2018版高中物理 第2章 电场与示波器 2.1 探究电场的力的性质学案 沪科版选修3-1

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1、学案1　探究电场的力的性质[目标定位]1.理解电场强度的概念及公式，并会进行有关的计算.2.会用电场线表示电场，并熟记几种常见电场的电场线分布特征.3.理解点电荷的电场及场强叠加原理．一、电场　电场强度1．在空间中有一电场，把一带电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点，该电荷受到的静电力为F.若把带电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？若把带电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？　2．结合问题1思考：电荷在电场中某点受到的静电力F与电荷所带电荷量q有何关系？　　[要点总结

2、]1．电场强度：电场中某点的电荷______________________跟它的____________的比值叫做电场在该点的电场强度，用公式E＝表示；单位是________，符号为________．2．电场强度的物理意义：表示电场的强弱和方向．3．电场强度的唯一性：决定于____________，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均________(填“有关”或“无关”)．4．电场强度的矢量性：电场强度的方向与在该点的正电荷所受电场力的方向________，与负电荷所受电场力方向_

3、_______．[延伸思考]　电场强度是比值法定义的物理量．比值法定义的特点是什么？请结合密度ρ＝、电阻R＝的公式加以说明．　例1　如图1所示，在一带负电的导体A附近有一点B，若在B处放置一个q1＝－2.0×10－8C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6N，方向如图，则：图1(1)B处场强是多少？方向如何？(2)如果换成一个q2＝4.0×10－7C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？　　　　二、点电荷的电场　电场强度的叠加原理1.如图2所示，在正点电荷Q的电场中有一试探电荷

4、q，已知q到Q的距离为r，Q对q的作用力是多大？Q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大？方向如何？图2　2．如果再有一正点电荷Q′＝Q，放在如图3所示的位置，q所在位置的电场强度多大？图3　　[要点总结]点电荷周围的电场：(1)公式：E＝__________，其中k是__________________，Q是____________的电荷量．(2)适用条件：①真空中；②__________.(3)方向：当Q为正电荷时，E的方向沿半径__________；当Q为负电荷时，E的方向沿半径_______

5、_．(4)当空间存在多个点电荷产生的电场时，电场中某点的电场强度为各个点电荷________在该点产生的电场强度的__________．[延伸思考]　如果以点电荷Q为中心，r为半径作一球面，球面上各点的电场强度是否相同？　例2　如图4所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，则：图4(1)点电荷A、B在中点O产生的场强分别为多大？方向如何？(2)两点电荷连线的中点O的场强为多大？　　(3)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？　　　　针对训练　如图5所示，

6、在等边三角形ABC的三个顶点上，固定三个正点电荷，电荷量的大小q′＜q，则三角形ABC的几何中心处电场强度的方向(　　)图5A．平行于AC边B．平行于AB边C．垂直于AB边指向CD．垂直于AB边指向AB三、电场线　匀强电场1．电荷周围存在着电场，法拉第采用了什么方法来描述电场？　2．在实验室，可以用实验模拟电场线：头发屑在蓖麻油中的排列显示了电场线的形状，这能否说明电场线是实际存在的线？[要点总结]1．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____________方向

7、．2．电场线的特点有：(1)起始于无限远或__________，终止于__________或__________．(2)任意两条电场线__________．(3)在同一幅图中，电场线的疏密表示场强的________．3．匀强电场中各点的电场强度大小________、方向________，电场线是______________．例3　某电场的电场线分布如图6所示，下列说法正确的是(　　)图6A．c点的电场强度大于b点的电场强度B．若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点C．b点的电场强度

8、大于d点的电场强度D．a点和b点的电场强度的方向相同1.(对电场线的理解)(多选)如图7所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强，则(　　)图7A．A、B两处的场强方向相同B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA＝EBC．电场线从A指向B，所以EA＞EBD．不知A、B附近电场线的分布情况，EA、EB的大小不能确定2．(电场强度矢量的叠加)N(N＞1)个电荷量均为q(q＞0)的小球，均匀分布在半径