9.3 电场 电场强度 导学案-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.3  电场 电场强度

学习目标：

1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，初步了解场是物质存在的形式之一。

2．理解电场强度，能根据电场强度的定义式E=F/q进行有关的计算，知道电场强度是矢量及其方向的规定。

3．能推导点电荷电场表达式，并能在计算中运用它。

4．知道电场线以及如何用电场线描述电场的大小和方向，会用电场线描述各种典型电场。

 

一、电场、电场强度

1．  谁先提出场的概念？电场的基本性质是什么？电荷间的相互作用通过什么来实现？

 

例1.关于电场的下列说法正确的是(        ）

A.电场既看不到又摸不着，所以它不是客观存在的

B.电场是假想的，并不是客观存在的物质

C.电场对放入其中的电荷有力的作用

D.电场对放入其中的电荷没有力的作用，

练1.如图所示，电荷A和电荷B通过电场传递相互作用力针对这个情形，下列说法正确的是(      )

A.电荷B受电场力的作用，自身并不激发电场

B.撤去电荷B,电荷A激发的电场就不存在了

C.电荷B在电荷A存在或者移去的情况下，在电荷A处产生的电场都是相同的

D.电荷A和电荷B都可以激发电场。

 

 

2. 用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？什么是试探电荷？什么是场源电荷？

 

 

3.电场强度

思考讨论1：我们能不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱呢？

电荷量不同的试探电荷，在电场的同一点，所受的静电力。

 

（1）场强公式的推导

 

 

（2）定义：

 

（3）定义式中的q是什么电荷？能否说场强E与F成正比，与q成反比？E由什么来决定？

 

 

（4）场强的方向是如何规定的？

 

 

4.电场强度的物理意义？

 

 

例2.下列说法中正确的是（　　）

A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比

B．电场中某点的场强等于，但与检验电荷的受力大小及电荷量无关

C．场中某点的场强方向是检验电荷在该点的受力方向

D．根据电场强度的定义式E=，在国际单位制中，电场强度的单位应是牛/库。

练2.在电场中的a点放一试探电荷+q，它受到的电场力大小为F，方向水平向右，则a点的场强大小为，方向水平向右，下列说法正确的是（　　）

A．在a点放置一个负试探电荷-2q，a点的场强变为2E

B．在a点放置一个负试探电荷-2q，a点的场强方向变为水平向左

C．在a点放置一个电荷量为2q的检验电荷，则a点的场强变为2E

D．在a点放置一个电荷量为2q的检验电荷，则a的场强仍为E

 

 

例3．电场中有一点P，下列说法中正确的是(　　)

A．若放在P点的试探电荷的电荷量减半，则P点的场强减半

B．若P点无试探电荷，则P点的场强为零

C．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受到的电场力越大

D．P点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向

 

练3．一检验电荷q＝＋4×10－9 C，在电场中P点受到的电场力F＝6×10－7 N．求：

(1)P点的场强大小；

(2)将检验电荷移走后，P点的场强大小；

(3)放一电荷量为q＝1.2×10－6 C的电荷在P点，受到的电场力F′是多大？

二、 点电荷的场强公式

一个电荷量为Q的点电荷，在与之相距r处的电场强度，如何推导得来呢？

 

1．点电荷的场强公式是如何得出的？各个量的含义是什么？

 

2．该公式的适用条件是？

例4.如图所示，在真空中A点有一正电荷Q=2.0×10-4C，把检验电荷q=2.0×10-6C的负电荷置于B点，他们相距离r=2m，

求（1）q受到的电场力

（2）q所在点的电场强度。

（3）只将B处的检验电荷q移走，求此时B点的电场强度

练4.在真空中，电量为q1的点电荷产生的电场中有一个点P，P点与q1的距离为r，把一个电量为q2的检验电荷放在P点，它受的静电力为F，则q1在P点产生的电场的电场强度的大小等于（　　）

A．      B． 

C．      D．

 

三、电场线

1.真空中有一个正点电荷，你能标记出它周围所有点的电场方向吗？

 

2.观察演示实验：模拟正电荷电场方向分布情况

 

4.由上面的演示你能直观形象地描述电场吗？请概括一下电场线的特点。