1.3 电场与电场强度 —山东省济南外国语学校鲁科版（2019）高中物理必修三学案003

物理新鲁科版必修三第1章导学案003 第3节 电场与电场强度 【学习目标】 1.知道电场是存在于电荷周围的一种特殊物质。 2.会用电场线描述电场，了解常见电场的电场线的分布。 3.理解电场强度和电场力的概念，知道电场强度的定义式，并会应用。 【自主学习】 知识点一　电场及电场力 1.电场：存在于电荷周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过电场的传递。静止电荷产生的电场称静电场。 2.电场力：电场对处在其中的电荷有力的作用，这个力称为电场力。 3. 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，其电荷量q应足够小，其大小也应足够小。 场源电荷：产生电场的电荷。 [思考判断] (1)电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的，并不是真实存在的。( ) (2)电场看不见、摸不着，因此电场不是物质。( ) (3)电场对放入其中的任何电荷都有力的作用，这个力叫电场力。( ) (4)试探电荷放入电场中所造成的影响可忽略不计.( ) 知识点二　电场强度 1.电场强度 (1)定义：放入电场中某点的试探电荷受到的电场力F与它的电荷量q之比。 (2)定义式：E＝ (3)单位：牛顿每库仑(N/C) (4)方向：电场强度是矢量，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，与负电荷在该点所受静电力的方向相反。 2.电场力 (1)公式：F＝qE。 (2)电场强度E从力的角度描述了电场的性质。 [思考判断] (1)根据电场强度的定义式E＝，可知E与F成正比，与q成反比。( ) (2)电场中某点的电场强度方向与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，电荷受力方向反向，则该点电场强度方向不变。( ) 知识点三　电场线 [看图思考] 散开的头发大致 显示电场线的分布 带电人体的头发由于静电斥力而竖直散开。 1.电场线：在电场中绘出一些曲线，曲线上任一点的切线方向与该点电场强度的方向一致。 2.电场线的特点 (1)电场线是为了形象描述电场而假想的线，实际并不存在。 (2)任意两条电场线不相交。 因为电场中某点的电场强度的方向沿电场线在该点的切线方向，若电场线相交，那么交点处就会出现两条切线，这时的电场强度失去了方向的唯一性，所以电场线不能相交。 (3)电场线的疏密表示电场的强弱；电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度的方向。 (4)电场线总是从正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷，即电场线不闭合，在无电荷处不中断。 [思考判断] (1)电场线是电荷在电场中的运动轨迹。( ) (2)电场线的疏密表示电场的弱强。( ) (3)电场线即不可以相交，也不可以相切。( )。 核心探究1 电场及电场力 [要点归纳] (1)电场是一种特殊的物质，并非由分子、原子组成，虽然看不见、摸不着，但它与实物一样客观存在着，它能通过一些性质表现其存在，它与实物一样，也具有物质的一般的重要属性，如质量、能量等。 (2)电荷的周围一定存在电场，静止电荷的周围存在着静电场，本章所研究的规律，有些只适用于静电场。 (3)电荷间的相互作用是通过电场发生的，是通过电场来传递的。 核心探究2 电场强度 [要点归纳] (1)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及放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。电场中不同位置的电场强度一般是不同的。 (2)矢量性：电场强度描述了电场的方向，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。 (3)物理意义：表示电场强弱和方向的物理量，数值上等于单位电荷量的电荷在电场中受到的静电力。 (4)求解电场强度的方法 用定义式E＝求解，适用于任何电场。 (5)电场力 电场力的计算公式F＝qE，如果已知电场中某点的场强E，便可计算在电场中某已知带电体在该点所受静电力的大小。 静电力同库仑力一样都是性质力，但库仑力是点电荷之间的电场力，而静电力是电荷在电场中受力的统称。 核心探究3　电场线 [要点归纳] 1.点电荷的场强分布 (1)离点电荷越近，电场线越密集，电场强度越大。 (2)点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点。 (3)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直。在此球面上电场强度大小处处相等，方向各不相同。 2.等量点电荷 (1)等量异种点电荷 “手牵手，心连心”相吸状 ①两点电荷连线之间，电场强度的大小先减小后增大，中点O的电场强度最小。 ②连线中垂线上，O点的电场强度最大，沿中垂线从O到无穷远，电场强度一直减小。 (2)等量同种点电荷 “势不两立”相斥状 ①两点电荷连线之间的电场强度的大小先变小后变大，中点O的场强为零。 ②连线中垂线上，沿中垂线从O点到无穷远，电场强度先增大后减