高中物理 第1章 静电场 第3节 电场及其描述学案 鲁科版选修.doc

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1、第3节电场及其描述1.电荷的周围存在电场，电场对放入其中的电荷有力的作用。2．电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做电场强度，公式：E＝。3．点电荷Q所形成的电场强度的表达式为：E＝k。4．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，疏密表示电场的强弱。电场、电场力及电场强度1．电场传递电荷相互作用的物质，电场是一种客观存在，是物质存在的一种形式。2．电场力电场对于处在其中的电荷的作用力。3．电场强度(1)试探电荷：为了测量静电场对一个电荷的作用力，应使放入的这个电荷的电荷量足够小，以

2、不影响要研究的电场，并能确定电场中各点的性质，这种电荷叫做试探电荷。(2)定义：放入电场中某点的点电荷所受电场力与它的电荷量的比值，简称场强，用字母E表示。(3)公式：E＝F/q。(4)方向：与正点电荷在该点所受电场力的方向相同。(5)单位：牛/库，符号：N/C。(6)物理意义：反映电场的强弱。1．对电场的认识(1)电场是一种特殊物质，场和实物是物质存在的两种不同形式。图1－3－1(2)电荷间的相互作用力是通过电场发生的，如图1－3－1所示。(3)电场虽然看不见摸不着，但可以通过一些实验表现其存在，如在电场中放入电荷，电场对电荷就有力的作用，

3、这就表明电场是真实存在的一种物质。2．对电场强度的理解(1)矢量性：场强是矢量，大小按E＝计算，方向为正电荷在该点所受电场力的方向。(2)唯一性：电场中某点的电场强度的大小和方向是唯一的，场强E的大小只由电场本身的特性决定，与F、q的大小及是否存在试探电荷无关，即不能认为E∝F或E∝1/q。(3)叠加性：某空间中有多个电荷时，该空间某点的场强等于所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和。1．由电场强度的定义式E＝可知，在电场中的同一点(　　)A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论放入的试探电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C．电场中某点的场

4、强为零，放入该点的电荷受到的静电力不一定为零D．试探电荷在该点受到的静电力的方向就是该点的场强方向解析：电场中某点电场强度，与形成电场的场源电荷和空间位置有关，与有无试探电荷无关，其方向是正电荷在该点的受力方向，故B正确。答案：B点电荷的电场和匀强电场1．点电荷的电场(1)推导：如图1－3－2所示，场源电荷Q与试探电荷q相距r，则它们的库仑力F＝k，所以电荷q处的电场强度E＝＝k。图1－3－2(2)公式：E＝(3)含义：点电荷Q的电场中任意点的电场强度的大小与该点电荷的电量成正比，与该点到点电荷距离的平方成反比。(4)方向：若Q为正电荷，场强

5、方向沿Q和该点的连线指向该点；若Q为负电荷，场强方向沿Q和该点的连线指向Q。2．匀强电场电场中各点的电场强度的大小和方向都相同的电场。1．两个公式E＝和E＝k的比较项目意义适用条件式中电荷量(q或Q)E＝电场强度的定义式任何电场q是试探电荷与试探电荷无关E＝k点电荷的场强公式点电荷在真空中Q是场源电荷跟场源电荷的电荷量成正比2.对匀强电场的认识匀强电场是最简单、最基本的电场，也是高中物理重点研究的电场。(1)特点：①电场强度的大小处处相等；②方向处处相同。(2)同一电荷在同一匀强电场中各处受到的电场力大小、方向都相同。(3)两块等大、靠近、正

6、对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘外是匀强电场。2．下列关于电场强度的说法中正确的是(　　)A．公式E＝只适用于真空中点电荷产生的电场B．由公式E＝可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C．在公式F＝k中，k是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；而k是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小D．由公式E＝k可知，在离点电荷非常近的地方，电场强度E可达无穷大解析：电场强度的定义式E＝适用于任何电场，故A错；电场中某点的电场强度由电场本身决定，而与电场中该点是否有试探电荷或试探电荷在

7、该点所受的电场力无关(试探电荷所受电场力与其所带电荷量的比值仅反映该点场强的大小，但不能决定该点场强的大小)，故B错，C对；公式E＝k是点电荷产生的电场中某点场强的计算式，当r→0时，所谓“点电荷”已不存在，该公式已不适用，故D错。因此正确选项为C。答案：C电　场　线1．电场线是用来形象直观地描述电场的曲线，曲线上任一点的切线表示该点的电场强度的方向。2．电场线的特点(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)电场线的疏密程度表示电场的强弱；电场线上某点的切线方向表示该点电场的方向。(4)电场线总

8、是起自正电荷(或无穷远处)，止于负电荷(或无穷远处)。即电场线不闭合，在无电荷处不中断。(5)电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹。3．几种常见电场的电场线电场电场线