高中物理第一章第3节电场强度导学案（含解析）新人教版选修3_1

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1、第三节　电场强度1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的，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．能推导点电荷场强公式，知道叠加原理，并进行简单计算．4．知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电场，并熟记几种常见电场的电场线分布．一、电场1．电场：电场是在电荷周围存在的一种特殊物质，是传递电荷间相互作用的．2．静电场：静止电荷周围的电场称为静电场．3．性质：电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，无论电荷静止或运动．[想一想]　1.电场是理想化

2、物理模型，对吗？提示：不对，电场是物质，是客观存在的.二、电场强度1．试探电荷(检验电荷)：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷；是研究电场的工具．2．场源电荷(源电荷)：激发或产生我们正在研究的电场的电荷．3．电场强度(1)概念：放入电场中某点的点电荷所受静电力与它的电荷量的比值，简称场强．(2)物理意义：表示电场的强弱．(3)定义式及单位：E＝，单位牛(顿)每库(仑)，符号N/C.(4)方向：电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同．三、点电荷的电场、电场强度的叠加1．真空中点电荷周围的场强(1)大小：

3、E＝k.(2)方向：Q为正电荷时，E的方向由点电荷指向无穷远；Q为负电荷时，E的方向由无穷远指向点电荷．2．电场强度的叠加：如果场源电荷不止是一个点电荷，则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，遵循平行四边形定则．[判一判]　2.(1)以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同．(　　)(2)E＝k适用于真空中的点电荷．(　　)提示：(1)×　(2)√四、电场线　匀强电场1．电场线：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电场强度方向，电场线不是实际存在的线

4、，是为了形象描述电场而假想的线．2．几种特殊的电场线熟记五种特殊电场电场线分布，如图所示．3．电场线的特点(1)电场线从正电荷(或无穷远)出发，终止于无穷远(或负电荷)．(2)电场线在电场中不相交．(3)在同一电场中，电场线越密的地方场强越大．(4)匀强电场的电场线是均匀分布的平行直线．4．匀强电场(1)定义：电场中各点电场强度的大小相等、方向相同的电场．(2)特点：①场强方向处处相同，电场线是平行直线．②场强大小处处相等，要求电场线疏密程度相同，即电场线间隔相等．[想一想]　3.给出一条直的电场线，能否确定是哪种

5、电场的电场线？提示：不能.因为一个孤立的正(或负)点电荷的电场、等量异种电荷电场、匀强电场中都能找到直的电场线.　　　　　　　对电场强度的理解1．电场强度的定义(1)电场强度E＝是比值法定义的物理量，适用于一切电场，电场中某点的场强大小和方向与试探电荷的电量q、电性及所受电场力F均无关，所以不能说E∝F，E∝.(2)只要场源电荷确定下来，场源电荷周围形成的电场也就确定下来，电场中某点的场强E与该点放不放检验电荷无关．(3)E＝的变形式F＝Eq表明：如果已知电场中某点的场强E，便可计算在该点放任何电荷量的点电荷所受静

6、电力的大小．2．电场力和电场强度的区别和联系电场力电场强度区别物理意义电荷在电场中所受的力反映电场的力的属性决定因素由电荷和电场共同决定仅由电场自身决定大小F＝qEE＝F/q方向正电荷受力与E同向，负电荷受力与E反向规定E的方向为正电荷在该点的受力方向单位NN/C联系F＝qE(普遍适用)特别提醒：场强的定义式E＝采用了比值定义法．这种定义的特点是：这只是一个量度公式，被定义物理量E与F和q无关，与是否放入试探电荷无关．点电荷Q产生的电场中有一A点，现在在A点放上一电荷量为q＝＋2×10－8C的试探电荷，它受到的静

7、电力为7.2×10－5N，方向水平向左，则：(1)点电荷Q在A点产生的电场强度大小为E1＝________，方向________．(2)若在A点换上另一电荷量为q′＝－4×10－8C的试探电荷，此时点电荷Q在A点产生的电场强度大小为E2＝________.该试探电荷受到的静电力大小为________，方向________．(3)若将A点的试探电荷移走，此时点电荷Q在A点产生的电场强度大小E3＝________，方向为________．[思路探究]　场强的大小如何计算？其方向是如何规定的？电场中某点的电场强度与试探电

8、荷有关吗？[解析]　(1)根据电场强度的定义式E＝可得：E1＝N/C＝3.6×103N/C，电场强度的方向与正电荷在该处受力的方向一致，所以其方向为：水平向左．(2)A点的电场是由点电荷Q产生的，因此此电场的分布由电荷Q来决定，只要Q不发生变化，A点的电场强度就不发生变化，与有无试探电荷以及试探电荷的电性无关，所以E2＝E1＝3.6×103N/C.由E＝得：