2024-2025學年新教材高中物理第九章靜電場及其應用第三節(jié)電場電場強度學案新人教版必修3

PAGE6-電場電場強度學習目標1、知道電荷間的相互作用是通過電場實現(xiàn)的。知道場與實物是物質存在的兩種不同形式。2、體會用比值定義物理量的方法，理解電場強度的定義公式、單位、方向。3、能推導點電荷的電場強度公式，并能進行有關的計算。知道電場強度的疊加原理，并能用這一原理進行簡潔的計算。4.知道電場線的定義和特點，會用電場線描述電場強度的大小和方向。重點難點1、理解電場強度的定義及物理意義，知道它的矢量性。（重點）2、理解電場線的概念、特點，了解常見的電場線的分布，知道什么是勻強電場。（重點）3、會推導點電荷場強的計算式并能進行有關的計算。（難點）4、知道電場強度的疊加原理，會應用該原理進行簡潔計算。（難點）自主探究一、電場1．電場的產生：電荷在其四周產生電場，電場是電荷四周存在的一種特別物質。2．基本性質：電場對放入其中的電荷產生力的作用。3．電荷間的相互作用：電荷之間是通過電場發(fā)生相互作用的。4．電場和磁場統(tǒng)稱為電磁場，電磁場是一種客觀存在的特別物質，也有能量、動量。5．靜電場：靜止的電荷產生的電場。二、電場強度1．摸索電荷：為探討電場的性質而引入的電荷量和體積都很小的點電荷。2．場源電荷：激發(fā)電場的電荷。3．電場強度(1)定義：放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫作該點的電場強度。(2)定義式：。(3)單位：牛/庫(N/C)。(4)方向：電場強度是矢量，電場中某點的電場強度的方向與正電荷在該點所受的靜電力的方向相同。(5)物理意義：電場強度是描述電場的力的性質的物理量，與摸索電荷受到的靜電力大小無關。三、點電荷的電場電場強度的疊加1．點電荷的電場如圖所示，場源電荷Q與摸索電荷q相距為r，則它們之間的庫侖力，所以電荷q處的電場強度。(1)公式：。(2)方向：若Q為正電荷，電場強度方向沿Q和該點的連線背離Q；若Q為負電荷，電場強度方向沿Q和該點的連線指向Q。2．電場強度的疊加(1)電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產生的電場強度的矢量和。這種關系叫作電場強度的疊加。例如，圖中P點的電場強度，等于電荷＋Q1在該點產生的電場強度E1與電荷－Q2在該點產生的電場強度E2的矢量和。(2)如圖所示，勻稱帶電球體(或球殼)外某點的電場，與一個位于球心、電荷量相等的點電荷在同一點產生的電場相同，即，式中的r是球心到該點的距離(r＞R)，Q為整個球體所帶的電荷量。四、電場線1．定義：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向。2．特點：(1)電場線從正電荷或無限遠動身，終止于無限遠或負電荷，是不閉合曲線。(2)電場線在電場中不相交，因為電場中隨意一點的電場強度方向具有唯一性。(3)在同一幅圖中，電場線的疏密反映了電場強度的相對大小，電場線越密的地方電場強度越大。(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。五、勻強電場1．定義：電場強度的大小相等，方向相同的電場。2．電場線特點：勻強電場的電場線是間隔相等的平行線。3．實例：兩塊等大、靠近、正對的平行金屬板，帶等量異種電荷時，它們之間的電場除邊緣旁邊外就是勻強電場。探究思索電場強度公式的對比理解公式比較內容本質區(qū)分定義式點電荷電場強度的確定式意義及用途給出了一種度量電場強弱的方法指明白點電荷電場強度大小的確定因素適用范圍一切電場真空中點電荷的電場Q或q的意義q表示引入電場的摸索電荷的電荷量Q表示產生電場的場源電荷的電荷量E與其他量的關系E用F與q的比值來表示，但E的大小與F、q的大小無關E不僅用Q、r來表示，且，【典例一】1、電場強度的定義式為，點電荷的場強公式為，下列說法中正確的是()A.中的場強E是電荷q產生的 B.和都只對點電荷適用C.中的F表示單位正電荷的受力 D.中的場強E是電荷Q產生的解題思路：A、B、是電場強度的定義式，采納比值法定義，適用于任何電場，式中q是摸索電荷，是點電荷作為場源的確定式，適用于點電荷，故A、B均錯誤．C、中的F表示單位電量的摸索電荷的受到電場力，可以是正電荷或負電荷，故C錯誤．D、中的Q是產生電場的場源電荷，故D正確．故選D.答案：D電場強度與靜電力的比較電場強度靜電力區(qū)分物理意義反映電場本身的力的性質電荷在電場中受到的力確定因素在靜電場中某一點，E是一個確定的值，用來度量，它確定于電場本身，而與摸索電荷q的存在與否無關力的大小確定于放在電場中的電荷的電荷量q，以及電場中這一點的電場強度E的大小，即矢量的方向由電場確定。電場強度的方向與正電荷所受靜電力的方向相同由電場和電荷共同確定。正電荷所受靜電力方向與電場強度的方向相同，負電荷所受靜電力方向與電場強度的方向相反單位牛/庫（N/C）牛（N）聯(lián)系【典例二】2、在電場中某點放一檢驗電荷，其電量為，檢驗電荷受到的電場力為，則該點電場強度為，那么下列說法正確的是()A．若移去檢驗電荷，該點的電場強度就變?yōu)榱鉈．若在該點放一個電量為的檢驗電荷，該點的場強就變?yōu)镃．若在該點放一個電量為的檢驗電荷，則該點場強大小仍為，但電場強度的方向變?yōu)樵瓉硐喾吹姆较駾．若在該點放一個電量為的檢驗電荷，則該點的場強大小仍為，電場強度的方向也還是原來的場強方向解題思路：電場中的電場強度與放入電場中的電荷無關，無論有無放入檢驗電荷、檢驗電荷的電量如何，電場強度不變。故D正確，A、B、C錯誤。

故選：D答案：D隨堂訓練1、在相距為r的兩點分別放上點電荷和，C為的中點，如圖所示，現(xiàn)引入帶正電的檢驗電荷q，則下列說法中不正確的是()A.假如q在C點受力為零，則和肯定是等量異種電荷B.假如q在延長線離B較近的D點受力為零，則和肯定是異種電荷，且電荷量大小C.假如q在段上的某一點受力為零，而在段上移動時始終受到向右的力，則肯定是負電荷且電荷量大小D.假如q沿的垂直平分線移動時受力方向始終不變，則和肯定是等量異種電荷答案：A2、如圖所示，曲線是電場中的一條電場線，與曲線相切于與正交于P，一個電子通過P點時其速度與同向，若電子只受電場力作用，則其加速度()A.與a同向 B.與b同向 C.與c同向 D.與d同向答案：A3、如圖所示，在正方形四個頂點分別放置一個點電荷，所帶電荷