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1、多练出技巧巧思出硕果第三节电场 电场强度和电场线班级：姓名：学习目标：1知道电荷周围存在电场，知道电场是一种客观存在的物质。2理解电场强度和电场线的概念。3知道电场的叠加原理。4知道几种典型电场的电场线分布。5以电场线描述电场为例，渗透用场线描述矢量场的方法。重点、难点分析：1. 理解电场强度的定义、单位、物理意义；理解电场线的功能。2. 用比值定义电场强度，E与F、q无关，只由电场决定。新课教学：一、电场1. 电荷周围存在电场。2. 电场的基本性质：3. 检验电荷 q：我们可以选择一个带电量很小、线度也很小的检验电荷q，分别放入带电体 Q 所产生的电场中的不同位置，观察检验电荷q受到的电场力
2、有何特点。在电场中不同点，电场对检验电荷施加的电场力的大小和方向一般是不同的，可见不同点电场的性质是不同的。怎样定量的、精确的描述电场的这一性质呢？二、电场强度1定义：简称：（1）单位： NC （2）大小：电场中某点的场强在数值上等于单位电荷在该点受到的电场力。（3）方向：规定电场中某点场强的方向为正电荷 在该点受到的电场力的方向。场强是矢量（4）适用于一切电场一般电场中不同点，场强的大小及方向不同，场强大的地方，电场强，场强小的地方，电场弱，通常我们也把场强的大小和方向叫做电场的强弱和方向。例1：1在真空中有一电场，在这个电场中的某点P放一点电荷 q=1.0 10-9 C，它受到的电场力为
3、3 010-4 N，求：（1）P点处的电场强度的大小。（2）若在 P点处换 q=2.0 110-9 C的负点电荷，则P点的电场强度是多大？（3）若将 P点的点电荷拿走，则P点的电场强度为多大？（4）负点电荷 q=2.0 10-9 C ，它在 P点受到的电场力是多大？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页多练出技巧巧思出硕果2真空中点电荷电场的场强（ 1）场强的大小与方向跟检验电荷的有无、电量、电性没有关系。（ 2）场强的大小只由场源电荷Q和场点到场源的距离r 来决定。（ 3）离场源电荷越近的点场强越大，离场源电荷越远的点
4、场强越小。例 2：对于由点电荷Q 产生的电场，下列说法正确的是（）A电场强度的表达式仍成立，即EF/Q，式中的Q 就是产生电场的点电荷B在真空中，电场强度的表达式为E=kQ/r2 ，式中 Q 就是产生电场的点电荷C在真空中E=kq/r2 ，式中 q 是检验电荷D上述说法都不对3场强的叠加如图 3，两个电荷 +Q 和 Q 同时存在时，实验表明它们产生的电场互相独立、互不影响， P点的场强是 E1和E2叠加的结果，遵从平行四边形法则。用电场强度的叠加原理可以求得任意多个点电荷产生的电场强度，任何一个带电体不管其电荷分布多么复杂，都可以视为由许多点电荷组成，因而可以用场强叠加原理求出它的场强。可以看
5、出，真空中任意多个点电荷产生的电场强度，仅由场电荷、电场中的位置两个因素决定，而与检验电荷无关。例 3：在 X 轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电Q2。且 Q1=2Q2。用 E1和 E2 分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在X 轴上( ) AE1=E2 之点只有一处；该点合场强为0 BE1=E2 之点共有两处；一处合场强为0，另一处合场强为2E2 CE1=E2 之点共有三处；其中两处合场强为0，另一处合场强为2E2 DE1=E2 之点共有三处；其中一处合场强为0，另两处合场强为2E2 三、电场线电场是看不见摸不着的物质，用电场强度原则上可以描述电场的强弱和方向，但不够直观、 形象
6、， 若能用图形形象地把电场中各点场强的大小和方向表示出来，有利于更好地认识电场。 法拉第 （英）首先提出用电场线（假想模型） 来形象、 直观地表示电场的方法。1. 电场线如下图，在正负两个点电荷之间的空间任取几点（A、B、C），利用叠加原理画出电场强度EA 、EB 、EC（让A、B、C三点能组成电场线）。如果空间各点都用小箭头标出电场强度的大小和方向，这样空间就布满箭头，显得混乱、拥挤。法拉第（英）设计了一条曲线精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页多练出技巧巧思出硕果从正电荷出发到负电荷终止的曲线，曲线上的每一点的切线
7、方向都跟该点的场强方向一致，用曲线的密疏表示场强的大小，这些线叫电场线。（将图中的A、B、C三点用平滑的曲线连接起来一直到正负电荷）2. 电场线的模拟分别用验电羽与悬浮有头发屑的蓖麻油模拟点电荷、等量异种点电荷、等量同种点电荷的电场线。3. 电场线特点电场线是人们画出来形象描述电场方向的一族曲线，并非真实存在， 但实验可以模拟这族曲线的形状。电场线起于正电荷，止于负电荷，不形成闭合曲线。电场线上每一点的切线方向跟这一点的场强方向一致电场线密处电场强，电场线疏处电场弱电场线在空间不能相交例 4：下面关于电场线的说法中正确的是（）A在静电场中释放的点电荷，在电场力作用下一定沿电场线运动B电场线的切
8、线方向一定与此处的正电荷运动方向相同C电场线的切线方向一定与该点的正电荷的加速度方向相同D电场线是从正电荷出发到负电荷中止。例 5：如图所示的各电场中，A、B 两点电场强度相等的是（）A B C D A B A B A B A B 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页多练出技巧巧思出硕果一课一练1. 下列说法正确的是：（）A. 只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场B. 电场是一种物质，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它周围的电荷有力的
9、作用D.电荷只有通过接触才能产生力的作用2. 电场中有一点P，下列说法中正确的有（）A. 若放在 P点的电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B. 若 P点没有试探电荷，则P点场强为零C. P 点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D. P 点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向3一带电量为q 的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能正确反映这三者关系的是（）4如图所示， （a）中AB是某电场中一条电场线。（b）为放在电场线上a、b两点的检验电荷的电量与所受电场力大小间的函数关系，指定电场力方向由A向B为正向，由此可判定（）A场源可能是正点电荷，在A侧
10、B场源可能是正点电荷，在B侧C场源可能是负点电荷，在A侧D场源可能是负点电荷，在B侧5图中 a、b 是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN 是 ab 连线的中垂线，P 是中垂线上的一点，下列哪种情况能使P 点场强方向指向MN 的左侧（）AQ1、Q2都是正电荷，且Q1Q2BQ1是正电荷， Q2是负电荷，且Q1 Q2CQ1是负电荷， Q2是正电荷，且Q1 Q2DQ1、Q2都是负电荷，且Q1 Q2a b P M N 左右精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页多练出技巧巧思出硕果6. AB 和 CD为圆上两条相互垂直的直
11、径，圆心为O。将电量分别为+q 和-q 的两点电荷放在圆周上， 其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示。 要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q ，则该点电荷Q （）A应放在A点， Q=2q B应放在B点， Q=-2q C应放在C点， Q=-q D应放在0 点， Q=-q 7A、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B 点，其速度v和时间t的关系图象如图甲所示。则此电场的电场线分布可能是图中的（）8如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷，将质量为m、带电 q 小球从圆弧管水平直径的端点A 由静止释放。当小球沿细管下滑到最低点时，对细管的上壁的压力恰好与球重力相同，则圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小为多少？9.如图所示，在边长为L 的正三角形的三个顶点A、B、C 上各固定一个点电荷，它们的带电量分别为 +q 、+q 和-q ，求其几何中心O 处的场强。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页