第一章 第3节 电场强度（讲解课件）-2019-2020学年高中物理选修3-1【优化探究】同步导学案（人教版）

第3节　电场强度 学习目标 素养提炼 1.理解电场强度的概念及公式，并会进行相关的计算． 2.会用电场线表示电场，并熟记几种常见电场的电场线分布特征． 3.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理. 3个概念——电场、电场强度、电场线 2个公式——E＝，E＝ 1个方法——比值定义式 1个原理——电场强度叠加原理 授课提示：对应学生用书第6页 一、电场 1．概念 存在于电荷周围的一种特殊的物质，由电荷产生．场与实物是物质存在的两种不同形式． 2．基本性质 对放入其中的电荷有力的作用．电荷之间通过电场相互作用． 3．静电场 静止电荷产生的电场． 二、电场强度 1．两种不同功能的电荷 试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，电荷量和尺寸必须充分小． 场源电荷：激发电场的电荷． 2．电场强度 (1)概念：放入电场中某点的点电荷所受电场力F与它的电荷量q的比值． (2)物理意义：表示电场的强弱和方向． (3)定义式及单位：E＝，单位是牛[顿]每库[仑]，符号为N/C. (4)矢量性：电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同． [思考] 　阅读教材中“电场强度”部分的内容，回答下列问题． (1)在如图所示的实验中，带电金属球A通过什么对带电小球发生库仑力作用？把同一个带电小球分别挂在P1、P2、P3处时，发现受力的大小不同，这说明什么？ (2)如果图中的带电金属球A可以看作点电荷，且它所带电荷量为Q，那么在离A球距离为r的位置依次放置点电荷q、2q、3q、…，其所受到的库仑力分别是多少？ (3)为什么电场强度的定义式为E＝，却又说电场中某点的电场强度E与放在该处的试探电荷的电荷量q及其受到的静电力F无关？ 提示：(1)电场，电场有强弱之分． (2)、、. (3)比值的大小反映了电场的强弱，该比值由源电荷决定，与F和q无关． 三、点电荷的电场　电场强度的叠加 1．真空中点电荷的场强 (1)大小：E＝k(Q为场源电荷)． (2)方向：物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同，按照这个规定，负电荷在电场中某点所受的静电力的方向与该点的电场强度的方向相反． 2．电场强度的叠加 电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和． [判断辨析] 　(1)由公式E＝k可知，放入电场中某点试探电荷的电荷量越大，则该点的电场强度越大．(×) (2)在两个点电荷形成的电场中，若某点电场强度为零，则这两个点电荷对放入该点的试探电荷都没有作用力．(×) (3)在点电荷形成的电场中，任何两点的电场强度都不相同．(√) 四、电场线　匀强电场 1．电场线 为了形象地描述电场而假想的一条条有方向的曲线．曲线上每点的切线的方向表示该点的电场强度的方向． 2．电场线的特点 (1)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷． (2)电场线在电场中不相交． (3)电场强度较大的地方，电场线较密；电场强度较小的地方，电场线较疏． (4)电场线上任意一点顺着电场线的切线方向，表示该点电场强度的方向．[来源:学科网] (5)电场线不是实际存在的曲线，是为了形象地描述电场而假想的． 3．匀强电场 (1)定义：各点的电场强度大小相等、方向相同的电场．[来源:Zxxk.Com] (2)电场线：间隔相等的平行直线． 授课提示：对应学生用书第7页 要点一　对电场和电场强度的理解 　(1)电场的基本性质是什么？如何去探究电场的这种性质？ (2)在空间中有一电场，把一电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点，该电荷受到的静电力为F.若把电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？若把电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？电荷受到的静电力F与电荷量q有何关系？ 答案：(1)电场对放入其中的电荷有力的作用．可在电场中放一试探电荷，通过分析试探电荷的受力研究电场性质．[来源:学+科+网Z+X+X+K] (2)2F，nF.F与q成正比，即F与q的比值为定值． 　关于电场强度的三点说明 (1)电场强度反映了电场的力的性质． (2)唯一性：电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关．电场中不同的地方，电场强度一般是不同的． (3)矢量性：电场强度描述了电场的强弱，是矢量，其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同，与在该点的负电荷所受电场力的方向相反． [特别提醒][来源:Zxxk.Com] 1试探电荷是一种理想化模型，它是电荷量和尺寸都充分小的点电荷，点电荷不一定能作试探电荷. 2和已经学过的其他矢量一样，比较电场强度是否相同时，一定要考虑大小、方向两个要素. 　电场中有一点P，下列说法正确的是(　　)