第1章 第3节 电场与电场强度-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理必修3同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版）

第3节　电场与电场强度 【核心素养目标】 物理观念 知道电场是一种物质；会用电场线描述电场；知道电场强度。 科学思维 理解电场强度的矢量性及公式，掌握电场线的分布特点与规律。 科学探究 探究电荷间的电场的分布特点。 科学态度与责任 体会科学研究中的方法与创新，体验科学家的探索过程，培养科学的学习态度及兴趣。 一、电场及电场力 1．电场 (1)传递电荷相互作用的物质，电场是物质存在的一种形式。 (2)静止电荷产生的电场称为静电场 2．电场力：电场对于处在其中的电荷有力的作用，这种力称为电场力。 二、电场强度 1．试探电荷与场源电荷 (1)试探电荷：如图所示，带电小球q是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷。 (2)场源电荷：被探测的电场是由带电体激发的，电荷Q称为场源电荷，或源电荷。 学生用书第15页 2．电场强度 (1)定义：在物理学中，放入电场中某点的试探电荷所受的静电力F跟它的电荷量q之比，称为该点的电场强度，简称场强，用E表示。 (2)定义式：E＝。 (3)方向：电场强度是矢量，物理学中规定，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。 (4)单位：国际单位制中为牛顿每库仑(N/C) 三、电场线 1．电场线 在电场中绘出一些曲线，曲线上任一点的切线方向与该点电场强度方向一致，这样的曲线称为电场线。 2．电场线的特点 (1)电场线的疏密程度表示电场的强弱；电场线上某点的切线方向表示该点电场的方向。 (2)电场线是为了形象描述电场而假想的线，实际并不存在。 (3)电场线总是从正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷。 (4)电场线在电场中没有交点。 1．判断正误 (1)电场看不见、摸不着，是一种特殊物质，而电场线是人为画出的，实际是不存在的。(　　) (2)电场对放入其中的任何电荷都有力的作用。(　　) (3)公式E＝是电场强度的比值定义式，适用于一切电场。(　　) (4)由公式E＝可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比。(　　) 答案：　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　 2．链接实景 在装有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些细小的头发屑，再加上电场，头发屑会重新排列。图(a)是头发屑在一对等量异种点电荷形成的电场中的排列情况，图(b)是头发屑在一对等量同种点电荷形成的电场中的排列情况。这能否说明电场线是实际存在的曲线。 提示：　不能，因为电场线实际不存在。 知识点一　电场与电场强度的理解 (1)根据电场强度的定义式E＝，是不是只有试探电荷q存在时，电场才存在？ (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点所受的电场力为F，电场中A点的电场强度EA为多大？ (3)将电荷量为2q的试探电荷放在电场中的A点所受的电场力为多大？此时A点的电场强度EA′为多大？ 提示：　(1)不是，电场是由场源电荷产生的，与试探电荷的存在与否没有关系。 (2)EA＝ (3)2F　 学生用书第16页 1．电场的理解 (1)电场是一种特殊的物质，并非由分子、原子组成，虽然看不见、摸不着，但它与实物一样客观存在着，它能通过一些性质表现其存在，它与实物一样，也具有物质的一般的重要属性，如质量、能量等。 (2)电荷的周围一定存在电场，静止电荷的周围存在着静电场，本章所研究的规律，有些只适用于静电场。 (3)电荷间的相互作用是通过电场发生的，是通过电场来传递的。 2．电场强度的性质 矢量性 电场强度E是表示静电力的性质的一个物理量。规定正电荷受力方向为该点场强的方向 唯一性 电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷q无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置 叠加性 如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和 3.电场强度公式E＝的理解 (1)公式E＝是电场强度的比值定义式，该式给出了测量电场中某一点电场强度的方法。应当注意，电场中某一点的电场强度由电场本身决定，与是否测量及如何测量无关。 (2)公式E＝可变形为F＝qE：电场强度E与电荷量q的乘积等于静电力的大小；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。 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。 (1)B处电场强度是多大？方向是怎样的？ (2)拿走q1后，B处的电场强度是多大？ (3)如果换用一个q2＝4.0×10－7 C的电荷放在B点，此时B处电场强度多大？方向是怎样的？电荷q2受力如何？ 思路点拨：　→→ 解析：　(1)