高二物理人教版选修3-1第一章静电场第3节电场强度导学案及课后检测

高二物理选修3-1第一章静电场第三节电场强度知识点精讲经典习题强化训练及专项检测 【教学目标】 1．知道电荷间的作用是通过电场实现的。知道场与实物是物质存在的两种不同形式。 2．体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义公式、单位、方向。 3．能推导点电荷电场公式，并能进行有关计算。知道电场强度的叠加原理，并能应用这一原理进行简单计算。 4．知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电场强度的大小和方向。 【教学重点】电场强度的概念及其定义式、电场的叠加原理、电场线、匀强电场 【教学难点】对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算 【教学过程】 知识点一：电场 1．法拉第认为在电荷的周围存在着由它产生的 。 2．处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个 给予的。例如，电荷A对电荷B的作用力，就是 ；电荷B对电荷A的作用力，就是 。 3．近代物理学认为电场以及磁场是一种客观存在，并且是互相联系的，统称为 ，场与实物是物质存在的两种不同形式。 4．静止的电荷产生的电场，称为 。 5．电场的性质是对场中其他电荷具有 。 知识点二：电场强度 1．试探电荷或检验电荷： 场源电荷或源电荷： 2．电场强度的定义： 3．定义式： ，适用于 ， 4．电场强度的单位是 或 ，符合为 或 。 5．电场强度也表示为单位试探电荷所受的 6．电场强度是 ，规定电场强度方向与 7．电场强度大小和方向都与 及其存在与否无关，由 和该点在电场中的位置决定。 知识点三：点电荷电场 电场强度的叠加 1．点电荷的电场 （1）如图所示，场源电荷Q与试探电荷q相距为r，请推导场源电荷在试探电荷q处的电场强度的表达式。 （2）点电荷电场强度的公式： 。适用于 。 （3）点电荷电场强度的方向：若Q为正电荷，电场强度方向沿 ；若Q为负电荷，电场强度方向沿 。 2．电场强度的叠加 （1）如果场源电荷是多个点电荷，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。这种关系叫做电场强度的叠加。电场强度是矢量，电场强度的叠加本质是矢量叠加，所以应该用平行四边形定则。例如，图中P点的电场强度，等于电荷+Q1在该点产生的电场强度E1与电荷-Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和。 （2）比较大的带电体不能看做点电荷，可把带电体分成若干小块，每小块看成点电荷，用点电荷电场叠加的方法计算。 （3）均匀带电球体(或球壳)在球体外部产生的电场，与一个位于球心的、电量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点的电场强度：E= ，式中r是球心到该点的距离(r＞R)，Q为整个球体所带的电荷量。 知识点四：电场线 1．电场线 （1）意义：形象地了解和描述电场中各点的 的大小和方向 （2）定义：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 方向。 （3）特点： ①电场线从 或 出发终止于 或 ，是不闭合曲线。 ②电场线在电场中 ，表示电场中任意一点的电场强度方向的唯一性。 ③在同一幅图中，电场线的 反映了电场强度的相对大小，电场线越 的地方表示电场强度越 。 ④电场线不是实际存在的线，而是为了描述电场而假想的线。 2．几种常见电场线的分布及特点 （1）点电荷的电场：正电荷的电场线从 出发延伸到 ，负电荷的电场线由 延伸到 ，如图所示。 ①点电荷形成的电场中，不存在 相同的点。 ②若以点电荷为球心做一个球面，电场线处处与球面垂直。在此球面上电场强度 处处相等