靜止釋放，在它運動過程中如果不計重力，下述正確的是( ) A點電荷運動軌跡必與電場線重合B點電荷的速度方向，必定和所在點的電場線的切線方向一致C點電荷的加速度方向，必定與所在點的電場線的切線方向一致D點電荷的受力方向，必與所在點的電場線的切線方向一致7關(guān)于電場線,下述說法中正確的是（ ）A電場

17、線是客觀存在的 B電場線與電荷運動的軌跡是一致的C電場線上某點的切線方向與電荷在該點受力方向可以不同 D沿電場線方向,場強一定越來越大8、如圖618所示，兩金屬板水平放置，其間電場強度為E一個質(zhì)量為m的帶電液滴在其中處于靜止?fàn)顟B(tài)則：這個液滴帶什么電？電荷量為多少？當(dāng)兩板間的場強突然變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，液滴向什么方向運動？其加速度為多少？圖618圖6-1-99如圖61-9所示,一個質(zhì)量為30g帶電量C的半徑極小的小球,用絲線懸掛在某勻強電場中,電力線與水平面平行當(dāng)小球靜止時,測得懸線與豎直夾角為30°,由此可知：勻強電場方向怎樣？電場強度大小為多少？(g取10m/s2)1.3.2專題：靜

18、電平衡【教學(xué)三維目標(biāo)】1知道靜電感應(yīng)產(chǎn)生的原因，理解什么是靜電平衡狀態(tài)2理解靜電平衡時，凈電荷只分布在導(dǎo)體表面且內(nèi)部場強處處為零3知道靜電屏蔽及其應(yīng)用【重點難點】靜電平衡狀態(tài)電場中導(dǎo)體的特點【教學(xué)方法】 推理歸納法、問題解決法、實驗法【教具準(zhǔn)備】驗電器、法拉第圓筒、有絕緣柄的金屬球一個、金屬網(wǎng)罩、收音機、感應(yīng)起電機、導(dǎo)線若干【教學(xué)過程】(一)復(fù)習(xí)提問1、什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象？2、靜電感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是什么？3、在靜電感應(yīng)時用手摸一下導(dǎo)體，再移走源電荷，則導(dǎo)體帶什么電？+ 若將導(dǎo)體接地則情況如何？左端接地呢？(二)新課教學(xué) 一、電場中的導(dǎo)體1、 金屬導(dǎo)體的特征：由做熱振動的正離子和做無規(guī)則熱運動的自

19、由電子組成2、 靜電感應(yīng)現(xiàn)象+問題：在源電荷的電場中引入金屬導(dǎo)體后會對空間各點的場強有影響嗎？是什么作用使金屬內(nèi)的電子定向移動的？此移動一直進行嗎？金屬導(dǎo)體內(nèi)部有電場嗎？答：使空間電場重新分布源電荷的電場使導(dǎo)體內(nèi)部自由電子定向移動靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體（包括表面）中沒有電荷定向移動時的狀態(tài)叫靜電平衡狀態(tài)4、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點： 內(nèi)部場強處處為零（不為0則自由電子將繼續(xù)移動直至合場強為0）導(dǎo)體中沒有自由電荷定向移動凈電荷分布在導(dǎo)體表面實驗證明：法拉第圓筒實驗導(dǎo)體表面附近電場線與表面垂直理論證明：中性導(dǎo)體帶電后，由于同種電荷相互排斥，凈電荷只能分布在表面反證法：若內(nèi)部有自由電荷，則內(nèi)部場強不為0，導(dǎo)體就不是處于靜電平衡狀態(tài)+5、靜電平衡時導(dǎo)體周圍電場分布：上圖空間實際電場分布，不會出現(xiàn)虛線電場線 二、靜電屏蔽+1、 空腔導(dǎo)體的特點：凈電荷只分布在外表面，內(nèi)表面不帶電，空腔