高中物理第3節(jié)-電場-電場強度和電場線優(yōu)秀課件

第3節(jié)電場電場強度和電場線第3節(jié)電場電場強度和電場線課堂探究自主學(xué)習(xí)達標測評課堂探究自主學(xué)習(xí)達標測評自主學(xué)習(xí)課前預(yù)習(xí)·感悟新知目標導(dǎo)航(教師參考)重點:電場強度的概念,電場線的意義及常見電場的電場線分布難點:對電場強度的理解、電場強度的疊加,對電場線的理解與應(yīng)用自主學(xué)習(xí)課前預(yù)習(xí)·感悟新知目教材梳理一、電場電荷周圍都存在電場,電荷與電荷之間的相互作用力就是通過它們的

而發(fā)生的.電場對電荷的作用力稱為

.電場電場力二、電場強度1.定義:任何帶電體所形成的電場都能用檢驗電荷所受

與

的比值表征其電場的力的性質(zhì).我們把這個比值稱為該處的電場強度,簡稱場強.電場力電荷量2.公式:E=

,單位:

.N/C3.矢量性:電場中某一點場強的方向就是位于該點的

電荷受力的方向.正教材梳理一、電場電場電場力二、電場強度電場力電荷量2.公式:4.電場力的計算:F=

.qE5.電場疊加原理:當空間存在多個電荷時,它們在某一點形成的場強等于各個電荷單獨存在時在該點的場強的矢量和.想一想在空間中有一電場,把一帶電荷量為q的檢驗電荷放在電場中的A點,該電荷受到的電場力為F.假設(shè)把帶電荷量為2q的點電荷放在A點,那么它受到的電場力為多少?假設(shè)把帶電荷量為nq的點電荷放在該點,它受到的電場力為多少?答案:2FnF三、點電荷電場的場強1.公式:E=

.4.電場力的計算:F=.qE5.電場疊加原理:當空2.方向:以Q為中心,r為半徑作一球面,那么球面上各點的電場強度大小都相等.當Q為正電荷時,場強的方向;當Q為負電荷時,場強的方向.四、電場線1.意義:電場線上每一點的方向都和該處的場強方向一致,某一區(qū)域電場線的反映了這一區(qū)域電場強度的大小.2.特點(1)在靜電場中,電場線起始于,終止于或無窮遠處;或者起始于無窮遠處,終止于負電荷;電場線.(2)任何兩條電場線都不會.(3)電場強度較大的地方電場線較,電場強度較小的地方電場線較.沿半徑向外沿半徑向內(nèi)切線疏密正電荷負電荷不閉合相交密疏2.方向:以Q為中心,r為半徑作一球面,那么球面上各點的電場3.勻強電場:(1)定義:各點場強的

和

都相同的電場.(2)電場線的分布:電場線相互平行而且分布均勻.想一想在實驗室,可以用實驗?zāi)M電場線:頭發(fā)屑在蓖麻油中的排列顯示了電場線的形狀,這能否說明電場線是實際存在的線?答案:電場線實際不存在,但可以用實驗?zāi)M.大小方向3.勻強電場:(1)定義:各點場強的和1.電場看不見、摸不著,因此電場不是物質(zhì).()2.等量異種電荷的連線上,中點的場強最大.()3.電場強度的方向就是放入電場中的電荷受到的電場力的方向.()4.電場線不是實際存在的線,而是為了形象地描述電場而假想的線.()5.電場線就是電荷的運動軌跡.()思考判斷答案:1.×

2.×

3.×

4.√

5.×1.電場看不見、摸不著,因此電場不是物質(zhì).()思考判斷答要點一對電場強度的理解課堂探究核心導(dǎo)學(xué)·要點探究【問題導(dǎo)學(xué)】能否說電場強度跟電荷所受的電場力F成正比,跟電荷量q成反比?答案:電場中某點的電場強度僅與場源電荷及在電場中的位置有關(guān),與檢驗電荷的電荷量、電性及所受電場力F的大小無關(guān),所以不能說E∝F,E∝.要點一對電場強度的理解課堂探究【要點歸納】1.電場強度反映了電場的力的性質(zhì).2.唯一性:只要場源電荷確定下來,場源電荷周圍形成的電場也就確定下來,電場中某點的場強E也就確定下來,與該點放不放檢驗電荷無關(guān).3.矢量性:電場強度是矢量,其方向與在該點的正(負)電荷所受電場力的方向相同(反).【要點歸納】【例1】點電荷Q產(chǎn)生的電場中有一A點,現(xiàn)在在A點放上一電荷量為q=+2×10-8C的檢驗電荷,它受到的電場力為7.2×10-5N,方向水平向左,那么:(1)點電荷Q在A點產(chǎn)生的電場強度大小為E1=,方向.

(2)假設(shè)在A點換上另一電荷量為q′=-4×10-8C的檢驗電荷,此時點電荷Q在A點產(chǎn)生的電場強度大小為E2=.該檢驗電荷受到的電場力大小為,方向.

(3)假設(shè)將A點的檢驗電荷移走,此時點電荷Q在A點產(chǎn)生的電場強度大小E3=,方向為.

?核心點撥?(1)規(guī)定正電荷在該點所受電場力的方向為該點場強方向.(2)電場中某點的電場強度大小和方向與檢驗電荷沒有關(guān)系,它是由場源電荷決定的.【例1】點電荷Q產(chǎn)生的電場中有一A點,現(xiàn)在在A點放上一電荷(2)A點的電場是由點電荷Q產(chǎn)生的,因此此電場的分布由電荷Q來決定,只要Q不發(fā)生變化,A點的電場強度就不發(fā)生變化,與有無檢驗電荷以及檢驗電荷的電性無關(guān),所以E2=E1=3.6×103N/C,由E=得F2=3.6×103×4×10-8N=1.44×10-4N,方向水平向右.(3)假設(shè)移走檢驗電荷,點電荷Q在A點產(chǎn)生的電場強度不變,即E3=E1=3.6×103N/C,方向水平向左.答案:(1)3.6×103N/C水平向左(2)3.6×103N/C

1.44×10-4N水平向右(3)3.6×103N/C水平向左(2)A點的電場是由點電荷Q產(chǎn)生的,因此此電場的分布由電荷Q誤區(qū)警示對電場強度的理解電場中某點的電場強度由場源電荷Q決定,與檢驗電荷q所受電場力及其所帶電荷量無關(guān),即無論有無檢驗電荷,該點的電場強度固定不變.誤區(qū)警示對電場強度的理解(教師備用)例1-1:一帶負電的試探電荷的電荷量為10-10C,放在電場中的P點,所受電場力大小為10-6N,方向向東,那么P點的場強為()A.104N/C,方向向西B.104N/C,方向向東C.10-4N/C,方向向西D.10-4N/C,方向向東A(教師備用)A針對訓(xùn)練1-1:(20xx·濟南期中)關(guān)于電場強度的概念,以下說法正確的選項是()A.由E=可知,某電場的場強E與q成反比,與F成正比B.正、負試探電荷在電場中同一點受到的靜電力方向相反,所以某一點場強方向與放入試探電荷的正負有關(guān)C.電場中某一點的場強與放入該點的試探電荷的正負無關(guān)D.電場中某一點不放試探電荷時,該點場強等于零C解析:E=是一個比值定義式,電場強度的大小與試探電荷所帶電荷量以及電荷所受靜電力的大小無關(guān),是由電場本身的性質(zhì)決定的,A錯誤,C正確;電場強度的方向規(guī)定是正電荷受力的方向,與負電荷受力的方向相反,因此放入負電荷受力的反方向才是電場強度的方向,B錯誤;假設(shè)電場中某點電場強度已測出,將試探電荷拿走,電場強度仍不變,D錯誤.針對訓(xùn)練1-1:(20xx·濟南期中)關(guān)于電場強度的概念,以要點二電場強度的疊加【問題導(dǎo)學(xué)】電場疊加時,如何求電場中某點的場強?答案:場強的疊加遵守矢量合成的平行四邊形定那么,當兩場強方向在同一直線上時,選定正方向后可作代數(shù)運算合成;當兩場強不在同一條直線上時,可應(yīng)用平行四邊形定那么進行矢量合成.要點二電場強度的疊加【問題導(dǎo)學(xué)】答案:場強的疊加遵守【要點歸納】1.等量同種點電荷的電場疊加后的場強變化規(guī)律,如圖(甲)所示.(1)兩點電荷連線中點O處的場強為零,此處無電場線.(2)兩點電荷連線中點O附近電場線非常稀疏,但場強不為零.(3)從兩點電荷連線中點O沿中垂面(線)到無限遠,電場線先變密后變疏,即場強先變大后變小.(4)兩點電荷連線中垂線上各點的場強方向和該直線平行.(5)關(guān)于O點對稱的兩點A與A′,B與B′場強等大、反向.【要點歸納】(2)兩點電荷連線中點O附近電場線非常稀疏,但場2.等量異種點電荷的電場疊加后的場強變化規(guī)律,如圖(乙)所示(1)兩點電荷連線上各點的場強方向從正電荷指向負電荷,沿電場線方向場強先變小再變大.(2)兩點電荷連線的中垂面(線)上,電場線的方向均相同,即場強方向相同,且與中垂面(線)垂直.(3)關(guān)于O點對稱的兩點A與A′,B與B′場強等大、同向.2.等量異種點電荷的電場疊加后的場強變化規(guī)律,如圖(乙)所示【例2】(20xx·山東卷,18)直角坐標系xOy中,M,N兩點位于x軸上,G,H兩點坐標如圖.M,N兩點各固定一負點電荷,一電量為Q的正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零.靜電力常量用k表示.假設(shè)將該正點電荷移到G點,那么H點處場強的大小和方向分別為()B【例2】(20xx·山東卷,18)直角坐標系xOy中,M,高中物理第3節(jié)-電場-電場強度和電場線優(yōu)秀課件規(guī)律方法計算電場強度的幾種方法(1)用定義式E=求解,常用于涉及試探電荷或帶電體的受力情況.(2)用E=k求解,僅適用于真空中的點電荷產(chǎn)生的電場.(3)利用疊加原理求解,常用于涉及空間中存在幾局部電荷的情景.(4)根據(jù)對稱性原理,靈活利用假設(shè)法、分割法求解.規(guī)律方法計算電場強度的幾種方法(1)用定義式E=求(教師備用)例2-1:如圖,真空中xOy平面直角坐標系上的A,B,C三點構(gòu)成等邊三角形,邊長L=2.0m.假設(shè)將電荷量均為q=+2.0×10-6C的兩點電荷分別固定在A,B點,靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,求:(1)兩點電荷間的庫侖力大小;解析:(1)根據(jù)庫侖定律,A,B兩點電荷間的庫侖力大小為F=k,代入數(shù)據(jù)得F=9.0×10-3N.答案:(1)9.0×10-3N

(教師備用)解析:(1)根據(jù)庫侖定律,A,B兩點電荷間的庫侖(2)C點的電場強度的大小和方向.解析:(2)A,B點電荷在C點產(chǎn)生的場強大小相等,均為E1=k,A,B兩點電荷形成的電場在C點的合場強大小為E=2E1cos30°,代入數(shù)據(jù)得E≈7.8×103N/C,場強E的方向沿y軸正向.答案:(2)7.8×103N/C沿y軸正方向(2)C點的電場強度的大小和方向.解析:(2)A,B點電荷在針對訓(xùn)練2-1:(20xx·荊州月考)如圖,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a,b,d三個點,a和b,b和c,c和d間的距離均為R,在a點處固定一電荷量為q(q>0)的點電荷.一同學(xué)將一檢測電荷沿直線在ac間移動時發(fā)現(xiàn)只在b點不需加力.不計重力,靜電力常量為k.求d點處場強的大小.針對訓(xùn)練2-1:(20xx·荊州月考)如圖,一半徑為R的圓盤高中物理第3節(jié)-電場-電場強度和電場線優(yōu)秀課件要點三電場線【問題導(dǎo)學(xué)】如圖為將頭發(fā)屑放在一對等量異種電荷產(chǎn)生的電場中的頭發(fā)屑的排列情況,形成一些曲線,可以用來模擬電場線,電場線是真實存在的嗎?能否通過“模擬電場線〞判斷電場的強弱情況?答案:電場線并不存在,它是為了形象地描述電場引入的,電場線不存在但可以模擬,電場線比較密的地方電場較強,反之較弱.要點三電場線【問題導(dǎo)學(xué)】答案:電場線并不存在,它是為【要點歸納】1.幾種常見電場的電場線【要點歸納】2.電場線與電荷的運動軌跡2.電場線與電荷的運動軌跡?思維導(dǎo)圖?【例3】實線為三條未知方向的電場線,從電場中的M點以相同的速度飛出a,b兩個帶電粒子,a,b的運動軌跡如圖中的虛線所示(a,b只受電場力作用),那么(D)A.a一定帶正電,b一定帶負電B.電場力對a做正功,對b做負功C.a的速度將減小,b的速度將增大D.a的加速度將減小,b的加速度將增大?思維導(dǎo)圖?【例3】實線為三條未知方向的電場線,從電場中的解析:由于電場線方向未知,故無法確定a,b的電性,選項A錯誤;根據(jù)a,b的運動軌跡,a受向左的電場力,b受向右的電場力,所以電場力對a,b均做正功,兩帶電粒子動能均增大,那么速度均增大,選項B,C均錯誤;a向電場線稀疏處運動,電場強度減小,電場力減小,故加速度減小,b向電場線密集處運動,故加速度增大,選項D正確.解析:由于電場線方向未知,故無法確定a,b的電性,選項A錯誤規(guī)律方法電場線與運動軌跡問題的分析方法(1)由軌跡的彎曲方向判斷靜電力的方向,軌跡彎向所受合力方向的一側(cè).(2)由電場線的疏密判斷加速度的大小.(3)由靜電力做功的情況判斷速度的變化情況.(4)只有當電場線是直線,且?guī)щ娏Ｗ又皇莒o電力作用(或受其他力,但方向沿電場線所在直線),同時帶電粒子的初速度為零或初速度方向沿電場線所在直線時,運動軌跡才和電場線重合.規(guī)律方法電場線與運動軌跡問題的分析方法(教師備用)例3-1:外表電荷均勻分布的帶電球殼,其內(nèi)部電場強度處處為零.現(xiàn)有外表電荷均勻分布的帶電半球殼,如下圖,CD為通過半球頂點C與球心O的軸線.P,Q為CD軸上關(guān)于O點對稱的兩點.那么()A.P點的電場強度與Q點的電場強度大小相等,方向相同B.P點的電場強度與Q點的電場強度大小相等,方向相反C.P點的電場強度比Q點的電場強度強D.P點的電場強度比Q點的電場強度弱A解析:設(shè)想有一個與題述相同的右半球殼,對于相互獨立的左、右兩個半球殼,P點與Q′點場強大小相等,方向相反,那么大小為E1,Q與P′點場強大小相等,方向相反,那么大小為E2;假設(shè)左、右球殼合為一個帶電球殼,由于其內(nèi)部電場強度處處為零,那么E1=E2,由此可知選項A正確.(教師備用)A解析:設(shè)想有一個與題述相同的右半球殼,對于相互針對訓(xùn)練3-1:某電場的電場線分布如下圖,以下說法正確的選項是()A.c點的電場強度大于b點的電場強度B.假設(shè)將一試探電荷+q由a點釋放,它將沿電場線運動到b點C.b點的電場強度大于d點的電場強度D.a點和b點的電場強度的方向相同解析:據(jù)電場線的分布可知,c點的電場線比b點的電場線稀疏,即c點的電場強度小于b點的電場強度;b點的電場線比d點的電場線密,即b點的電場強度大于d點的電場強度;a點和b點的切線方向不同,即兩點的電場強度的方向不同,應(yīng)選項A,D錯誤,C正確;將一試探電荷+q由a點釋放,在a點受力方向沿電場線切線方向,加速度方向為切線方向,因此,電荷不可能沿電場線運動到b點,應(yīng)選項B錯誤.C針對訓(xùn)練3-1:某電場的電場線分布如下圖,以下說法正確的選項要點四電場力與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用【問題導(dǎo)學(xué)】涉及電場力綜合問題的解題思路同解力學(xué)問題的方法有什么不同?答案:完全一樣,只不過受力分析時多了一個電場力,可以用牛頓第二定律求解加速度,用動能定理求解速度,用運動學(xué)公式求位移、時間等.要點四電場力與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用【問題導(dǎo)學(xué)】答案:完全【例4】豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場.其電場強度為E,在該勻強電場中,用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球,絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡,此時小球與極板間的距離為b,如下圖.(重力加速度為g)問:(1)小球帶電荷量是多少??核心點撥?(1)未剪斷絲線前,小球受三個力恰平衡,那么三個力的合力為零.【例4】豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場.其電(2)假設(shè)剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時間??核心點撥?(2)剪斷絲線后,小球受恒定的重力、電場力,小球應(yīng)沿合力的方向(絲線拉力的反方向)做勻加速直線運動.如下圖.(2)假設(shè)剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時間??核心點撥?方法總結(jié)對處于平衡狀態(tài)的帶電體先進行受力分析,畫出受力圖.然后用力的合成或分解的方法處理這些力,假設(shè)是三力平衡,宜用合成方法;假設(shè)是三力以上的平衡宜用正交分解.第三步是寫平衡方程求解.靜電力作用下的非平衡問題,方法與力學(xué)中相同,首先分析帶電體的受力,再依據(jù)牛頓第二定律F合=ma進行求解.方法總結(jié)對處于平衡狀態(tài)的帶電體先進行受力分析,畫出針對訓(xùn)練4-1:如下圖,光滑斜面傾角為37°,一帶正電的小物塊質(zhì)量為m,電荷量為q,置于斜面上,當沿水平方向加如下圖的勻強電場時,帶電小物塊恰好靜止在斜面上,從某時刻開始,電場強度變化為原來的,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:(1)原來的電場強度大小;針對訓(xùn)練4-1:如下圖,光滑斜面傾角為37°,一帶正電的小物(2)小物塊運動的加速度.答案:(2)3m/s2方向沿斜面向下(2)小物塊運動的加速度.答案:(2)3m/s2方向沿斜達標測評隨堂演練·檢測效果1.a為電場中的一固定點,在a點放一電荷量為q的檢驗電荷,所受電場力為F,a點的場強為E,那么()A.假設(shè)在a點換上電荷量為-q的檢驗電荷,a點場強方向發(fā)生變化B.假設(shè)在a點換上電荷量為2q的檢驗電荷,a點的場強將變?yōu)?EC.假設(shè)在a點移去檢驗電荷,a點的場強變?yōu)榱鉊.a點場強的大小、方向與q的大小、正負、有無均無關(guān)D解析:電場強度E=是通過比值定義法得出的,其大小及方向與檢驗電荷無關(guān),故放入任何電荷時電場強度的方向、大小均不變,故A,B,C均錯誤,D正確.達標測評隨堂演練·檢測效果1解析:電場線上每一點的切線方向都跟正電荷在該點的受力方向相同,A錯誤;沿電場線方向,其疏密變化情況未知,所以電場強度大小不能判定,電荷的受力情況也不能判定,所以B,D錯誤;電場線密的地方場強大,電荷所受電場力越大,C正確.2.關(guān)于電場線的以下說法中,正確的選項是()A.電場線上每一點的切線方向都跟電荷在該點的受力方向相同B.沿電場線的方向,電場強度越來越小C.電場線越密的地方同一試探電荷所受的電場力就越大D.順著電場線移動電荷,電荷受電場力大小一定不變C解析:電場線上每一點的切線方向都跟正電荷在該點的受力方向相同3.(20xx·濟寧高二檢測)如下圖是點電荷Q周圍的電場線,圖中A到Q的距離小于B到Q的距離.以下判斷正確的選項是()A.Q是正電荷,A點的電場強度大于B點的電場強度B.Q是正電荷,A點的電場強度小于B點的電場強度C.Q是負電荷,A點的電場強度大于B點的電場強度D.Q是負電荷,A點的電場強度小于B點的電場強度A解析:正點電荷的電場是向外輻射的,電場線密的地方電場強度大,所以選項A正確.3.(20xx·濟寧高二檢測)如下圖是點電荷Q周圍的電場線,4.(多項選擇)如下圖,帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線,在這條線上有A,B兩點,用EA,EB表示A,B兩處的場強,那么()解析:電場線的切線方向即場強方向,所以選項A正確;電場線的疏密程度表示場強大小,在只有一條電場線的情況下不能判斷場強大小,所以選項B,C錯誤,D正確.ADA.A,B兩處的場強方向相同B.因為A,B在一條電場線上,且電場線是直線,所以EA=EBC.電場線從A指向B,所以EA>EBD.不知A,B附近電場線的分布情況,EA,EB的大小不能確定4.(多項選擇)如下圖,帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線5.如下圖,正電荷Q放在一勻強電場中,在以Q為圓心、半徑為r的圓周上有a,b,c三點,將檢驗電荷q放在a點,它受到的電場力正好為零,那么勻強電場的大小和方向如何?b,c兩點的場強大小和方向如何?5.如下圖,正電荷Q放在一勻強電場中,在以Q為圓心、半徑為r第3節(jié)電場電場強度和電場線第3節(jié)電場電場強度和電場線課堂探究自主學(xué)習(xí)達標測評課堂探究自主學(xué)習(xí)達標測評自主學(xué)習(xí)課前預(yù)習(xí)·感悟新知目標導(dǎo)航(教師參考)重點:電場強度的概念,電場線的意義及常見電場的電場線分布難點:對電場強度的理解、電場強度的疊加,對電場線的理解與應(yīng)用自主學(xué)習(xí)課前預(yù)習(xí)·感悟新知目教材梳理一、電場電荷周圍都存在電場,電荷與電荷之間的相互作用力就是通過它們的

而發(fā)生的.電場對電荷的作用力稱為

.電場電場力二、電場強度1.定義:任何帶電體所形成的電場都能用檢驗電荷所受

與

的比值表征其電場的力的性質(zhì).我們把這個比值稱為該處的電場強度,簡稱場強.電場力電荷量2.公式:E=

,單位:

.N/C3.矢量性:電場中某一點場強的方向就是位于該點的

電荷受力的方向.正教材梳理一、電場電場電場力二、電場強度電場力電荷量2.公式:4.電場力的計算:F=

.qE5.電場疊加原理:當空間存在多個電荷時,它們在某一點形成的場強等于各個電荷單獨存在時在該點的場強的矢量和.想一想在空間中有一電場,把一帶電荷量為q的檢驗電荷放在電場中的A點,該電荷受到的電場力為F.假設(shè)把帶電荷量為2q的點電荷放在A點,那么它受到的電場力為多少?假設(shè)把帶電荷量為nq的點電荷放在該點,它受到的電場力為多少?答案:2FnF三、點電荷電場的場強1.公式:E=

.4.電場力的計算:F=.qE5.電場疊加原理:當空2.方向:以Q為中心,r為半徑作一球面,那么球面上各點的電場強度大小都相等.當Q為正電荷時,場強的方向;當Q為負電荷時,場強的方向.四、電場線1.意義:電場線上每一點的方向都和該處的場強方向一致,某一區(qū)域電場線的反映了這一區(qū)域電場強度的大小.2.特點(1)在靜電場中,電場線起始于,終止于或無窮遠處;或者起始于無窮遠處,終止于負電荷;電場線.(2)任何兩條電場線都不會.(3)電場強度較大的地方電場線較,電場強度較小的地方電場線較.沿半徑向外沿半徑向內(nèi)切線疏密正電荷負電荷不閉合相交密疏2.方向:以Q為中心,r為半徑作一球面,那么球面上各點的電場3.勻強電場:(1)定義:各點場強的

和

都相同的電場.(2)電場線的分布:電場線相互平行而且分布均勻.想一想在實驗室,可以用實驗?zāi)M電場線:頭發(fā)屑在蓖麻油中的排列顯示了電場線的形狀,這能否說明電場線是實際存在的線?答案:電場線實際不存在,但可以用實驗?zāi)M.大小方向3.勻強電場:(1)定義:各點場強的和1.電場看不見、摸不著,因此電場不是物質(zhì).()2.等量異種電荷的連線上,中點的場強最大.()3.電場強度的方向就是放入電場中的電荷受到的電場力的方向.()4.電場線不是實際存在的線,而是為了形象地描述電場而假想的線.()5.電場線就是電荷的運動軌跡.()思考判斷答案:1.×

2.×

3.×

4.√

5.×1.電場看不見、摸不著,因此電場不是物質(zhì).()思考判斷答要點一對電場強度的理解課堂探究核心導(dǎo)學(xué)·要點探究【問題導(dǎo)學(xué)】能否說電場強度跟電荷所受的電場力F成正比,跟電荷量q成反比?答案:電場中某點的電場強度僅與場源電荷及在電場中的位置有關(guān),與檢驗電荷的電荷量、電性及所受電場力F的大小無關(guān),所以不能說E∝F,E∝.要點一對電場強度的理解課堂探究【要點歸納】1.電場強度反映了電場的力的性質(zhì).2.唯一性:只要場源電荷確定下來,場源電荷周圍形成的電場也就確定下來,電場中某點的場強E也就確定下來,與該點放不放檢驗電荷無關(guān).3.矢量性:電場強度是矢量,其方向與在該點的正(負)電荷所受電場力的方向相同(反).【要點歸納】【例1】點電荷Q產(chǎn)生的電場中有一A點,現(xiàn)在在A點放上一電荷量為q=+2×10-8C的檢驗電荷,它受到的電場力為7.2×10-5N,方向水平向左,那么:(1)點電荷Q在A點產(chǎn)生的電場強度大小為E1=,方向.

(2)假設(shè)在A點換上另一電荷量為q′=-4×10-8C的檢驗電荷,此時點電荷Q在A點產(chǎn)生的電場強度大小為E2=.該檢驗電荷受到的電場力大小為,方向.

(3)假設(shè)將A點的檢驗電荷移走,此時點電荷Q在A點產(chǎn)生的電場強度大小E3=,方向為.

?核心點撥?(1)規(guī)定正電荷在該點所受電場力的方向為該點場強方向.(2)電場中某點的電場強度大小和方向與檢驗電荷沒有關(guān)系,它是由場源電荷決定的.【例1】點電荷Q產(chǎn)生的電場中有一A點,現(xiàn)在在A點放上一電荷(2)A點的電場是由點電荷Q產(chǎn)生的,因此此電場的分布由電荷Q來決定,只要Q不發(fā)生變化,A點的電場強度就不發(fā)生變化,與有無檢驗電荷以及檢驗電荷的電性無關(guān),所以E2=E1=3.6×103N/C,由E=得F2=3.6×103×4×10-8N=1.44×10-4N,方向水平向右.(3)假設(shè)移走檢驗電荷,點電荷Q在A點產(chǎn)生的電場強度不變,即E3=E1=3.6×103N/C,方向水平向左.答案:(1)3.6×103N/C水平向左(2)3.6×103N/C

1.44×10-4N水平向右(3)3.6×103N/C水平向左(2)A點的電場是由點電荷Q產(chǎn)生的,因此此電場的分布由電荷Q誤區(qū)警示對電場強度的理解電場中某點的電場強度由場源電荷Q決定,與檢驗電荷q所受電場力及其所帶電荷量無關(guān),即無論有無檢驗電荷,該點的電場強度固定不變.誤區(qū)警示對電場強度的理解(教師備用)例1-1:一帶負電的試探電荷的電荷量為10-10C,放在電場中的P點,所受電場力大小為10-6N,方向向東,那么P點的場強為()A.104N/C,方向向西B.104N/C,方向向東C.10-4N/C,方向向西D.10-4N/C,方向向東A(教師備用)A針對訓(xùn)練1-1:(20xx·濟南期中)關(guān)于電場強度的概念,以下說法正確的選項是()A.由E=可知,某電場的場強E與q成反比,與F成正比B.正、負試探電荷在電場中同一點受到的靜電力方向相反,所以某一點場強方向與放入試探電荷的正負有關(guān)C.電場中某一點的場強與放入該點的試探電荷的正負無關(guān)D.電場中某一點不放試探電荷時,該點場強等于零C解析:E=是一個比值定義式,電場強度的大小與試探電荷所帶電荷量以及電荷所受靜電力的大小無關(guān),是由電場本身的性質(zhì)決定的,A錯誤,C正確;電場強度的方向規(guī)定是正電荷受力的方向,與負電荷受力的方向相反,因此放入負電荷受力的反方向才是電場強度的方向,B錯誤;假設(shè)電場中某點電場強度已測出,將試探電荷拿走,電場強度仍不變,D錯誤.針對訓(xùn)練1-1:(20xx·濟南期中)關(guān)于電場強度的概念,以要點二電場強度的疊加【問題導(dǎo)學(xué)】電場疊加時,如何求電場中某點的場強?答案:場強的疊加遵守矢量合成的平行四邊形定那么,當兩場強方向在同一直線上時,選定正方向后可作代數(shù)運算合成;當兩場強不在同一條直線上時,可應(yīng)用平行四邊形定那么進行矢量合成.要點二電場強度的疊加【問題導(dǎo)學(xué)】答案:場強的疊加遵守【要點歸納】1.等量同種點電荷的電場疊加后的場強變化規(guī)律,如圖(甲)所示.(1)兩點電荷連線中點O處的場強為零,此處無電場線.(2)兩點電荷連線中點O附近電場線非常稀疏,但場強不為零.(3)從兩點電荷連線中點O沿中垂面(線)到無限遠,電場線先變密后變疏,即場強先變大后變小.(4)兩點電荷連線中垂線上各點的場強方向和該直線平行.(5)關(guān)于O點對稱的兩點A與A′,B與B′場強等大、反向.【要點歸納】(2)兩點電荷連線中點O附近電場線非常稀疏,但場2.等量異種點電荷的電場疊加后的場強變化規(guī)律,如圖(乙)所示(1)兩點電荷連線上各點的場強方向從正電荷指向負電荷,沿電場線方向場強先變小再變大.(2)兩點電荷連線的中垂面(線)上,電場線的方向均相同,即場強方向相同,且與中垂面(線)垂直.(3)關(guān)于O點對稱的兩點A與A′,B與B′場強等大、同向.2.等量異種點電荷的電場疊加后的場強變化規(guī)律,如圖(乙)所示【例2】(20xx·山東卷,18)直角坐標系xOy中,M,N兩點位于x軸上,G,H兩點坐標如圖.M,N兩點各固定一負點電荷,一電量為Q的正點電荷置于O點時,G點處的電場強度恰好為零.靜電力常量用k表示.假設(shè)將該正點電荷移到G點,那么H點處場強的大小和方向分別為()B【例2】(20xx·山東卷,18)直角坐標系xOy中,M,高中物理第3節(jié)-電場-電場強度和電場線優(yōu)秀課件規(guī)律方法計算電場強度的幾種方法(1)用定義式E=求解,常用于涉及試探電荷或帶電體的受力情況.(2)用E=k求解,僅適用于真空中的點電荷產(chǎn)生的電場.(3)利用疊加原理求解,常用于涉及空間中存在幾局部電荷的情景.(4)根據(jù)對稱性原理,靈活利用假設(shè)法、分割法求解.規(guī)律方法計算電場強度的幾種方法(1)用定義式E=求(教師備用)例2-1:如圖,真空中xOy平面直角坐標系上的A,B,C三點構(gòu)成等邊三角形,邊長L=2.0m.假設(shè)將電荷量均為q=+2.0×10-6C的兩點電荷分別固定在A,B點,靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,求:(1)兩點電荷間的庫侖力大小;解析:(1)根據(jù)庫侖定律,A,B兩點電荷間的庫侖力大小為F=k,代入數(shù)據(jù)得F=9.0×10-3N.答案:(1)9.0×10-3N

(教師備用)解析:(1)根據(jù)庫侖定律,A,B兩點電荷間的庫侖(2)C點的電場強度的大小和方向.解析:(2)A,B點電荷在C點產(chǎn)生的場強大小相等,均為E1=k,A,B兩點電荷形成的電場在C點的合場強大小為E=2E1cos30°,代入數(shù)據(jù)得E≈7.8×103N/C,場強E的方向沿y軸正向.答案:(2)7.8×103N/C沿y軸正方向(2)C點的電場強度的大小和方向.解析:(2)A,B點電荷在針對訓(xùn)練2-1:(20xx·荊州月考)如圖,一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a,b,d三個點,a和b,b和c,c和d間的距離均為R,在a點處固定一電荷量為q(q>0)的點電荷.一同學(xué)將一檢測電荷沿直線在ac間移動時發(fā)現(xiàn)只在b點不需加力.不計重力,靜電力常量為k.求d點處場強的大小.針對訓(xùn)練2-1:(20xx·荊州月考)如圖,一半徑為R的圓盤高中物理第3節(jié)-電場-電場強度和電場線優(yōu)秀課件要點三電場線【問題導(dǎo)學(xué)】如圖為將頭發(fā)屑放在一對等量異種電荷產(chǎn)生的電場中的頭發(fā)屑的排列情況,形成一些曲線,可以用來模擬電場線,電場線是真實存在的嗎?能否通過“模擬電場線〞判斷電場的強弱情況?答案:電場線并不存在,它是為了形象地描述電場引入的,電場線不存在但可以模擬,電場線比較密的地方電場較強,反之較弱.要點三電場線【問題導(dǎo)學(xué)】答案:電場線并不存在,它是為【要點歸納】1.幾種常見電場的電場線【要點歸納】2.電場線與電荷的運動軌跡2.電場線與電荷的運動軌跡?思維導(dǎo)圖?【例3】實線為三條未知方向的電場線,從電場中的M點以相同的速度飛出a,b兩個帶電粒子,a,b的運動軌跡如圖中的虛線所示(a,b只受電場力作用),那么(D)A.a一定帶正電,b一定帶負電B.電場力對a做正功,對b做負功C.a的速度將減小,b的速度將增大D.a的加速度將減小,b的加速度將增大?思維導(dǎo)圖?【例3】實線為三條未知方向的電場線,從電場中的解析:由于電場線方向未知,故無法確定a,b的電性,選項A錯誤;根據(jù)a,b的運動軌跡,a受向左的電場力,b受向右的電場力,所以電場力對a,b均做正功,兩帶電粒子動能均增大,那么速度均增大,選項B,C均錯誤;a向電場線稀疏處運動,電場強度減小,電場力減小,故加速度減小,b向電場線密集處運動,故加速度增大,選項D正確.解析:由于電場線方向未知,故無法確定a,b的電性,選項A錯誤規(guī)律方法電場線與運動軌跡問題的分析方法(1)由軌跡的彎曲方向判斷靜電力的方向,軌跡彎向所受合力方向的一側(cè).(2)由電場線的疏密判斷加速度的大小.(3)由靜電力做功的情況判斷速度的變化情況.(4)只有當電場線是直線,且?guī)щ娏Ｗ又皇莒o電力作用(或受其他力,但方向沿電場線所在直線),同時帶電粒子的初速度為零或初速度方向沿電場線所在直線時,運動軌跡才和電場線重合.規(guī)律方法電場線與運動軌跡問題的分析方法(教師備用)例3-1:外表電荷均勻分布的帶電球殼,其內(nèi)部電場強度處處為零.現(xiàn)有外表電荷均勻分布的帶電半球殼,如下圖,CD為通過半球頂點C與球心O的軸線.P,Q為CD軸上關(guān)于O點對稱的兩點.那么()A.P點的電場強度與Q點的電場強度大小相等,方向相同B.P點的電場強度與Q點的電場強度大小相等,方向相反C.P點的電場強度比Q點的電場強度強D.P點的電場強度比Q點的電場強度弱A解析:設(shè)想有一個與題述相同的右半球殼,對于相互獨立的左、右兩個半球殼,P點與Q′點場強大小相等,方向相反,那么大小為E1,Q與P′點場強大小相等,方向相反,那么大小為E2;假設(shè)左、右球殼合為一個帶電球殼,由于其內(nèi)部電場強度處處為零,那么E1=E2,由此可知選項A正確.(教師備用)A解析:設(shè)想有一個與題述相同的右半球殼,對于相互針對訓(xùn)練3-1:某電場的電場線分布如下圖,以下說法正確的選項是()A.c點的電場強度大于b點的電場強度B.假設(shè)將一試探電荷+q由a點釋放,它將沿電場線運動到b點C.b點的電場強度大于d點的電場強度D.a點和b點的電場強度的方向相同解析:據(jù)電場線的分布可知,c點的電場線比b點的電場線稀疏,即c點的電場強度小于b點的電場強度;b點的電場線比d點的電場線密,即b點的電場強度大于d點的電場強度;a點和b點的切線方向不同,即兩點的電場強度的方向不同,應(yīng)選項A,D錯誤,C正確;將一試探電荷+q由a點釋放,在a點受力方向沿電場線切線方向,加速度方向為切線方向,因此,電荷不可能沿電場線運動到b點,應(yīng)選項B錯誤.C針對訓(xùn)練3-1:某電場的電場線分布如下圖,以下說法正確的選項要點四電場力與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用【問題導(dǎo)學(xué)】涉及電場力綜合問題的解題思路同解力學(xué)問題的方法有什么不同?答案:完全一樣,只不過受力分析時多了一個電場力,可以用牛頓第二定律求解加速度,用動能定理求解速度,用運動學(xué)公式求位移、時間等.要點四電場力與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用【問題導(dǎo)學(xué)】答案:完全【例4】豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場.其電場強度為E,在該勻強電場中,用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球,絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡,此時小球與極板間的距離為b,如下圖.(重力加速度為g)問:(1)小球帶電荷量是多少??核心點撥?(1)未剪斷絲線前,小球受三個力恰平衡,那么三個力的合力為零.【例4】豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場.其電(2)假設(shè)剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時間??核心點撥?(2)剪斷絲線后,小球受恒定的重力、電場力,小球應(yīng)沿合力的方向(絲線拉力的反方向)做勻加速直線運動.如下圖.(2)假設(shè)剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時間??核