高二物理电场知识精讲 北师大版

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1、高二物理电场知识精讲北师大版一.本周教学内容：电场［教学过程］一.教学重点：1.电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值，叫做该点的电场强度。用E表示，即E=F/q。电场强度是矢量，规定电场中某点场强的方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。在国际单位制中场强的单位是N/C或V/m。2.电场线：在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止或由正电荷出发到无穷远截止，由无穷远出发到负电荷截止的曲线，使曲线上每点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线就叫电场线。要掌握五种常见场的

2、电场线，即正点电荷场,负点电荷场，等量同种电荷场，等量异种电荷场及匀强电场的电场线。二.难点分析（一）电场与电场强度、电场力1.电场是电荷周围存在的一种物质，电荷间的相互作用是通过电场发生的。2.电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与检验电荷无关。公式E=F/q是场强定义式，适用于一切场，但F与q不能决定场强大小，且不反映关于场强E与电场力F：场强E是电场的性质，只与产生场的电荷及所研究的位置有关。F是电荷在电场中受力，它的大小和方向由场强和检验电荷共同决定。3.公式E=kQ/r2是真空中点电荷

3、的场强决定式，其中Q是产生电场的场电荷的大小，r是所研究点到场点电荷的距离。且有E∝Q，E∝r-2的关系。4.场强是矢量，如果几个点电荷同时存在，则某处合场强等于各点电荷单独存在时在此处产生的场强的矢量和。5.空中某点的场强是唯一的。（二）场强与电场线1.电场线是形象研究电场的假想曲线，电场线用某点的切线方向表示该点的场强方向，用其疏密表示场强大小。2.静电场中电场线的主要特点是：由正电荷出发到负电荷终止或由正电荷出发到无穷远终止，由无穷远出发到负电荷终止。不中断、不相交。3.各点的场强大小方向都

4、相同的电场叫匀强电场，匀强电强的电场线是平行且等距的直线。（三）电场线与粒子运动轨迹电场线与粒子运动轨迹有本质区别：电场线是为形象研究电场而假想出来的线，由激发电场的场源电荷决定。粒子运动轨迹是带电粒子在电场中的运动径迹。由粒子的初速度及其受力决定。一般电场线与粒子运动轨迹不重合，只有在直线电场线的电场中，初速为零或初速与电场线平行时，带电粒子只在电场力作用下才能沿电场线运动。三.例题分析例一.在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电-Q2，且Q1=2Q2，用E1和E2分别表示两个电荷产生

5、的场强大小，则在x轴上（）。A.E1=E2的点只有一处，该点合场强为零B.E1=E2的点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2C.E1=E2的点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E2D.E1=E2的点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E2分析：如图所示x轴上有Q1、Q2两电荷，注意题设E1、E2，只表示两电荷激发电场点：一是在Q1、Q2间靠近Q2的C1处，此位置Q1、Q2激发电场方向相同，均沿x轴正方向，故实际场强为E=E1+E2=2E1=2E2；另一点在Q1Q2连

6、线沿长线上；靠近Q2的C2处，且方向沿x轴反方向，故该点实际场强为E=E1-E2=0。解：在两个点电荷之间可以找到一点使场强大小E1=E2，由于Q1与Q2电性相反，在中间产生场强方向相同，合为2E2，在Q1Q2连线延长线上Q2一侧可以找到另一点，场强大小相等，且方向相反，合为零。所以B选项正确。例二.在如图所示的甲、乙、丙、丁四种典型电场的情况中，指出其中哪种电场中a、b两点的电场强度相同？甲、平行板电容器带电时，极板间除边缘附近外的任意两点a、b乙、两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点O等距的

7、任意两点a、b丙、离点电荷等距的任意两点a、b丁、两个等量同号点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O等距的任意两点a、b分析：电场强度是矢量，若a、b两点的电场强度相同，必需这两点电场强度的大小相同、方向也相同。利用电场线来研究电场中a、b两点的电场强度的大小和方向，并加以比较，这种方法既形象又简便。解答：画出甲、乙、丙、丁四种电场的电场线的分布情况如图所示。由电场线的分布情况可以看出：电场中a、b两点的电场强度的大小和方向都相同的是甲图和乙图。例三.如图所示，在场强为E方向水平向右的匀强电场中，固

8、定着一个点电荷P，a、b、c为电场中三点，其中a、b两点与点电荷P在同一水平线上，a点位于点电荷P左侧r远处，b点位于电荷P右侧2r远处，c点位于电荷P正上方r远处。若a点的场强为零，则点电荷P带有的电量为________________________；b点场强的大小为_______________，方向__________________；c点场强的大小为_______________，方向___________________。（设静电力恒量为k）分析：空间任一点场强为匀强电