高中物理第一章靜電場第3講電場電場強(qiáng)度和電場線省公開課一等獎(jiǎng)新名師獲獎(jiǎng)?wù)n件

第一章靜電場第3講電場電場強(qiáng)度和電場線1/371.了解電場強(qiáng)度概念及其定義式，并會(huì)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算.2.了解點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度及疊加原理.3.會(huì)用電場線表示電場，并熟記幾個(gè)常見電場電場線分布．目標(biāo)定位2/37二、點(diǎn)電荷電場電場強(qiáng)度疊加三、電場線和勻強(qiáng)電場對點(diǎn)檢測自查自糾欄目索引一、電場和電場強(qiáng)度3/371.電場(1)概念：存在于電荷周圍一個(gè)特殊

，由電荷產(chǎn)生.

是物質(zhì)存在兩種不一樣形式.(2)基本性質(zhì)：對放入其中電荷有

.電荷之間經(jīng)過

相互作用.答案一、電場和電場強(qiáng)度知識(shí)梳理(3)靜電場：

電荷周圍產(chǎn)生電場.物質(zhì)場和實(shí)物力作用電場靜止4/372.電場強(qiáng)度(1)檢驗(yàn)電荷用來檢驗(yàn)電場是否存在及其

分布情況電荷.要求：①電荷量要充分

；②體積要充分 .(2)電場強(qiáng)度①定義：放入電場中某點(diǎn)檢驗(yàn)電荷所受

與它

比值叫做該點(diǎn)電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng).②物理意義：表示電場

和

.③定義式：

，單位為牛(頓)每庫(侖)，符號(hào)為

.④方向：電場強(qiáng)度方向與

所受靜電力方向相同，與負(fù)電荷所受靜電力方向

.答案強(qiáng)弱小小電場力電荷量強(qiáng)弱方向N/C正電荷相反5/37(1)因?yàn)镋＝

，所以有些人說電場強(qiáng)度大小與放入試探電荷受到力F成正比，與電荷量q大小成反比，你認(rèn)為這種說法正確嗎？為何？答案【深度思索】答案不正確.電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度E是唯一，由電場本身決定，與是否放入試探電荷以及放入試探電荷正負(fù)、電荷量大小無關(guān).6/37(2)這里定義電場強(qiáng)度方法叫比值定義法，你還學(xué)過哪些用比值定義物理量？它們都有什么共同點(diǎn)？答案7/37例1

A為已知電場中一固定點(diǎn)，在A點(diǎn)放一電荷量為q試探電荷，所受電場力為F，A點(diǎn)場強(qiáng)為E，則(

)A.若在A點(diǎn)換上電荷量為－q試探電荷，A點(diǎn)場強(qiáng)方向發(fā)生改變B.若在A點(diǎn)換上電荷量為2q試探電荷，A點(diǎn)場強(qiáng)將變?yōu)?EC.若在A點(diǎn)移去電荷q，A點(diǎn)場強(qiáng)變?yōu)榱鉊.A點(diǎn)場強(qiáng)大小、方向與q大小、正負(fù)、有沒有均無關(guān)典例精析解析答案8/37解析電場強(qiáng)度E＝

是經(jīng)過比值定義法得出，其大小及方向與試探電荷無關(guān)；故放入任何電荷時(shí)電場強(qiáng)度方向和大小均不變，故A、B、C均錯(cuò)誤；故選D.答案D9/37例2真空中O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷Q＝＋1.0×10－9C，直線MN經(jīng)過O點(diǎn)，OM距離r＝30cm，M點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷q＝－1.0×10－10C，如圖1所表示.求：典例精析解析答案圖1(1)q在M點(diǎn)受到作用力；10/37答案大小為1.0×10－8N方向沿MO指向Q11/37解析答案圖1(2)M點(diǎn)場強(qiáng)；答案大小為100N/C方向沿OM連線背離Q12/37解析答案圖1(3)拿走q后M點(diǎn)場強(qiáng).解析在M點(diǎn)拿走試探電荷q，有同學(xué)說M點(diǎn)場強(qiáng)EM＝0，這是錯(cuò)誤.其原因在于不知道場強(qiáng)是反應(yīng)電場力性質(zhì)物理量，它是由形成電場電荷Q及場中位置決定，與試探電荷q是否存在無關(guān).故M點(diǎn)場強(qiáng)仍為100N/C，方向沿OM連線背離Q.答案大小為100N/C方向沿OM連線背離Q總結(jié)提升返回13/37總結(jié)提升(1)公式E＝

是電場強(qiáng)度定義式，不是決定式.其中q是試探電荷電荷量.(2)電場強(qiáng)度E大小和方向只由電場本身決定，與是否放入試探電荷以及放入試探電荷正負(fù)、電荷量大小無關(guān).返回14/371.真空中點(diǎn)電荷周圍場強(qiáng)(1)大?。?/p>

.(2)方向：Q為正電荷時(shí)，E方向由點(diǎn)電荷指向

；Q為負(fù)電荷時(shí)，E方向由無窮遠(yuǎn)指向

.2.電場強(qiáng)度疊加：電場強(qiáng)度是矢量.假如場源是多個(gè)點(diǎn)電荷，則電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生電場強(qiáng)度

.答案知識(shí)梳理二、點(diǎn)電荷電場電場強(qiáng)度疊加無窮遠(yuǎn)點(diǎn)電荷矢量和15/37答案【深度思索】16/37例3真空中距點(diǎn)電荷(電荷量為Q)為rA點(diǎn)處，放一個(gè)帶電荷量為q(q?Q)點(diǎn)電荷，q受到電場力大小為F，則A點(diǎn)場強(qiáng)為(

)典例精析解析答案BD17/37例4如圖2所表示，真空中帶電荷量分別為＋Q和－Q點(diǎn)電荷A、B相距為r，則：返回解析答案方法點(diǎn)撥圖2(1)兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O場強(qiáng)多大？(2)在兩點(diǎn)電荷連線中垂線上，距A、B兩點(diǎn)都為rO′點(diǎn)場強(qiáng)怎樣？18/37解析求解方法是分別求出＋Q和－Q在某點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向，然后依據(jù)電場強(qiáng)度疊加原理求出合場強(qiáng).(1)如圖甲所表示，A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)方向相同，由A指向B.A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生電場強(qiáng)度解析答案方法點(diǎn)撥19/37解析答案方法點(diǎn)撥20/37返回方法點(diǎn)撥電場強(qiáng)度是矢量，合成時(shí)遵照矢量運(yùn)算法則(平行四邊形定則或三角形定則)，慣用方法有圖解法、解析法、正交分解法等；對于同一直線上電場強(qiáng)度合成，可先要求正方向，進(jìn)而把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成代數(shù)運(yùn)算.21/371.電場線特點(diǎn)(1)電場線是為了形象描述

而假想一條條有方向

，曲線上每點(diǎn)

方向表示該點(diǎn)電場強(qiáng)度方向.(2)電場線從

或無限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于

或負(fù)電荷.(3)電場線在電場中不

.(4)在同一電場中，電場強(qiáng)度較大地方電場線

.答案三、電場線和勻強(qiáng)電場知識(shí)梳理電場曲線切線正電荷無限遠(yuǎn)相交較密22/372.畫出幾個(gè)特殊電場線(自己畫出電場線)答案23/37答案24/373.勻強(qiáng)電場(1)定義：電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小

、方向

電場.(2)特點(diǎn)：①場強(qiáng)方向處處相同，電場線是

.②場強(qiáng)大小處處相等，要求電場線疏密程度相同，即電場線

.答案相等相同平行直線間隔相等25/37(1)在相鄰兩條電場線之間沒畫電場線地方有電場嗎？答案【深度思索】答案電場線是假想.假如在每個(gè)地方都畫電場線也就無法對電場進(jìn)行描述了，所以在相鄰兩條電場線之間沒畫電場線地方也有電場.(2)電場線是物體運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？答案電場線不是運(yùn)動(dòng)軌跡，運(yùn)動(dòng)軌跡由運(yùn)動(dòng)電荷受力和初速度共同決定，運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向?yàn)樗俣确较?；電場線上各點(diǎn)切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)場強(qiáng)方向，決定著電荷所受電場力方向.26/37A.這個(gè)電場可能是負(fù)點(diǎn)電荷電場B.點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處受到電場力比在B點(diǎn)處受到電場力大C.正電荷能夠沿電場線由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)D.點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處瞬時(shí)加速度比在B點(diǎn)處瞬時(shí)加速度小例5如圖3所表示是某靜電場一部分電場線分布情況，以下說法中正確是(

)典例精析解析答案圖3總結(jié)提升返回27/37解析負(fù)點(diǎn)電荷電場線是從四面無限遠(yuǎn)處不一樣方向指向負(fù)點(diǎn)電荷直線，故A錯(cuò)；總結(jié)提升電場線越密地方場強(qiáng)越大，由題圖知EA＞EB，又因F＝qE，得FA＞FB，故B正確；正電荷在B點(diǎn)受到電場力方向沿切線方向，故其軌跡不可能沿曲線由B到C，故C錯(cuò)誤.答案B返回28/37總結(jié)提升(1)電場線并不是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡.帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)軌跡由帶電粒子所受合外力與初速度共同決定.電場線上各點(diǎn)切線方向是場強(qiáng)方向，決定著粒子所受電場力方向.軌跡上每一點(diǎn)切線方向?yàn)榱Ｗ釉谠擖c(diǎn)速度方向.(2)電場線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡重合必須同時(shí)滿足以下三個(gè)條件①電場線是直線.②帶電粒子只受電場力作用，或受其它力，但其它力方向沿電場線所在直線.③帶電粒子初速度大小為零或初速度方向沿電場線所在直線.返回29/371.(對電場強(qiáng)度了解)電場中有一點(diǎn)P，以下說法中正確有(

)A.若放在P點(diǎn)試探電荷電荷量減半，則P點(diǎn)場強(qiáng)減半B.若P點(diǎn)沒有試探電荷，則P點(diǎn)場強(qiáng)為零C.P點(diǎn)場強(qiáng)越大，則同一試探電荷在P點(diǎn)受到電場力越大D.P點(diǎn)場強(qiáng)方向就是放在該點(diǎn)試探電荷所受電場力方向解析答案對點(diǎn)檢測123430/37解析場強(qiáng)是表示電場本身性質(zhì)物理量，由電場本身決定，與是否有試探電荷以及試探電荷電荷量均無關(guān)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；1234P點(diǎn)場強(qiáng)方向?yàn)榫褪欠旁谠擖c(diǎn)正試探電荷所受電場力方向，與放在該點(diǎn)負(fù)試探電荷所受電場力方向相反，故D錯(cuò)誤.答案C31/372.(對電場強(qiáng)度了解)如圖4所表示，在一帶負(fù)電導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，如在B處放置一個(gè)q1＝－2.0×10－8C電荷，測出其受到靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則B處場強(qiáng)多大？假如換用一個(gè)q2＝＋4.0×10－7C電荷放在B點(diǎn)，其受力多大？此時(shí)B處場強(qiáng)多大？解析答案1234圖432/371234答案200N/C

8.0×10－5N

200N/C33/373.(點(diǎn)電荷電場電場強(qiáng)度疊加)如圖5所表示，M、N和P是以MN為直徑半圓弧上三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧圓心，∠MOP＝60°.電荷量相等、符號(hào)相反兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為E1；若將N點(diǎn)處點(diǎn)電荷移到P點(diǎn)，則O點(diǎn)場強(qiáng)大小變?yōu)镋2，E1與E2之比為(

)解析答案1234圖