高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 1.4 電場(chǎng)強(qiáng)度（二）學(xué)案新人教版選修3-1

1、1.4電場(chǎng)強(qiáng)度（二） 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的疊加計(jì)算。2知道電場(chǎng)線及幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布?！緦W(xué)習(xí)過程】學(xué)習(xí)任務(wù)1：電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加 回顧： 電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式： （普遍適用） 電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式： （適用于真空中點(diǎn)電荷） 思考： 如果真空中某區(qū)域同時(shí)存在兩個(gè)乃至兩個(gè)以上點(diǎn)電荷，那么如何計(jì)算該區(qū)域某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度呢？結(jié)論： 電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，區(qū)域空間幾個(gè)電場(chǎng)的疊加滿足矢量運(yùn)算法則-平行四邊形法則。 推導(dǎo)： 1、真空中，帶電荷量分別為Q和Q的點(diǎn)電荷A、B相距r，兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的場(chǎng)強(qiáng)。 Q在O的場(chǎng)強(qiáng)EA= ，方向 Q在O的場(chǎng)強(qiáng)EA= ，方向 因此O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為EO ，方向 2

2、、真空中，兩等量異種點(diǎn)電荷（電荷量分別為Q和Q，相距r）連線的中垂線上某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。3、真空中，兩等量同種點(diǎn)電荷（電荷量分別為Q和Q，相距r）連線的中垂線上某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。練習(xí)： 如圖所示，A、B、C三點(diǎn)為一直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，B30，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷qA、qB，測(cè)得C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與AB平行，則qA帶_電，qAqB_。學(xué)習(xí)任務(wù)2：電場(chǎng)線 思考： 電場(chǎng)中各點(diǎn)強(qiáng)弱和方向各不相同，雖然可以利用場(chǎng)強(qiáng)E的大小和方向來具體揭示，但由于電場(chǎng)是一種看不見、摸不著，但又客觀存在的特殊物質(zhì)，有沒有辦法借用輔助手段讓它“現(xiàn)出原形”呢？ 方法： 法拉第創(chuàng)立電場(chǎng)線 電場(chǎng)線事實(shí)上并不存在，是假想的，可以形象反映

3、電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。規(guī)定： 電場(chǎng)線的疏密程度反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱：稀疏反映電場(chǎng) ，電場(chǎng)強(qiáng)度E 。密集反映電場(chǎng) ，電場(chǎng)強(qiáng)度E 。 電場(chǎng)線上各點(diǎn)的切線方向代表電場(chǎng)的方向，即電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向。特點(diǎn)： 電場(chǎng)線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷。 電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交。（為什么？）分析： 典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布。訓(xùn)練： 如圖所示是靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線分布，下列說法中正確的是A這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)B點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處受到的靜電力比在B點(diǎn)處受 到的靜電力大C點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度比在B點(diǎn)處的 瞬時(shí)加速度小(不計(jì)重力)D負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的靜電力的方向沿B點(diǎn)切 線方向?qū)W習(xí)任務(wù)3：勻強(qiáng)電場(chǎng)定義： 如果

4、電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這個(gè)電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)。思考： 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線如何分布？嘗試畫一畫實(shí)例： 兩等大、正對(duì)且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)中，除邊緣附近外，就是勻強(qiáng)電場(chǎng)。【課后作業(yè)】（ ）1、如圖所示是在一個(gè)電場(chǎng)中的a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí)，電荷所受的靜電力F跟引入的電荷電荷量之間的函數(shù)關(guān)系，下列說法正確的是A該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)Ba、b、c、d四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是EdEbEaEcC這四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是EbEaEcEdD無法比較場(chǎng)強(qiáng)的大?。?）2、如圖所示的各電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是（ ）3、關(guān)于電場(chǎng)線的特征，下列說法中正確的是A如果某空間中的電場(chǎng)

5、線是曲線，那么在同一條電場(chǎng)線上各處的場(chǎng)強(qiáng)不相同B如果某空間中的電場(chǎng)線是直線，那么在同一條電場(chǎng)線上各處的場(chǎng)強(qiáng)相同C如果空間中只存在一個(gè)孤立的點(diǎn)電荷，那么這個(gè)空間中的任意兩條電場(chǎng)線相交；如果空間中存在兩個(gè)以上的點(diǎn)電荷，那么這個(gè)空間中有許多電場(chǎng)線相交D電場(chǎng)中任意兩條電場(chǎng)線都不相交（ ）4、把質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷q在電場(chǎng)中由靜止釋放，若它運(yùn)動(dòng)的過程中不計(jì)重力，下列敘述正確的是A點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡必與電場(chǎng)線重合B點(diǎn)電荷的速度方向必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致C點(diǎn)電荷的加速度方向必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致D點(diǎn)電荷的受力方向必與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致（ ）5、如圖所示，實(shí)線是電場(chǎng)線，方向已標(biāo)明，虛

6、線ab是某一帶電 粒子(不計(jì)重力)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，則根據(jù)以上條件可以作出正確判斷的是A粒子帶正電荷 B靜電力的方向Ca、b兩點(diǎn)的速度大小關(guān)系Da、b兩點(diǎn)的加速度大小關(guān)系（ ）6、如圖甲所示，在x軸上有一個(gè)點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出)，O、M、N為軸上三點(diǎn)。放在M、N兩點(diǎn)的試探電荷受到的靜電力跟試探電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示，則AM點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2103 N/CBN點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2103 N/CC點(diǎn)電荷Q在M、N之間D點(diǎn)電荷Q在M、O之間（ ）7、一個(gè)帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)P放在兩個(gè)等量負(fù)電荷A、B的電場(chǎng)中，P恰好在AB連線的垂直平分線的C點(diǎn)處，現(xiàn)將P在C點(diǎn)由靜止釋放如圖，設(shè)P只受電場(chǎng)力作用，

7、則AP由C向AB連線中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，加速度可能越來越小而速度越來越大BP由C向AB連線中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，加速度可能先變大后變小，最后為零，而速度一直變大CP運(yùn)動(dòng)到與C關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)C靜止DP不會(huì)靜止，而是在C與C間來回振動(dòng)（ ）8、如圖所示，一電子沿等量異號(hào)電荷連線的中垂線由AOB勻速運(yùn)動(dòng)，電子重力不計(jì)，則電子除受靜電力外，所受的另一個(gè)力的大小和方向變化情況是A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（ ）9、某靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線如圖所示，帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，由M運(yùn)動(dòng)到N，以下說法正確

8、的是A粒子必定帶正電荷B由于M點(diǎn)沒有電場(chǎng)線，粒子在M點(diǎn)不受電場(chǎng)力的作用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)能小于在N點(diǎn)的動(dòng)能10、如圖所示，有一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為900 N/C，在電場(chǎng)內(nèi)一水平面上作半徑為10 cm的圓，圓上取A、B兩點(diǎn)，AO沿電場(chǎng)方向，BOOA，另在圓心處放一電量為109 C的正點(diǎn)電荷，則A處場(chǎng)強(qiáng)大小EA_ N/C，B處場(chǎng)強(qiáng)大小EB_ N/C。11、如圖所示，絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端連接一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的帶正電小球，要使帶電小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成角，可在空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng)則當(dāng)所加的勻強(qiáng)電場(chǎng)沿著什么方向時(shí)可使場(chǎng)強(qiáng)最小?最小的場(chǎng)強(qiáng)多大?這時(shí)細(xì)線中的張力多大?12、如圖所示，用長(zhǎng)30 cm的細(xì)線將質(zhì)量為m