第九章 3.电场 电场强度（教师用书）-2022-2023学年高二新教材物理必修第三册【勤径学升·同步练测】（人教版）

3．电场　电场强度 学习目标 核心素养 1．知道电场的概念及电场的基本性质。 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，了解几种典型电场的电场线分布特点。 [对应学生用书第10页] 一、电场 1．概念：存在于电荷周围的一种特殊的物质，由电荷产生。场和实物是物质存在的两种不同形式。 2．基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。电荷之间通过电场相互作用。 3．静电场：静止电荷产生的电场。 二、电场强度 1．两种不同功能的电荷 (1)试探电荷：电荷量和体积都很小，用来研究电场各点的性质的点电荷。 (2)场源电荷：激发电场的电荷。 2．电场强度 (1)定义：放入电场中某点的试探电荷所受静电力与它的电荷量之比叫作该点的电场强度。 (2)物理意义：表示电场的强弱和方向。 (3)定义式：E＝，单位为牛每库，符号为N/C。 (4)方向：电场强度的方向与正电荷所受静电力的方向相同，与负电荷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．真空中点电荷的场强 (1)场强公式：E＝k，其中Q为真空中的点电荷的电荷量，r为该点到点电荷Q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。 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等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。如图中P点的电场强度E等于点电荷＋Q1在该点产生的电场强度E1与点电荷－Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和。 四、电场线　匀强电场 1．电场线的特点 (1)电场线是为了形象描述电场而假想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)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。 (3)电场线在电场中不相交。 (4)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密。 2．匀强电场 (1)定义：电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同的电场。 (2)特点：场强方向处处相同，场强大小处处相等。 (3)匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。 1．判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 (1)根据电场强度的定义式E＝可知，E与F成正比，与q成反比。(×) (2)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。(×) (3)以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同。(×) (4)公式E＝与E＝k中q与Q含义不同。(√) (5)在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场。(√) 2．在静电场中的某一点A放一个试探电荷q＝－1×10－10 C，q受到的静电力为1×10－8 N，方向向左，则A点的场强的大小为____________N/C，方向____________；如果从A点取走q，A点场强大小为____________N/C。 解析　已知q＝－1×10－10 C，F＝1×10－8 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　向右　100 [对应学生用书第11页] 要点一　对电场强度的理解 (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。 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＝－2.0×10－8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图所示。则： (1)B处场强是多大？方向如何？ (2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7 C的电荷放在B点，其受力是多大？此时B处场强是多大？ (3)如果将B处电荷拿走，B处的场强是多大？ [解析]　(1)由场强公式