第九章 3 电场 电场强度-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】人教必修第三册 新课标辅导

3　电场　电场强度 [学业要求与核心素养] 1．知道电场是客观存在的一种特殊物质。 2．理解电场强度及其定义式，并能用该公式进行有关计算。 3．掌握点电荷的电场和电场强度的叠加。 4．知道电场线的概念，了解几种典型电场线分布特点。 一、电场 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产生的。 2．电场像分子、原子等实物粒子一样具有__能量__，电场是__物质__存在的一种形式。 3．电场是客观存在的。电场的一个重要特征就是对放入其中的电荷有__力__的作用。 二、电场强度 1．试探电荷(检验电荷) 用来检验电场__是否存在__及其__强弱__分布情况的电荷，是研究电场的工具，其电荷量和体积都很__小__。 2．场源电荷(源电荷) 激发电场带电体所带的电荷。 3．电场强度 (1)概念：试探电荷所受的__静电力__与它的__电荷量__的比值，简称场强。 (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__牛每库__，符号__N/C__。 (4)矢量性：电场强度的方向与该点__正__电荷所受静电力的方向相同，与负电荷在该点所受静电力的方向__相反__。 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__静电力__常量，Q是__场源电荷__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__向外__；当Q为负电荷时，E的方向沿半径__向内__。 2．电场强度的叠加 (1)场强的叠加 场强是__矢__量，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单独在该点产生的电场强度的__矢量和__。 (2)均匀带电球体(或球壳)在球的外部电场公式E＝k，式中的r是球心到该点的距离，Q为整个球体所带的电荷量。 四、电场线　匀强电场 1．电场线 (1)概念：电场线是画在电场中的一条条__有方向__的曲线，曲线上每点的__切线__方向表示该点的电场强度方向。 (2)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在同一电场中，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__。 2．匀强电场 (1)概念：如果电场中各点电场强度的大小__相等__、方向__相同__，这个电场就叫作匀强电场。 (2)特点：①电场方向处处相同，电场线是__平行直线__。 ②场强大小处处相等，电场线疏密程度__相等__。 (3)实例：相距很近、带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除外)，可以看作匀强电场。 1．(多选)下列说法正确的是(　　) A．电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，场强反向 B．以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同 C．公式E＝与E＝k中q与Q含义不同 D．在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场 答案　CD 2．在静电场中的某一点A放一个试探电荷q＝－1×10­10 C，q受到的静电力为1×10­8 N，方向向左，则A点的场强的大小为________，方向________；如果从A点取走q，A点场强大小为________。 解析　由题意知，q＝－1×10­10 C，F＝1×10­8 N， 由场强的定义知A点的场强的大小为 E＝＝ N/C＝100 N/C， 场强方向与负电荷在A点所受静电力方向相反，所以A点的场强方向向右；电场强度是反映电场性质的物理量，与有无试探电荷无关，把这个试探电荷取走，A点的电场强度不变，仍为100 N/C。 答案　100 N/C　向右　100 N/C 知识点一　对电场强度的理解 [问题探究] (1)电荷A是如何对电荷B产生作用力的？电荷B是如何对电荷A产生作用力的？ (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)电荷A在周围产生电场，该电场对电荷B有力的作用，电荷B在周围产生电场，该电场对电荷A有力的作用。 (2)2F，nF。F与q成正比，即F与q的比值为定值。 [归纳升华] 1．电场强度的大小和方向都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＝可变形为F＝qE，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]　 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＝－