第1章 3 电场 电场强度和电场线-2021-2022学年高中物理选修3-1【名师导航】同步Word教参(教科版)

3　电场　电场强度和电场线 [学习目标]　1.[物理观念]知道电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质．　2.[物理观念]理解电场强度的定义及物理意义，知道它的矢量性．　3.[科学思维]掌握点电荷场强的计算式并能进行有关的计算．　4.[科学思维]知道电场强度的叠加原理，能应用该原理进行简单计算．　5.[物理观念]知道电场线的概念、特点，掌握常见的电场线的分布特点，知道什么是匀强电场． 一、电场 电场的概念与基本性质 二、电场强度 1．检验电荷和场源电荷 (1)检验电荷 (2)场源电荷 如果电场是由某个带电体激发产生的，那么该带电体所带的电荷称为场源电荷或源电荷． 2．电场强度 (1)定义：放入电场中某处的检验电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值． (2)公式：E＝. (3)单位：牛每库，符号：N/C. (4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同．负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向相反，如图所示． 3．真空中点电荷的场强 (1)大小：E＝k. (2)方向 ①正点电荷：某点P的场强方向沿着二者连线背离正电荷，如图甲所示． ②负点电荷：某点P的场强方向沿着二者连线指向负电荷，如图乙所示． 三、电场线 1．电场线 (1)电场线：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，电场线不是实际存在的线，而是为了形象描述电场而假想的线． (2)几种特殊的电场线分布 文字语言 图形语言 记忆口诀 正点电荷 光芒四射 负点电荷 万箭穿心 等量同种 点电荷 比翼双飞 等量异种 点电荷 大红灯笼 带等量异种电荷的两金属板其内部形成的匀强电场 互相平行且等间距的直线 (3)电场线的特点 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)定义：如果电场中各点电场强度大小相等、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，电场线间隔相等． 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)在电场中的电荷，不论是静止的还是运动的，都受到电场力的作用． (√) (2)检验电荷在电场中某点所受电场力越大，该点的场强越大． (×) (3)在E＝中场强大小与q无关，同样在E＝k中场强大小与Q也无关． (×) (4)E＝k这个公式对于任何静电场都成立． (×) (5)电场线可以描述电场的强弱，也能描述电场的方向． (√) 2．真空中，A、B两点与场源电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为(　　) A．3∶1　　　　 B．1∶3 C．9∶1 D．1∶9 C　[由点电荷场强公式有E＝k∝r－2，故有＝＝＝9∶1，C项正确．] 3.(多选)如图是某电场中的电场线，在该电场中有A、B两点，下列结论正确的是(　　) A．A点的场强比B点的场强大 B．A点的场强方向与B点的场强方向相同 C．将同一点电荷分别放在A、B两点，若点电荷只受电场力作用，则放在A点的加速度比放在B点的加速度大 D．因为A、B两点没有电场线通过，所以电荷放在这两点不会受电场力作用 AC　[由题图看出，A点处电场线比B点处电场线密，则A点场强比B点的大，故A正确；场强方向沿电场线的切线方向，则知A、B两点处的场强方向不同，故B错误；由F＝qE知同一点电荷在A点所受的电场力一定比在B点所受的电场力大，由牛顿第二定律知同一点电荷在A点的加速度比放在B点的加速度大，故C正确；没有电场线通过的地方不代表没有电场，这两点有电场存在，电荷放在这两点会受到电场力的作用，故D错误．] 　对电场强度的理解 1．电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用． 2．电场强度是比值法定义的物理量，电场强度的大小和方向只由电场本身特性决定，与放入其中的检验电荷无关．不能认为E和F成正比，和电荷量q成反比．可以从两方面理解： (1)电场强度的大小与该点放不放电荷、放入的电荷量的大小均无关； (2)电场强度的方向与放入该点的正检验电荷的受力方向相同，是确定的，如果在该点放入负检验电荷，则场强方向与负检验电荷受力方向相反． 3．某空间中有多个电荷时，该空间某点的电场强度等于所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和． 【例1】　在电场中某点放一检验电荷，其电荷量为q，检验电荷受到的静电力为F，则该点的电场强度为E＝，那么下列说法中正确的是(　　) A．若移去检验电荷q，该点的电场强度就变为零 B．若在该点放一个电荷量为2q的检验电