第9章 第3节 电场 电场强度(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

第3节　电场　电场强度 核心素养 物理观念 科学思维 科学态度与责任 1．通过类比与实验模拟的方法建立电场概念，知道电荷间的相互作用是通过电场实现的，知道场是物质存在的形式之一。 2．理解电场强度的定义式、单位和方向。 3．知道点电荷形成的电场的电场强度的表达式。 4．理解电场线的概念、特点，知道什么是匀强电场 1．通过电场强度概念的建立过程，进一步体会用物理量之比定义新物理量的方法。 2．会计算多个点电荷形成的电场的电场强度。 3．了解几种典型场的电场线，体会用虚拟的图线描述抽象物理概念的思想方法 通过实验体会电场的客观性，电场线的模拟性，激发学生探索未知的热情 [对应学生用书P14] 知识点一 电场　电场强度 1．电场 (1)电场的产生：电荷的周围存在着由它产生的电场。电场是物质存在的一种形式，只有在研究运动的电荷，特别是运动状态迅速变化的电荷时，电场的物质性才更加突显。❶ (2)处在电场中的其他电荷受到的作用力是电场给予的。 (3)电荷间的相互作用：❷。电荷之间是通过电场发生相互作用的。 (4)静电场：静止的电荷产生的电场叫作静电场。 2．电场强度 (1)试探电荷：在研究电场的性质时，放入电场中的电荷量和体积都很小的点电荷，叫作试探电荷。 (2)场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷，叫作场源电荷或源电荷。 (3)电场强度 ①定义：在电场的不同位置，试探电荷所受的静电力与它的电荷量之比，叫作电场强度❸。 ②定义式：E＝。 ③单位：牛/库，符号为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❹。 1．电场看不见，摸不着，因此电场实际不存在。(　×　) 2．根据电场强度的定义式E＝可知，E与F成正比，与q成反比。(　×　) 3．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。(　×　) 知识点二 点电荷的电场　电场强度的叠加 1．点电荷的电场强度 (1)公式：E＝k❺。 (2)特点：以电荷量为Q的点电荷为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等。 (3)方向：当Q为正电荷，电场强度E的方向沿半径向外；当Q为负电荷，电场强度E的方向沿半径向内。 2．电场强度的叠加 (1)电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。 (2)如图所示，一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同，即E＝k，式中的r是球心到该点的距离(r＞R)，Q为整个球体所带的电荷量。 1．在E＝中场强大小与q无关，同样在E＝中场强大小与Q也无关。(　×　) 2．以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同。(　×　) 3．场强的叠加满足平行四边形定则。(　√　) 知识点三 电场线 匀强电场 1．电场线 (1)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在同一幅图中，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❻，因此在同一幅图中可以用电场线的疏密来比较各点电场强度的大小。 ②电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷❼。 ③同一电场的电场线在电场中不相交❽，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。 2．匀强电场 (1)定义：各点的电场强度的大小相等，方向相同的电场，叫作匀强电场。 (2)特点：匀强电场中的电场线是平行的，其疏密程度是相同的。匀强电场的电场线可以用间隔相等的平行线来表示。 3.相距很近的一对带等量异种电荷的平行金属板，它们之间的电场除边缘外，可以看作匀强电场。 1．电场线可以描述电场的强弱，也能描述电场的方向。(　√　) 2．电场线在实际中并不存在。(　√　) 3．只要电场线是平行的直线，该电场一定是匀强电场。(　×　) 批注❶：物质的存在有两种形式，一种是实物，如原子、分子等，另一种是场，如电场、磁场等。 批注❷：A电荷之所以受到B电荷的作用力，是因为A电荷处于B电荷的电场中。 批注❸：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小无关。 批注❹：若试探电荷为负电荷，则电场强度的方向与负电荷受力的方向相反。 批注❺：点电荷电场强度的决定式，E由Q、r决定，与试探电荷无关。 批注❻：电场线的疏密可以定性的描述电场的强弱，没有电场线的位置也有电场存在。 批注❼：静电场的电场线有起点，有终点，是不闭合曲线。 批注❽：表明了电场中电场强度的唯一性。 [对应学生用书P17] 探究点一　电场强度的理解　(物质观念之形成) ►情境探究 冬季，人们在触摸金属等导电物体时很容易有电击的感觉，这是因为冬季天气干燥，人们在脱衣服的时候很容易产生静电，当人与导电物