(教用word)第9章　3　电场　电场强度-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第三册(人教版)

3　电场　电场强度 核心素养目标 物理观念 科学思维 理解电场、电场强度的定义，并能运用矢量运算法则对其进行叠加 1．会推导出点电荷电场强度的计算式，并能进行有关计算 2．理解电场线对电场的描述以及与电场强度之间的关系 一、电场和电场强度 1．电场是物质存在的一种形式。 2．静电场：静止电荷产生的电场。 3．激发电场的带电体所带的电荷叫作场源电荷，或源电荷。试探电荷是为了研究源电荷电场的性质而引入的，它的引入不改变(选填“改变”或“不改变”)源电荷的电场。 4．电场强度的定义式：E＝，单位符号：N/C。 二、点电荷的电场和电场强度的叠加 1．点电荷的电场强度公式：E＝k。 2．电场强度的叠加 如果场源是多个点电荷，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。 三、电场线和匀强电场 1．电场线的疏密表示电场的强弱，电场线上某点的切线方向表示该点的电场方向。电场线不是(选填“是”或“不是”)真实存在的。 2．电场线的两个特点 (1)电场线从正电荷或无线远处出发，终止于无限远或负电荷； (2)电场线在电场中不相交，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。 3．如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。 1．判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电场强度的方向与试探电荷所受电场力的方向可能相同，也可能相反。 (　√　) (2)以点电荷为球心的球面上各点的电场强度处处相同。 (　×　) (3)公式E＝与E＝k中，q与Q含义不同。 (　√　) (4)在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场。 (　√　) 2．下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是(　　) A　　　　B　　　　C　　　　D C　解析：题图A中，A、B两点电场强度大小相等，方向不同；题图B中，A、B两点电场强度的方向相同，但大小不等；题图C是匀强电场，所以A、B两点的电场强度大小、方向均相同；题图D中A、B两点的电场强度大小、方向均不同。故选C。 　　 　　对电场强度的理解 两个不接触的电荷A和B之间会产生库仑力。 (1)如图所示，电荷A、B间的相互作用是如何产生的？ 提示：电荷A对电荷B的作用力，就是电荷A产生的电场对电荷B的作用；同样，电荷B对电荷A的作用力，就是电荷B产生的电场对电荷A的作用。 (2)电场的基本性质是什么？ 提示：电场的基本性质就是对处在其中的其他电荷产生力的作用。 1．理解E＝要区分“场源电荷”和“试探电荷”，电场由“场源电荷”产生，电场强度由电场本身决定。 2．理解用比值来定义物理量的思想 (1)E＝适用于任何电场。 (2)只能由测量E的大小，F、q不能决定该点的电场强度。 3．电场和电场强度的关系 电场强度是为描述电场而引进的物理量，电场强度的大小和方向分别表示电场的强弱和方向。 在真空中O点放有一个点电荷，电荷量Q＝＋1.0×10－9 C，直线MN通过O点，O、M的距离r＝30 cm，M点放一个电荷量q＝－1.0×10－10 C的点电荷，如图所示。(k＝9.0×109 N·m2/C2)求： (1)q在M点受到的作用力； (2)M点的电场强度； (3)拿走q后M点的电场强度； (4)M、N两点的电场强度哪点大。 解析：(1)电场是一种物质，电荷q在电场中M点所受的作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力，根据库仑定律，q在M点受到的库仑力为FM＝k＝9×109× N＝1.0×10－8 N 因为Q为正电荷，q为负电荷，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q。 (2)根据电场强度定义式得M点的电场强度EM＝＝ N/C＝100 N/C，其方向沿OM背离Q，因为它的方向跟正电荷所受电场力的方向相同。 (3)电场强度是反映电场力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q及场中位置决定的，与试探电荷q是否存在无关，故M点的电场强度仍为100 N/C，方向沿OM背离Q。 (4)由E＝，且OM的距离小于ON的距离可知，M点的电场强度大。 答案：(1)1.0×10－8 N，方向沿MO指向Q (2)100 N/C，方向沿OM背离Q (3)100 N/C，方向沿OM背离Q (4)M点 1．(多选)有关电场强度的理解，下列说法正确的是(　　) A．由E＝可知，电场强度E跟放入的试探电荷q所受的电场力成正比 B．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 C．由E＝可知，在离点电荷很远时，r接近于无穷大，电场强度为0 D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 CD　解析：电场强度的大小由场源电荷决定，与试探电荷及其所受电场力无关，A错误，D正确；电场强度的有无与试探电荷的有无无关，B错误；根据E＝可知，r接近于无穷大时电场强度为0，C