粵教版選修3-5第一章第三節(jié)

第三節(jié)電場強度第一章電場1.理解電場強度的概念，會運用電場強度的定義進行有關(guān)的計算．2.了解電場線的定義、特點及幾種典型電場線的分布規(guī)律．3．會運用庫侖定律和電場強度的定義推導(dǎo)點電荷場強的計算式，并能運用此公式進行有關(guān)的計算．學(xué)習(xí)目標(biāo)新知初探·自主學(xué)習(xí)一、電場自主探究打開自來水龍頭，然后將水流變細(xì)，再用帶電的氣球去靠近水流．發(fā)現(xiàn)水流偏向帶電氣球一側(cè)，如圖1－3－1所示．請你探究分析：為什么帶電氣球與水流沒有接觸，水流的方向卻發(fā)生了彎曲？提示：帶電氣球與水流通過電場發(fā)生相互作用，吸引水流．圖1－3－1成功發(fā)現(xiàn)1．電荷的周圍存在______.帶電體間的相互作用是通過周圍的______

發(fā)生的．電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有_____的作用．2．靜電場：相對觀察者靜止的電荷周圍存在的電場，稱為靜電場．電場電場力二、電場的描述自主探究1．同一個點電荷放在電場中不同位置受電場力的大小、方向一般不同，放在不同的電場中受力也不相同，這說明電場有強弱之分，用怎樣的物理量可以描述電場的強弱呢？提示：電場強度．2．在電場的同一點，電場力的大小與試探電荷的電荷量的比值是恒定的，該比值跟試探電荷的________

無關(guān).它只與產(chǎn)生電場的電荷以及試探電荷在電場中的__________有關(guān),即比值反映電場自身的性質(zhì)．因此，我們可以用這一比值表示電場的強弱．3．有人認(rèn)為，在點電荷Q形成的電場中，在以Q為球心的同一個球面上各點的電場強度都相同．你認(rèn)為對嗎？電荷量具體位置成功發(fā)現(xiàn)1．電場強度(1)定義：放入電場中某一點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的______

，叫做這一點的電場強度，簡稱______

．(2)定義式：________.(3)單位：______

.(4)方向：電場強度是矢量，規(guī)定某點電場強度的方向跟________

在該點所受的電場力的方向相同．負(fù)電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點電場強度的方向______．比值場強N/C正電荷相反2．勻強電場如果電場中各點的場強______

和______

都相同，這種電場叫做勻強電場．3．點電荷的電場和電場的疊加(1)點電荷周圍某點電場強度大小計算式為_________.(2)電場的疊加原理：如果在空間同時存在多個點電荷，這時在空間某一點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的________

．大小方向矢量和三、怎樣“看見”電場自主探究1．電場是看不見、摸不著的，有沒有形象地描述電場的方法呢？電場強度雖然能精確描述電場中某點力的性質(zhì)，但要形象描述電場怎么辦？提示：有用電場線可以形象地描述電場．2．觀察課本第12頁的幾種常見電場的電場線，總結(jié)電場線的特點．成功發(fā)現(xiàn)1．電場線在電場中畫出一系列曲線，使曲線上每一點的切線方向都和該處的____________

一致，這樣的曲線叫做電場線．2．電場線的特點(1)電場線的疏密程度反映了電場的______,電場越______的地方，電場線越密．(2)電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā)，到_________

終止或延伸到無限遠(yuǎn)．(3)勻強電場的電場線是_______________

的平行直線．場強方向強弱強負(fù)電荷間隔距離相等要點探究·講練互動要點一電場、電場強度的理解1．電場的理解電場是一種特殊的物質(zhì)，并非由分子、原子組成，雖然看不見摸不著,但它與實物一樣客觀存在著,它能通過一些性質(zhì)表現(xiàn)其存在，電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用．2．電場強度的理解(1)電場強度是描述電場的力的性質(zhì)的物理量．(2)電場強度由電場本身決定，與放入其中的試探電荷無關(guān)．(3)電場強度是矢量，它遵循矢量的特點和運算法則．3．電場力與電場強度的區(qū)別與聯(lián)系(8分)如圖1－3－2所示，在一帶負(fù)電的導(dǎo)體A附近有一點B，如在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，求B處的電場強度．如果換用一個q2＝4.0×10－7C的電荷放在B點，求其所受的電場力及此時B處的電場強度．圖1－3－2例1【思路點撥】解答本題應(yīng)把握以下三點：(1)電場強度的大小計算和方向判斷可分開進行．(2)場強大小可由場強的定義式求解．(3)場強方向與正(負(fù))電荷所受電場力方向相同(反)．【答案】見解析要點二特別提醒：點電荷和試探電荷兩個概念的比較(1)相同點是它們的幾何線度都必須足夠小，小到在我們研究范圍內(nèi)可以忽略；(2)不同點是點電荷并不要求電荷量充分小，而試探電荷的電荷量一定要充分?。?【答案】

C要點三電場線的理解1．對電場線的理解(1)電場中任何兩條電場線都不能相交，電場線也不閉合．(2)電場線的疏密電場線的疏密程度表示電場強度的大小，電場線越密的地方,場強越大；電場線越稀疏的地方，場強越?。?3)電場線是為描述電場而引入的一種假想曲線，實際上電場中并不存在電場線．(4)不可能在電場中每個地方都畫出電場線，兩條電場線間雖是空白，但那些位置仍存在電場．2．電場線與帶電粒子運動軌跡重合的條件(1)電場線是直線；(2)帶電粒子只受電場力作用，或受其他力，但其他力的合力的方向沿電場線所在直線；(3)帶電粒子初速度的方向為零或初速度的方向沿電場線所在的直線．以上三個條件必須同時滿足．特別提醒：(1)帶電粒子在電場中的運動軌跡由帶電粒子所受合外力與初速度共同決定．(2)運動軌跡上各點的切線方向是粒子的速度方向．(3)電場線上各點的切線方向是場強方向，決定著粒子所受電場力的方向．(單選)如圖1－3－3所示，MN是電場中的一條電場線，一電子從a點運動到b點速度在不斷地增大，則下列結(jié)論中正確的是(

)圖1－3－3A．該電場是勻強電場B．電場線的方向由N指向MC．電子在a處的加速度小于在b處的加速度D．因為電子從a到b的軌跡跟MN重合，所以電場線就是帶電粒子在電場中的運動軌跡例3【解析】

僅從一條直的電場線不能判斷出該電場是否為勻強電場，因為無法確定電場線的疏密程度，所以該電場可能是勻強電場，可能是正的點電荷形成的電場，也可能是負(fù)的點電荷形成的電場，A項錯誤；電子從a到b做的是加速運動,表明它所受的電場力方向是由M指向N，由于負(fù)電荷所受的電場力方向跟場強方向相反,所以電場線的方向由N指向M,B項正確；由于無法判斷電場的性質(zhì),因此不能比較電子在a、b兩處所受電場力的大小，即不能比較加速度的大小，C項錯誤；電場線不是電荷運動的軌跡，只有在特定的情況下，電場線才可能與電荷的運動軌跡重合，D項錯誤．【答案】

B【題后反思】若題目中只給出了一條電場線，我們應(yīng)結(jié)合已有的知識進行推理判斷：(1)若是正點電荷電場中的一條電場線，則沿電場線的方向電場強度越來越??；(2)若是負(fù)點電荷電場中的一條電場線，則沿電場線的方向電場強度越來越大；(3)若是勻強電場中的一條電場線，則各點電場強度均相等．跟蹤訓(xùn)練3

(雙選)(2013·蘇州高二檢測)一帶電粒子只受電場力作用從電場中的A點運動到B點，軌跡如圖1－3－4中虛線所示．不計粒子所受重力，則(

)A．粒子帶正電B．粒子加速度逐漸增大C．A點的速度大于B點的速度D．粒子的初速度不為零圖1－3－4解析：選CD.由軌跡彎曲的方向可知粒子帶負(fù)電．由電場線的疏密程度可知A點的場強大，故粒子的加速度逐漸減?。蛄Ｗ訌腁點運動到B點時，電場力對其做負(fù)功，故A點的速度大于B點的速度．若粒子的初速度為零，其運動軌跡將是直線．尋規(guī)探法·思維啟迪電場的疊加【范例】

(8分)如圖1－3－5所示，真空中帶電荷量分別為＋Q和－Q的點電荷A、B相距為r，則：圖1－3－5(1)兩點電荷連線的中點O的場強多大？(2)在兩點電荷連線的中垂線上，距A、B兩點都為r的O′的場強如何？【思路點撥】

先計算兩點電荷各自在O點和O′