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《人教版高中物理选修3-1第2讲：电场强度、电场力（教师版）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、电场强度、电场力歩妙教学目标）弘趣味引入）&知识梳理）1电场强度E（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值，就叫做该点的电场强度。（2）定义式：E=—E与F、q无关，只由电场本身决定。q（3）电场强度是矢量：大小：单位电荷受到的电场力。方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E的方向相反。（4）单位：N/C,V/mlN/C=lV/m（5）其他的电场强度公式①点电荷的场强公式：E=$——Q场源电荷r2②匀强电场场强公式：E=-一一d沿电场方向两点间距离d（6）场强的叠加：遵循平行四边形法则2、电场线（1）意义：形
2、象直观描述电场强弱和方向理性模型，实际上是不存在的（2）电场线的特点：①电场线起于正（无穷远），止于（无穷远）负电荷②不封闭，不相交，不相切③沿电场线电势降低，且电势降低最快。一条电场线无法判断场强人小,可以判断电势高低。④电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面蜒特色讲解）类型一：电场强度例1在电场屮某点用+q测得场强E,当撤去+q而放入一q/2时，则该点的场强（）A.大小为E/2,方向和E相同B.大小为E/2,方向和E相反C.大小为E,方向和E相同D.大小为E,方向和E相反解析：把试探电荷q放在场源电荷Q产生的电场
3、中，电荷q在不同点受的电场力一般是不同的，这表示各点的电场强度不同；但将不同电荷量的试探电荷q分别放入Q附近的同一点时，虽受力不同，但电场力F与电荷量q的比值F/q不变.因为电场中某点的场强E是由电场本身决定，与放入电场中的电荷大小、正负、有无等因素无关，故C正确.答案:C例2下列关于电场强度的说法中，正确的是()A.公式E=F/q只适用于真空中点电荷产生的电场B.由公式E=F/q可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷q在电场中该点所受的电场力成正比C.在公式F=kQ!Q2/r2中，kQ1Q2/r2是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q】
4、处的场强大小；而kQ1Q2/r2是点电荷QL产生的电场在点电荷Q2处场强的大小D.由公式E=kQ/r2可知，在离点电荷非常近的地方(r-0),电场强度E可达无穷大解析：电场强度的定义式E=F/q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引入试探电荷所受的电场力无关(试探电荷所受电场力与其所带电荷暈的比值仅反映该点场强的大小，但不能决定场强的大小)，故B错；点电荷间的相互作用力是通过电场发生的，故C对；公式E=kQ/r2是点电荷产生的电场中某点场强的计算式，当r-0吋，场源电荷已不能当成
5、“点电荷”，即所谓“点电荷”已不存在，该公式已不适用，故D错.正确选项是C.答案：C类型二：场强叠加例3如图1—3—2所示，真空中，带电荷量分别为+Q和・Q的点电荷A、B相距r,贝I」：(1)两点电荷连线的中点0的场强多大?在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的0'点的场强如何?+QB+Q图1—3—2EbQ图甲A/^Q°；60^B+Q0图'乙解析：分别求出+Q和-Q在某点的场强大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理，求出合场强.(1)如图甲所示,A、kQ=(r/2)2B两点电荷在0点产生的场强方向相同，rflA-B.A、B
6、两点电荷在0点产生的电场强度:&kQ2故0点的合场强为EO=2EA二r,方向由A-B.kQ(2)如图乙所示，E'a=e‘r2,由矢量图所形成的等边三角形可知,kQ20’点的合场强E，o=E‘A=E'B=厂，方向与A、B的中垂线垂直，即E'"与E。同向.答案：见解析类型三：平衡态例4光滑绝缘的水平地而上有相距为L的点电荷A、B,带电荷量分别为+4Q和-Q,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态，试求C的电荷量和放置的位置.解析：引入的电荷C要处于平衡状态，电荷C所在位置的场强就要为零，A、B两电荷产生电场的合场强为零处在A、
7、B两电荷的外侧，且离电荷量大的点电荷远，由此可知，点电荷C应放在点电荷B的外侧.如图所示，电荷C所在位置处A、B两电荷产生电场的合场强为零，即A、B两电荷在C处产生电场的大小相等，有4Q（厶+兀）?=kQ_2同理，电荷B所在位置，点电荷A、C的产牛的电场的场强在图B处大小也应相等，又有解上两式即可得C电荷应放在B点电荷的外侧，距B点电荷X=L处，C电荷的电荷量Qc=4°.答案：见解析类型四：缺补类例5如图所示，用金属丝A、B弯成半径rdm的圆弧，但在ABZ间留出宽度为d=2cm,相对圆弧来说很小的间隙，将电荷量°=3.13x10"c
8、的正电荷均匀分布在金属丝上，求圆心0处的电场强度.解析：根据对称性可知，带电圆环在圆心o处的合场强e=o,那么补上缺口部分在圆心o处产生的场强与原缺口环在圆心o处产生的场强大小相等方向相反.考虑到2血比d大很多，所以原来有缺口的带电环
