(讲义)第1章 第3节 电场与电场强度-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(鲁科版2019)

第3节　电场与电场强度 学习任务 1．通过对物理学史的了解，知道电场是一种物质；会用电场线描述电场，了解常见电场的电场线的分布特点，了解电场强度。 2．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，会利用其解决相关问题。 3．通过比值定义法及假想电场线的思维方法，探究描述电场力的性质的方法技巧，与他人交流体验电场线的实际意义。 4．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。 知识点一　电场及电场力 1．电场 电场是物质存在的一种形式，电荷之间的相互作用是通过电场传递的。静止电荷产生的电场称为静电场。 2．电场的性质：对放入其中的电荷有力的作用。 3．电场力 电场对处在其中的电荷的作用力。 　电场、磁场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，是客观存在的物质形式。 1．思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电场看不见、摸不着，是一种特殊物质。 (√) (2)电场对放入其中的任何电荷都有力的作用。 (√) 知识点二　电场强度 1．场源电荷和试探电荷：激发电场的电荷被称为场源电荷或源电荷，检验电场是否存在或强弱分布的电荷称为试探电荷或检验电荷。 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到的电场力F与它的电荷量q之比，称为该点的电场强度，简称场强，用字母E表示。 (2)公式：E＝。 (3)方向：与正电荷在该点所受电场力的方向相同。 (4)单位：牛顿每库仑，符号：N/C。 (5)物理意义：描述电场的力的性质的物理量，反映了电场的强弱。 　试探电荷是为了研究源电荷电场的性质而引入的，其电荷量应足够小，它的引入不改变源电荷的电场。 2．思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)公式E＝是电场强度的比值定义式，适用于一切电场。 (√) (2)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。 (×) 知识点三　电场线 1．电场线 是用来形象直观地描述电场的曲线，曲线上任一点的切线方向表示该点的电场强度的方向。 2．几种常见电场的电场线 (1)熟记五种特殊电场的电场线分布，如图所示。 (2)电场线的特点 ①电场线是为了形象描述电场而假想的线，实际并不存在。 ②任意两条电场线不相交。 ③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强度的方向。 ④电场线总是起自正电荷(或无穷远处)，止于无穷远处(或负电荷)。即电场线不闭合，在无电荷处不中断。 ⑤电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹。 3．思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电场线上某点的切线方向与电荷在该点受力方向可以不同。 (√) (2)沿电场线的方向，电场强度必定越来越小。 (×) 4．填空 真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0×10－8C的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10－5N，则P点的场强为5.0×102N/C。 (1)用带电的梳子靠近从水龙头流出的细水流，水流的方向为什么会发生改变？ (2)两个电荷通过什么发生相互作用？ 提示：(1)带电体吸引轻小物体。 (2)电场。 考点1　对电场强度的理解 1．对电场强度的理解 (1)电场强度是描述电场的力的性质的物理量。 (2)电场强度由电场本身决定，与放入其中的试探电荷无关。 2．电场强度的性质 (1)矢量性：电场强度不仅有大小，而且有方向，是矢量。电场中某点的电场强度的方向规定为：与正电荷在该点所受的电场力的方向相同。 (2)唯一性：电场中某点的电场强度是唯一的，是由电场本身的性质即形成电场的场源电荷与空间位置决定的。电场中某点的电场强度，既与该点试探电荷的电荷量q无关，也与该点试探电荷的受力无关。 【典例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，其受力多大？此时B处场强多大？ (3)如果将B处电荷拿走，B处的场强是多大？ 思路点拨：(1)由E＝可求B处场强大小。 (2)负的试探电荷受力方向与电场强度方向相反。 (3)电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关。 [解析]　(1)由场强公式可得EB＝＝ N/C＝200 N/C，因为是负电荷，所以场强方向与F1方向相反。 (2)q2在B点所受静电力F2＝q2EB＝4.0×10－7×200 N＝8.0×10－5 N，方向与场强方向相同，也就是与F1方向相反。此时B处场强仍为200 N/C，方向与F1方向相反。 (3)某点场强大小与有无试探电荷无关，故将B处电荷拿走，B点场强大小仍为200 N/C。 [答案