第1章 第3节 电场 电场强度-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【名师导航】同步Word教参(粤教版)

第三节　电场　电场强度 学习目标：1.[物理观念]知道电荷间的相互作用是通过电场发生的。　2.[物理观念]理解电场强度、掌握电场强度的矢量性。　3.[科学思维]会进行点电荷的叠加与计算。　4.[科学思维]知道常见的几种电场，理解电场线及特点。 一、电场 1．电场：电荷周围存在电场，电荷之间的相互作用力是通过电场发生的，静止场源电荷在其周围产生的电场，即静电场。 2．基本性质：对放入其中的电荷有作用力。 二、电场强度 1．试探电荷：电量和体积足够小的电荷，放入电场后不影响原电场的分布。 2．电场强度 (1)定义：放入电场中某点处的试探电荷受到的电场力F跟它的电量q之比，简称场强，用字母E表示。 (2)公式：E＝。 (3)单位：牛顿每库仑，符号：N/C。 (4)方向：跟正电荷在该点所受力的方向相同或跟负电荷在该点所受力的方向相反。 3．匀强电场：电场中各点的电场强度的大小和方向都相同的电场。 三、点电荷的电场 1．点电荷的电场 (1)公式：E＝k。 (2)含义：点电荷Q的电场中任意点的电场强度的大小，与点电荷的电荷量成正比，与该点到点电荷距离的平方成反比。 2．电场的叠加原理：如果空间中同时存在多个点电荷，这时在空间某点的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。 四、电场线 1．电场线：用来形象直观地描述电场的曲线，曲线上每一点的切线方向都和该处的场强方向一致。 2．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。 (3)电场线的疏密反映了电场的强弱。 (4)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。 (5)匀强电场的电场线是间隔距离相等的平行直线。 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (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)根据E＝k，点电荷的电场强度与场源电荷Q成正比，与距离r的平方成反比。 (√) (3)根据点电荷电场线分布，可以确定以点电荷为圆心的圆上各点电场强度相同。 (×) (4)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。 (√) 2．下列说法中正确的是(　　) A．电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B．电场中某点的场强等于，但与检验电荷的受力大小及带电荷量无关 C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向 D．公式E＝对于任何静电场都是适用的和E＝k B　[E＝仅用于点电荷的电场，D错。]只是电场强度的定义式，不能说电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比，与电荷量成反比，因为电场中某点的电场强度只与电场本身的性质有关，与检验电荷的电荷量及受力无关，A错，B对；电场中某点的场强方向为正电荷在该点的受力方向，C错；公式E＝F/q对于任何静电场都适用，E＝ 3．(多选)关于电场线的特征，下列说法中正确的是(　　) A．如果某空间中的电场线是曲线，那么在同一条电场线上各处的场强不相同 B．如果某空间中的电场线是直线，那么在同一条电场线上各处的场强相同 C．如果空间中只存在一个孤立的点电荷，那么这个空间中的任意两条电场线不相交；如果空间中存在两个以上的点电荷，那么这个空间中有许多电场线相交 D．电场中任意两条电场线都不相交 AD　[如果电场线是曲线，那么这条曲线上各点的切线方向表示在该点的场强方向，故曲线上各点的场强方向不同，A选项正确；在电场中任何一点的场强都是唯一确定的，两条电场线如果相交，则交点有两个切线方向，该点场强就不再唯一，故D选项正确。] 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？ 提示：(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的性质。 (2)2F，nF。F与q成正比，即F与q的比值为定值。 1．公式E＝的比较和E＝k 公式 E＝ E＝k 本质区别 定义式 决定式 意义及用途 给出了一种量度电场强弱的方法 指明了点电荷场强大小的决定因素 适用范围 一切电场 真空中点电荷的电场 Q或q意义 q表示引入电场的检验(或试探)电荷的电荷量 Q表示产生电场的点电荷的电荷量 关系理解 E用F与q的比值来表示，但E的大小与F、q大小无关 E不仅用Q、r来表示，且E∝Q，E∝ 2.计算电场强度的几种方法 方法 适用情况 用定义式E＝求解