物理：1.3《电场强度》（新人教版选修3-1）

欢迎进入物理课堂 精品资料 第二课时电场强度 教学要求 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 根据电场强度的定义式进行有关的计算 3 认识匀强电场 认识点电荷的电场 4 知道什么是电场线 会用电场线描述电场 主讲 精品资料 精品资料 知识再现 一 电场1 电场 带电体周围存在的一种物质 是电荷间 的媒体 它是一种看不见的 的物质 它具有 和能的特性 2 电场最基本的性质是 电场力 此力叫电场力 学生基础导练 精品资料 二 电场强度1 定义和定义式 放人电场中某点的电荷所受 与 的比值 叫电场强度 表示 其定义式为 2 单位 电场强度的单位为导出单位 为 符号为 3 矢量性 电场强度是矢量 方向与 三 电场线在电场中画出的一系列从 到 终止的曲线 曲线上每一点的切线方向都跟 一致 此曲线叫电场线 精品资料 四 电场线的特点1 电场线是为了形象地描述 而假想的 实际不存在的 2 电场线是起源于 或无穷远处 终止于 或无穷远处 的有源线 是 曲线 3 电场线的疏密表示 某点的切线方向表示该点的 它不表示电荷在电场中的运动轨迹 4 电场线 相交 在静电场中 电场线不中断 精品资料 五 电场的叠加电场强度是矢量 当空间的电场是由几个点电荷共同产生时 空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和 精品资料 知识点一对电场和电场强度的理解电场是存在于电荷周围的一种特殊物质 是电场力赖以存在的媒介 它对放入其中的电荷有力的的作用 这种作用在电场中用电场强度来进行描述 电场强度的定义是引入检验电荷进行的 而电场强度又与检验电荷无关 精品资料 应用1 在真空中O点放一个点电荷Q 1 0 10 9C 直线MN通过O点 OM的距离r 30cm M点放一个点电荷q 1 0 10 10C 如图 求 1 q在M点受到的作用力 2 M点的场强 3 拿走q后M点的场强 4 M N两点的场强哪点大 精品资料 导示 1 电场是一种物质 电荷q在电场中M点所受作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力 根据库仑定律得因为Q为正电荷 q为负电荷 库仑力是吸引力 所以 方向沿M 指向O 2 M点的场强方向与正电荷受电场力的方向相同 沿OM连线背离O 3 在M点拿走试探电荷q 但电场是由场源电荷Q形成的 与试探电荷q无关 所以M点电场强度不变 4 M点离场源较近 根据真空中点电荷场强的决定因素可知 M点场强大 精品资料 电场强度定义式和决定式的比较 1 是电场强度的定义式 适用于任何电场 电场中某点的场强是确定值 其大小和方向与检验电荷q无关 检验电荷仅仅充当 测量工具 作用 2 是场源电荷Q所形成的电场的决定式 场强由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r所决定 精品资料 知识点二对电场线的理解电场线是为描述电场的的方向与大小而引入的一种理想化的模型 它是用电场线上某点的切线方向表示电场的方向 用电场线的疏密表示电场的大小 点电荷的电场线是以点电荷为中心的发射状电场线 匀强电场电场线是相互平行的 异种电荷电场线是从正电荷到负电荷的曲线 精品资料 应用2 如图所示 AB是某个点电荷的一根电场线 在电场线上O点由静止释放一个负电荷 它仅在电场力作用下沿电场线向B运动 下列判断正确的是 A 电场线由B指向A 该电荷做加速运动 加速度越来越小B 电场线由B指向A 该电荷做加速运动 其加速度大小变化由题没条件不能确定C 电场线由A指向B 电荷做匀加速运动D 电场线由B指向A 电荷做加速运动 加速度越来越大 精品资料 导示 负电荷从A由静止向B运动 说明其所受电场力由A指向B 电场强度方向由B指向A 由于仅一条电场线不能确定电场的疏密情况 所以无法判定电场力大小变化和加速度大小变化情况 所以选B 判断电场中带电粒子的受力情况时 应作好受力分析图 找出可能的情况加以分析 求出正确的答案 精品资料 判断电场中带电粒子的受力情况时 应作好受力分析图 找出可能的情况加以分析 求出正确的答案 精品资料 类型一电场的矢量运算矢量运算应遵循平行四边形定则 电场强度是矢量 应注意平行四边形作图准确 精品资料 类型二涉及电场力的综合问题电场力在力学中应用问题中 要注意电荷的正负 电场的方向来判断电场力 正确受力分析是解决此类问题的关键 精品资料 例2 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场 其电场强度为E 在该匀强电场中 用丝线悬挂质量为m的带电小球 丝线跟竖直方向成 角时小球恰好平衡 此时小球离右极板距离为b 如图所示 请问 1 小球所带的电荷量是多少 2 若剪断丝线 小球碰到金属板需多长时间 精品资料 类型三利用电场线的分布解题 例3 如图所示 一电子沿等量异种电荷的中垂线由A O B匀速飞过 电子重力不计 则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是 A 先变大后变小 方向水平向左B 先变大后变小 方向水平向右C 先变小后变大 方向水平向左D 先变小后变大 方向水平向右 精品资料 导示 等量异种电荷电场分布如图 a 所示 由图中电场线的分布可以看出 从A到O 电场线由疏到密 从O到B 电场线由密到疏 所以从A O B 电场强度先由小变大 再由大变小 而电场强度方向沿电场线切线方向 一直水平向右 如图 b 所示 由于电子处于平衡状态 所受合外力必为零 故另一个力应与电子所受电场力大小相等方向相反 电子受的电场力与场强方向相反 即水平向左 电子从A O B过程中 电场力由小变大 再由大变小 故另一个力方向应水平向右 其大小应先变大后变小 所以选项B正确 答案 B 精品资料 1 07年1月苏州市教学调研 如图 甲 所示 在一个点电荷Q的电场中 Ox坐标轴与它的一条电场线重合 坐标轴上A B两点的坐标分别为2 0m和5 0m 放在A B两点的试探电荷a b受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同 电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象分别如图 乙 中直线a b所示 放在A点的电荷带正电 放在B点的电荷带负电 1 求B点的电场强度的大小和方向 2 试判断点电荷Q的电性 并说明理由 3 求点电荷Q的位置坐标 精品资料 1 求B点的电场强度的大小和方向 2 试判断点电荷Q的电性 并说明理由 3 求点电荷Q的位置坐标 精品资料 解析 1 由图可知 B点的电场强度代入数据得方向指向x负方向 2 同理可判断A点的电场强度EA 40N C方向指向x正方向 由于A B两点均处于同一个点电荷所形成的电场中 场强方向相反 据题意可知 点电荷Q应位于A B两点之间 带负电荷 3 设点电荷Q的坐标为x 由点电荷的电场得 即 解得x 2 6m 另解x 1舍去 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全