第9章 3 电场 电场强度-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第三册人教版（教师用书）

3　电场　电场强度 [学业要求与核心素养] 1．知道电场是客观存在的一种特殊物质。 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，了解几种典型电场线分布特点。 一、电场 阅读教材，并回答： 1．两个物体之间发生相互作用的方式有几种？教材图9.3­2中A、B两电荷之间是怎样发生相互作用的？ 答：两种　通过电场 2．教材图9.3­1中： 两电荷不直接接触，它们之间有相互作用力，请结合下图说明。 (1)电荷A对电荷B的作用力是如何产生的？ (2)电荷B对电荷A的作用力是如何产生的？ 答：(1)电荷A产生的电场对B产生力的作用 (2)电场B产生的电场对A产生力。 [概念·规律] 1．电场 存在于__电荷__周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过电场产生的。 2．电场像分子、原子等实物粒子一样具有__能量__，电场是__物质__存在的一种形式。 3．电场是客观存在的。电场的一个重要特征就是对放入其中的电荷有__力__的作用。 二、电场强度 阅读教材，并回答： 根据电场的特性，怎样描述电场的强弱？ (1)检验方法： 把一个试探电荷放入电场，分析其受力情况。 (2)试探电荷： 用来检验电场强弱的电荷。电量很小(不影响原电场)；体积很小(可以当作质点)的电荷。 (3)根据教材图9.3­2分析比较： ①电场中不同的点A与B(rA＞rB)，同一电荷＋q1所受力的大小是否相同？________。力的大小与试探电荷的电荷量的比值是否相同？____________。比值由________决定，与试探电荷＋q1有关系吗？________。 ②电场中的某一确定点A(或B)，不同的电荷＋q1与－q2所受力的大小是否相同？________。力的大小与试探电荷的电荷量的比值是否相同？________。比值由________决定，与试探电荷＋q1或－q2有关系吗？________。 ③思考：为了描述场源电荷在A点产生的电场，我们是用试探电荷所受的电场力还是用试探电荷所受电场力与试探电荷量的比值？________ 答：(3)①不同　不同　电场　无关　②不同　相同　电场　无关　③比值 [概念·规律] 1．试探电荷(检验电荷) 用来检验电场__是否存在__及其__强弱__分布情况的电荷，是研究电场的工具，其电荷量和体积都很__小__。 2．场源电荷(源电荷) 激发电场的带电体所带的电荷。 3．电场强度 (1)概念：试探电荷所受的__静电力__与它的__电荷量__的比值，简称场强。 (2)物理意义：表示电场的__强弱和方向__。 (3)定义式及单位：E＝　　，单位__牛每库__，符号__N/C__。 (4)矢量性：电场强度的方向与该点__正__电荷所受静电力的方向相同，与负电荷在该点所受静电力的方向__相反__。 三、点电荷的电场　电场强度的叠加 阅读教材，并回答： 如图所示，真空中有一个电荷量为＋Q的点电荷位于图中的O点，P点与它的距离为r，请根据库仑定律及场强定义推导出P点场强大小的表达式，并确定P点电场强度的方向。 答：见教材 [概念·规律] 1．真空中点电荷的电场 (1)场强公式：E＝　k　，其中k是__静电力__常量，Q是__场源电荷__的电荷量。 (2)方向：如果以Q为中心作一个球面，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 (1)场强的叠加 场强是__矢__量，如果场源是多个点电荷时，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的__矢量和__。 (2)均匀带电球体(或球壳)在球的外部电场公式E＝k，式中的r是球心到该点的距离，Q为整个球体所带的电荷量。 四、电场线　匀强电场 阅读教材，并回答： 1．如图所示的＋Q电场中各点的电场强度方向如何确定？ 答：根据E＝，设想把＋1 C的电荷放在某点，该电荷受到的电场力的大小等于该点场强的大小，受力方向与该点的场强方向一致。 2．电场看不见、摸不着，能否用一种形象的方式来描述呢？试说出电场线的定义。 答：见教材 3．试着画出正点电荷、负点电荷、等量同种点电荷、等量异种点电荷这些电场的电场线分布？ 答：见教材 [概念·规律] 1．电场线 (1)概念：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)概念：如果电场中各点电场强度的大小__相等__、方向__相同__，这个电场就叫作匀强电