2018版高中物理 第1章 静电与静电场 第3节 电场及其描述学案 鲁科版选修1 -1

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1、第3节　电场及其描述学　习　目　标知　识　脉　络1.认识电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场具有力的性质．2.理解电场强度的概念，会用电场强度描述电场的方向，会用公式E＝、E＝k计算场强的大小．(重点、难点)3.认识电场线，会用电场线来定性描述电场的强弱和方向．(重点、难点)　电场和电场强度1．电场(1)产生：电荷在其周围形成场，通常称之为静电场，简称电场．带电体之间通过电场产生力的作用，这种力叫电场力．(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用．(3)电场是客观存在的物质，但我们看不见，摸不着，是一种特殊的

2、物质．2．电场强度(1)定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q0的比值，即，定义为该点的电场强度，用E表示，简称场强．(2)公式：E＝，其单位是牛顿每库或伏特每米，符号为N/C或V/m.(3)点电荷的场强公式：E＝k.(4)方向：规定正电荷在某点受力的方向即为该点电场强度的方向，与负电荷在该点所受的静电力的方向相反．(5)矢量：电场强度既有大小又有方向，是矢量．(6)物理意义：描述电场强弱的物理量，与放入电场中的其他电荷无关．1．电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的，并不是真实存在的．(×

3、)2．电场看不见、摸不着，因此电场不是物质．(×)3．根据E＝，电场强度E与F成正比，与q0成反比．(×)4．公式E＝是电场强度的比值定义式，适用于一切电场．(√)1．如图131所示，F1和F2为电荷q1和q2间的相互作用的库仑力，那么F1和F2各是怎样产生的？图131【提示】　带电体1在其周围产生电场，放在此电场中的带电体2受到带电体1的电场施加的力为F2，同样带电体2在其周围也产生电场，放在此电场中的带电体1也受到带电体2的电场施加的力为F1.2．本节我们用来定义电场强度的方法叫比值定义法，想一想：我们还学

4、过哪些用比值定义的物理量？它们有什么共同点？【提示】　在物理学中，常常用比值定义一个物理量，例如：密度ρ＝；加速度a＝；速度v＝等．用比值定义法定义的新物理量可反映物质本身的某种属性，与用来定义的另外两个物理量并无决定关系．电场强度是描述电场的力的性质的物理量．1．E＝是电场强度的定义式，适用于任何情况．虽然E＝，但E与F和q0都无关，电场强度是由电场本身决定的量．电场中某点的场强是确定的，其大小、方向只与建立电场的本身(或场源电荷)有关，而与放入的试探电荷无关．2．E＝k是点电荷所形成的电场的决定式．E由场源

5、电荷Q和试探电荷到场源电荷的距离决定，与是否放入试探电荷无关．3．电场强度E与电场力F的区别电场强度电场力定义电荷受到的电场力与电荷量的比值电场对电荷产生的作用力公式E＝F＝Eq0决定只决定于电场本身，与电荷q0无关由电荷q0和场强共同决定因素单位N/CN4.电场强度是矢量，当空间的电场是由几个电荷共同产生时，某点的场强应是每个点电荷单独存在时在该点场强的矢量叠加．1．(多选)关于电场强度的定义式E＝，下列说法正确的是(　　)A．式中F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电荷量B．电场强度E与电场

6、力F成正比，与放入电场中的电荷的电荷量q成反比C．电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在此点所受的电场力D．电场强度的定义利用了比值定义法【解析】　在E＝中q是引入的试探电荷的电荷量，F是试探电荷所受的电场力，E和二者在数值上相等，但是E与F和q都无关，E是由电场本身决定的．电场强度E是由F与q的比值定义的，利用了比值定义法．【答案】　ACD2．关于电场，下列说法正确的是(　　)【导学号：18152017】A．由E＝知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍B．由E＝k知，E与Q成正比，而与r2成反比C．由

7、E＝k知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同D．电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向【解析】　因E＝F/q为场强定义式，而电场中某点场强E只由电场本身决定，与是否引入电荷及q的大小、正负无关，故A错；由场强方向的规定知D错；E＝k是点电荷的场强公式，B对，C错．【答案】　B3．如图131所示，A为带正电为Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止，小球用绝缘细线悬挂于O点，试求小球所在处的电场强度.【导学号：18

8、152018】图131【解析】　分析小球受力如图所示，由平衡条件得：F电＝mgtanθ，所以小球所在处的电场强度E＝＝，小球带正电荷，因此电场强度方向水平向右．【答案】　，方向水平向右带电金属板A不能当成点电荷，电场强度是矢量，不仅要求出大小，还要求出方向.根据共点力的平衡条件即可求得带电体之间的作用力，从而进一步求解电场强度.电场线1．定义：为了形象地描述电场，人们在电场中画出的带有