专题1.3 电场强度（导学案）-2019-2020学年上学期高二物理同步精品课堂（人教版选修3-1）

人教版 物理选修3-1第一章《静电场》 第三节 电场强度 导学案 【学习目标】 1.掌握电场强度的概念及公式，并会进行有关的计算. 2.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理. 3.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 【自主预习】 一、电场 1．电场：存在于_____周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过_____产生的． 2．电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有______的作用． 二、电场强度 1．试探电荷与场源电荷 (1)试探电荷：用来检验电场是否存在及其_______分布情况的电荷，电荷量和尺寸必须_______ (2)场源电荷：_______的电荷． 2．电场强度 (1)定义：放入电场中某点的电荷所受的________跟它的________的比值，叫做该点的电场强度． (2)定义式：E＝. (3)单位：牛/库(N/C)，伏/米(V/m).1 N/C＝1 V/m. (4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与_________在该点所受的静电力的方向相同，与_____在该点所受静电力的方向相反． 三、点电荷的电场　电场强度的叠加 1．真空中点电荷的电场 (1)场强公式：E＝k，其中k是________，Q是_______的电荷量． (2)方向：如果以Q为中心作一个球面，当Q为正电荷时，E的方向沿半径_____；当Q为负电荷时，E的方向沿半径________ 2．电场强度的叠加 场强是_______，如果场源是多个点电荷时，电场中某点的电场强度为各个点电荷______在该点产生的电场强度的________ 四、电场线　匀强电场 1．电场线 (1)电场线的概念：电场线是画在电场中的一条条有方向的______，曲线上每点的______方向表示该点的电场强度方向，电场线不是实际存在的线，而是为了形象描述_______而假想的线． (2)电场线的特点 ①电场线从_________或无限远出发，终止于_________或负电荷． ②电场线在电场中不______ ③在同一电场中，电场强度较大的地方电场线______，电场强度较小的地方电场线_________ (3)几种特殊的电场线分布，如图所示． 2．匀强电场 (1)定义：如果电场中各点电场强度的大小_____方向_______，这个电场就叫做匀强电场． (2)特点：①电场方向处处相同，电场线是_______ ②场强大小处处相等，电场线间隔________ (3)实例：相距很近，带有_________电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘附近除外)，可以看做匀强电场． 【问题探究】一、电场强度 【阅读教材自主回答下列问题】 (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，把一带电荷量为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.若把带电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？若把带电荷量为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？ 【知识深化】 1．电场强度是由电场本身所决定的，与试探电荷无关． 2．电场强度是矢量，其方向与在该点的正电荷所受静电力的方向相同，与在该点的负电荷所受静电力的方向相反． 3．公式E＝是电场强度的定义式，该式给出了测量电场中某一点电场强度的方法． 公式E＝可变形为F＝qE：电场强度E与电荷量q的乘积等于静电力的大小；正电荷所受静电力方向与电场强度方向相同，负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反． 【例1】在电场中的某点放一个试探电荷，其电荷量为q，受到的静电力为F，则该点的电场强度为E＝，下列说法正确的是(　　) A．若移去试探电荷，则该点的电场强度为0 B．若试探电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4E C．若放置到该点的试探电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反 D．若放置到该点的试探电荷变为－2q，则场中该点的场强大小、方向均不变 【例2】如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图，则： (1)B处场强多大？方向如何？ (2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7 C 的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？ (3)如果将B处电荷拿走，B处的场强是多大？ 二、点电荷的电场　电场强度的叠加 【自主分析下列问题】 （1）如图所示，在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q放于P点，已知P点到Q的距离为r，Q对q的作用力是多大？Q在P点产生的电场的电场强度是多大？方向如何？ (2)如果再有一正点电荷Q′＝Q，放在如图4所示的位置，P点的电场强度多大？ 【知识深化】 1．E＝的比较：与E＝k 公