第1章 第3节 电场 电场强度 （word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（粤教版2019）

第三节　电场　电场强度 核心素养导学 物理观念 (1)知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，建立电场是物质的观念。 (2)了解电场强度的内涵，知道电场强度是矢量及方向的规定。 (3)知道电场线以及如何用电场线描述电场的强弱和方向。 科学思维 (1)能根据电场强度的定义式E＝进行有关计算。 (2)会推导点电荷电场强度的计算式，并能进行有关的计算。 (3)能用电场线模型分析静电问题。 科学探究 用蓖麻油和细小头发屑模拟电场分布，并根据头发屑的排列情况了解电场线的分布情况。 科学态度与责任 (1)通过电场强度的定义，体会用比值定义物理量的科学方法。 (2)通过模拟电场线，体会用虚拟的图线描述抽象物理概念的思想方法。 一、电场　电场强度 1．电场：电荷周围存在电场，电荷之间的相互作用是通过电场发生的。静止场源电荷在其周围产生的电场，即静电场。 2．基本性质：对放入其中的电荷有作用力。 3．试探电荷：电量和体积足够小的电荷，放入电场后不影响原电场的分布。 4．电场强度 (1)定义：放入电场某点处的试探电荷受到的电场力F与它的电量q之比，简称场强，用字母E表示。 (2)公式：E＝。 (3)单位：牛顿每库仑，符号为N/C。 (4)方向：跟正电荷在该点所受电场力的方向相同或跟负电荷在该点所受电场力的方向相反。 5．匀强电场：电场中某一区域内，各点场强大小相等、方向相同的电场。 (1)试探电荷是为了研究场源电荷电场的性质而引入的。 (2)电场强度的大小与放入的试探电荷无关。　　 二、点电荷的电场 1．点电荷的电场 (1)公式：E＝k。 (2)含义：点电荷Q的电场中任意点的电场强度的大小，与点电荷的电荷量成正比，与该点到点电荷距离的平方成反比。 2．电场强度叠加原理：如果在空间中同时存在多个点电荷，这时在空间某一点的场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。 三、电场线 1．电场线：用来形象直观地描述电场的曲线，曲线上每一点的切线方向都和该处的场强方向一致。 2．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)电场线的疏密程度反映了场强的相对大小。 (4)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。 (5)匀强电场的电场线是间隔距离相等的平行直线。 1.如图所示，为放在电荷Q所形成的电场中同一位置的不同试探电荷的受力情况。 请对以下相关结论作出判断： (1)在电场中的同一位置放入不同的试探电荷时，电场强度是不同的。(×) (2)电场中某点电场强度大小为E＝，与试探电荷大小无关。(√) (3)电场强度的方向与试探电荷所受的静电力方向一定相同。(×) 2．如图所示，为放入点电荷Q所形成的电场中的A点的试探电荷的受力情况。 请对以下结论作出判断。 (1)A点的电场强度方向与力FA方向相同。(×) (2)A点离Q的距离r越小，A点的电场强度越大。(√) (3)由E＝可知，r→0时，A点的电场强度趋近于无穷大。(×) 3．如图所示的四种电场中，分别标有a、b两点，其中a、b两点电场强度大小相等，方向相反的是哪个图？ 提示：丙图。 新知学习(一)|对电场强度的理解 [任务驱动] 在空间中有一电场，把一电荷为q的试探电荷放在电场中的A点，该电荷受到静电力为F。若把电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？若把电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？电荷受到的静电力F与电荷量q有何关系？ 提示：2F。nF。F与q成正比，或者说F与q的比值为定值。　　　　 [重点释解] 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 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：跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同 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。即使无试探电荷存在，该点的电场强度依然存在 [针对训练] 1．电场中有一点P，下列说法正确的是(　 ) A．若放在P点的试探电荷的电荷量加倍，则P点的场强加倍 B．若P点没有试探电荷，则P点的场强为零 C．P点的场强越小，则同一电荷在P点受到的电场力越小 D．P点的场强方向就是试探电荷在该点的受力方向 解析：选C　若放在P点的试探电荷的电荷量加倍，则P处试探电荷受到的电场力会加倍，而此处的电场强度不变，即使不放电荷，电场强度仍保持不变，故A、B错误；电场力由电场强度与电荷量决定，P点的场强越小，则同一电荷在P点受到的电场力一定越小，故C正确；P