高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第3节 电场与电场强度优秀学案设计

1.3电场与电场强度

【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）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。

【知识梳理】

一、电场及电场力：

1、两物体间的万有引力、两磁体间的作用力、两电荷间的作用力，都是通过      来实现的。电荷周围的场叫做        。

2、电场的性质：

    电场是一种              ，尽管看不见、摸不到，但它是客观存在的。

    电场对处于其中的正负电荷有            ，这是电场的最基本性质。

二、电场强度

   1、为了研究某电场，我们在电场中放入一个电荷。为了使放入电荷的电场不影响原电场，这个电荷的电量应该           ；同时，为了能确定电场每个点的性质，这个电荷的线度（注：体积）应该           ，可以视为点电荷，这种电荷叫做                 。

   2、如右图所示：A为一带电绝缘小球，把一个小球作为试探电荷放在P1、P2、P3``` ``` 不同位置，根据观察到的现象，思考下面的问题：

a、小球稳定后丝线发生了偏转，说明什么？

b、小球在1、2、3不同位置偏转的角度不同说明什么？                

    在物理学中，把放入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，叫做该点的         ，简称场强，用E表示。数学公式为          。这种定义物理量的方法叫         。

电场强度是        ，有大小也有方向，叠加、分解时要用平行四边形定则。物理学中规定，电场中某点电场强度的方向就是         。

三、电场的形象描述——电场线

1．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电场强度方向。

2．特点：

(1)电场线从       或       出发，终止于       或        ，是不闭合曲线。

(2)电场线在电场中不     ，因为电场中任意一点的电场强度方向具有唯一性。

(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     的地方电场强度越大。

(4)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而     的线。

三、几种常见电场的电场线

1.点电荷

2.等量异种电荷             等量同种电荷

【经典例题】

例1、关于电场的下列叙述正确的是（  ）

A、只有电荷发生相互作用时才能产生电场。

B、电场是不存在的，是人们为了研究问题的方便，假想出来的。

C、电场对放入其中的电荷必定有力的作用。

D、    A电荷受到B电荷作用，是B电荷的电场对A电荷的作用。

例2、为了测量带电量为+Q的小球所激发的电场在A点的电场强度，在A点放入试探电荷q，测出q的受力大小为FA，下列说法正确的是（   ）

A．     试探电荷q只能带正电。

B．     如果q的电量较大，足以影响到+Q的分布状况，则q不能作为试探电荷。

C．     如果在A点换上试探电荷q1，测得受力大小为F1、，则F1、/q1= FA/q。

D．    将试探电荷q移到离Q更远的一点B，FB/q= FA/q的结论成立。

例3　(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱，如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则(　　)

甲　　　　　　　         乙

A．B、C两点场强大小相等，方向相同

B．A、D两点场强大小相等，方向相反

C．E、O、F三点比较，O点场强最强

D．B、O、C三点比较，O点场强最强

例4、相距为30cm的A、B上分别放置点电荷Q和试探电荷q，已知q=1.6×10-12C，q受到的电场力F=3.2×10-9N，并沿AB方向，库仑力恒量k=9.0×109Nm2C-2。求：

（1）B点处的场强大小？

（2）若将试探电荷q取走，B点处的场强是多大？

（3）点电荷Q的带电量为多少？

【巩固训练】

1、下列说法中正确的是（ ）

A、只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场

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、电荷间相互作用是通过电场而产生，电场必定对处在它里面的电荷有力的作用

D、电场是人为设想出来的，其实并不存在

2、在电场中某点，当放入正电荷时受到的电场力方向向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，则下列说法中正确的是（  ）

A．放入正电荷时，该点场强向右；当放入负电荷时，该点场强向左；

B．该点的场强方向一定向右；

C．该点的场强方向一定向左；

D．该点的场强方向可能向右，也可能向左。

3、电场中有一点P，下列说法中正确的是（  ）

A．若放在P点的电荷量减半，则P点的场强减半

B．若P点没有放电荷，则P点场强为零

C．P点场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大

D．P点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同。

4.(多选)如图是电场中某点的电场强度E及所受电场力F与放在该点处的试探电荷所带电荷量q之间的函数关系图像，其中正确的是(　　)

A　　　　B　　　C　　　　D

5．下列关于电场线的说法正确的是(　　)

A．电场中任何两条电场线都可以相交

B．沿电场线的方向，电场强度逐渐减小

C．电场线越密的地方电场强度越大

D．电场线是带电粒子在电场中运动的轨迹

6.(多选)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是(　　)

A．粒子必定带正电荷

B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度

C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度

D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能

7.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(　　)

A　　　　B　　　　C　　　　D

8.在真空中O点放一个点电荷Q＝＋1.0×10－9 C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30 cm，M点放一个试探电荷q＝－1.0×10－10 C，如图所示．求：

(1)q在M点受到的作用力；

(2)M点的电场强度；

(3)拿走q后M点的电场强度；

(4)M、N两点的电场强度哪点大？

参考答案：

例1CD

例2BC

例3AC

例4（1）2X103N/C   （2）2X103N/C  （3）2X10-8C

巩固训练：

1. ABC
2. B
3. C
4. AD
5. C
6. ACD
7. D

8.(1)1.0×10－8 N，沿MO指向Q

(2)100 N/C，沿OM连线背离Q

(3)100 N/C，沿OM连线背离Q

(4)M点