鲁教版高中物理选修3-1第2讲：电场及其描述（教师版）——劲松蒋文举.doc

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1、电场及其描述____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________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与F、q无关，只由电场本身决定。（3）电场强度是矢量：大小：

2、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/m1N/C=1V/m（5）其他的电场强度公式点电荷的场强公式：——Q场源电荷匀强电场场强公式：——d沿电场方向两点间距离（6）场强的叠加：遵循平行四边形法则2、电场线（1）意义：形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：电场线起于正（无穷远），止于（无穷远）负电荷不封闭，不相交，不相切沿电场线电势降低，且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。电场线垂直于等势面，静

3、电平衡导体，电场线垂直于导体表面（3）几种特殊电场的电场线E12类型一：电场强度例1在电场中某点用+q测得场强E，当撤去+q而放入－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

4、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=kQ1Q2/r2中，kQ1Q2/r2是点电荷Q产生的电场在点电荷Q处的场强大小；而kQ1Q2/r2是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q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=

5、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量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时，场源电荷已不能当成“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

6、、B相距r，则：(1)两点电荷连线的中点O的场强多大?··+Q-QOABO’EA’EB’EO’600600图乙(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强如何?··︱+Q-QOAB图1—3—2··︱+Q-QOAB·EAEB图甲解析：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、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，由A→B．A、B两点电荷在O点产生的电场强度：E=E=．故O点的合场强为E=2E=，方向由A→B．(2)如图乙所示，E′＝E

7、′＝，由矢量图所形成的等边三角形可知，12O′点的合场强E′＝E′＝E′＝，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光滑绝缘的水平地面上有相距为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、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1-3-3所示，电荷C所在位

8、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LxABCECAEBAEABECBEBCEAC图1-3-3同理，电荷B所在位置，点电荷A、C的产生的电场的场强在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点电荷处，C电荷的电荷量．答案：见解析类型四：缺补类例5如图1-3-4所示，用金属丝A、B弯成半径r=1m的圆弧，但在AB之间留