第9章 第3节 电场 电场强度（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册（人教版）

第3节　电场　电场强度 [学习目标]　1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的，知道场与实物是物质存在的两种不同形式(物理观念).2.掌握用比值定义新物理量的方法，理解电场强度的定义公式、单位和方向(科学思维).3.能推导点电荷的电场强度公式，并能进行相关的计算；理解电场强度的叠加原理，能进行叠加计算(科学思维).4.理解电场线的定义和特点，会用电场线描述电场强度的大小和方向(科学思维)． 知识点一　电场 1．概念：电荷周围存在的一种特殊物质．带电体间的相互作用是通过周围的__电场__发生的．__静止电荷__产生的电场叫静电场． 2．基本性质：电场对放入其中的电荷有__力__的作用． 知识点二　电场强度 1．试探电荷：为了便于用它来研究电场各点的性质，而引入的电荷量和体积都__很小__的点电荷． 2．场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷，是电场的来源，或叫__源电荷__. 3．电场强度 (1)概念：放入电场中某一点的试探电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值，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)公式：　E＝　. (4)单位：牛/库，符号__N/C__(另一个单位是伏/米，符号V/m，有1 V/m＝1 N/C)． (5)方向：电场强度是矢量，规定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；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__. 知识点三　点电荷的电场强度　电场强度的叠加 1．真空中点电荷的电场强度 (1)大小计算式：　E＝k　. (2)方向：以Q为中心，作一球面，则球面上各点电场强度大小__相等__，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 如果场源电荷是多个点电荷，则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__. 知识点四　电场线　匀强电场 1．电场线 为了形象描述电场而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．静电场电场线的特点 (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)电场线在电场中既不相交，也不相切． (3)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__. 3．匀强电场 (1)概念：电场中各点电场强度的大小__相等__、方向__相同__的电场． (2)特点：匀强电场的电场线是__间隔相等__的平行线． (3)实例：两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘附近外就可以看作匀强电场. 1．判断下列说法的正误． (1)电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西．(　　) (2)根据E＝，由于q有正负，故电场中某点的场强有两个方向．(　　) (3)E＝k这个公式对于任何静电场都成立．(　　) (4)顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小．(　　) 答案　(1)√　 (2)×　 (3)×　 (4)× 2．在电场中某处放置电量为1×10－6 C的点电荷，受到电场力0.1 N，则该处的电场强度为__________N/C；若改放2×10－5 C的点电荷，该处的电场强度为________N/C. 答案　1×105　1×105 考点一　对电场强度的理解 【例题1】 点电荷Q产生的电场中有一A点，现在A点放上一电荷量为q＝＋2×10－8 C的试探电荷，它受到的静电力为7.2×10－5 N，方向水平向左，则： (1)点电荷Q在A点产生的电场强度大小为E1＝__________，方向__________. (2)若在A点换上另一电荷量为q′＝－4×10－8 C的试探电荷，此时点电荷Q在A点产生的电场强度大小为E2＝__________，该试探电荷受到的静电力大小为________，方向__________. (3)若将A点的试探电荷移走，此时点电荷Q在A点产生的电场强度大小E3＝__________，方向__________. 思维导引：场强的大小用公式E＝计算；其方向与正电荷所受电场力的方向相同；电场中某点的电场强度与试探电荷无关． 解析 (1)根据电场强度的定义式E＝可得E1＝ N/C＝3.6×103 N/C，电场强度的方向与正电荷在该点处受力的方向一致，所以其方向为水平向左． (2)A点的电场是由点电荷Q产生的，因此此电场的分布由电荷Q来决定，只要Q不发生变化，A点的电场强度就不发生变化，与有无试探电荷以及试探电荷的电性无关，所以E2＝E1＝3.6×103 N/C.由E＝得F＝ E2q′＝3.6×103×(－4×10－8) N＝－1.44×10