1.3 电场 电场强度 导学案-2021-2022学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

个性化辅导学历案 第三节 电场 电场强度 1． 教学目标 1. 理解什么是电场，清楚电场的基本性质 2. 掌握电场强度的定义及物理意义 3. 掌握点电荷的电场及电场强度的叠加 4. 理解电场线的定义及特点，清楚电场线引入的目的 5. 掌握几种常见的电场线的分布特点 6. 理解匀强电场的含义及特点 2． 教学重点 1. 电场强度的定义 2. 点电荷的电场及电场强度的叠加问题 3. 电场的特点 4. 几种常见的电场线分布以及等量同种（异种）电荷的电场分布特点 5. 匀强电场的特点 三．知识点精讲 知识点一：电场和电场的基本性质 1.产生：电场是在电荷周围存在的一种特殊物质，电荷与电荷之间的力作用通过电场来实现，静止电荷周围的电场称为静电场。 2.基本性质：电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。 【说明】 （1）电场是一种特殊的物质，看不见摸不着，但客观存在。 （2）电荷间的相互作用是通过电场发生的： （3）电场力：电场对处于在其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力，库仑力就是电场力。 知识点二：检验电荷（试探电荷） 1.把尺寸大小、电荷量都充分小的电荷叫做检验电荷。即检验电荷可以看成是电荷量充分小的点电荷。 知识点三：电场强度 1. 定义：放入电场某点的电荷所受到的电场力F与电荷量q的比值叫做电场强度。 2. 定义式：，（q是检验电荷的电荷量）（计算时不带符号） 【说明】 （1）电场是由场源电荷产生的，电场强度只由电场本身决定，与q无关。不能说E与F成正比，不能说E与q成反比。某点的电场强度与有无试探电荷、试探电荷的正负、电荷量q均无关。 （2）是电场强度的定义式，适用于一切电场。 3. 单位：牛每库仑（N/C），伏特每米（V/m）；换算：1N/C=1V/m。 4. 方向（规定）：规定放在电场中某点的正（检验）电荷所受电场力方向为该点场强方向。 5. 物理意义：电场强度描述电场力的性质的物理量，是矢量。 【思考题】电场与重力场十分相似，描述电场力的性质的物理量是电场强度，如果有一个描述重力场力的性质的物理量，请类比电场强度的定义式，定义重力场强度。 知识点四：电场力 1. 电场力公式：F=Eq（计算时不带符号） 知识点五：点电荷的电场及电场强度的叠加 1. 点电荷的电场 （1）大小：，（计算时不带符号）其中Q为场源电荷的电荷量，而非试探电荷的电荷量。r是某点到场源电荷的距离。 （2）方向：若Q为正电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线指向该点；若Q为负电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线指向Q。 （3）使用条件：真空中的点电荷。 【特别提醒】 （1）仅适用于真空中的点电荷的电场，而适用于任何电场。 （2）在中，不能认为“” （3）均匀带电球体之外某点的电场强度可用此公式计算，r为球心到该点的距离。 2. 电场强度的叠加：如果场源是多个点电荷，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。 知识点六：电场线 1. 定义：电场中能形象描述电场的一簇假想曲线，这样的曲线叫电场线。 2. 电场线的特点 （1）曲线上每一点的切线方向为该点的电场强度方向。 （2）电场线从正电荷出发终止于负电荷，或从正电荷出发终止于无穷远，或从无穷远出发终止于负电荷。 （3）电场线不相交，不闭合。 （4）电场线越密，场强越大，反之越小。 （5）电场线是假想曲线，实际并不存在。电场线是一个理想化模型。 （6）电场线并不是只存在于纸面上，而是分布于整个立体空间。 3. 几种常见电场的电场线画法 正点电荷 负点电荷 等量同种电荷（正） 等量异种电荷 带电平行金属板 万箭齐发 万箭穿心 势不两立 手拉手，心连心 等间距 无场强相同的点 无场强相同的点 知识点七：匀强电场 1． 定义：场强大小和方向都相同的电场叫做匀强电场。 2． 匀强电场的性质： （1）场强大小、方向都相等。 （2）电场线是间距相等的平行直线。 （3）带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定（F=Eq） 知识点八：电场线与带电粒子运动轨迹的关系 1． 电场线不是运动轨迹。 2． 电场线与运动轨迹重合的条件（三个条件同时满足） （1）电场线是直线 （2）合力为零或合力与电场线共线。 （3）初速度为零或初速度与电场线共线。 3. 电场力方向判断：沿电场线（切线）且指向运动轨迹凹侧。 【说明】若已知电场线方向可判断带电粒子的电荷符号，否则不能判断；若已知带电粒子的电荷符号，可判断电场线方向，否则不能判断。 知识点九：两个等量电荷的电场的特点 比较项目 等量异种电荷 等量同种电荷 电场线分布图 连线上的场强 大小：O点最小但不是零，越靠近点电荷越大 方向：由正电荷指向负电荷 大小：O点最小，是零；越靠近点电荷越大