2019-2020年高中物理 第一章 静电场 专题一 电场的力的性质学案新人教版选修3-1

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1、2019-2020年高中物理第一章静电场专题一电场的力的性质学案新人教版选修3-1【学习目标】1.会用库仑定律计算库仑力；2.深刻理解电场强度的定义；掌握电场线及其性质。3.会解决静电场中的平衡问题。【新知预习】一、库仑定律1．真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们成正比，跟它们的成反比，作用力的方向在上2．库仑定律的公式F=，公式中k=。二、电场强度1．定义：放入电场中某点的电荷所受的跟它的电荷量q的，就是该点的电场强度．定义式：E=．2．单位：电场强度的单位是，符号为，1N/C=1V/m．3．矢量性：电场强度是矢量，电场强度的方向与电荷在该点所受的电场力的

2、方向．4．点电荷的电场强度公式．E=电场的叠加遵守平行四边形定则5．是场强与电势差的关系式，只适用于，注意式中d为两点间沿电场方向的距离．三、电场线及其性质1．在电场中画出的一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，曲线上每一点的都跟该点的一致，此曲线叫电场线．2．电场线的表示电场的强弱3．沿电场线的方向电势逐渐．电场线垂直于（线）。【导析探究】导析一：场强公式与的比较E=F/qE=kQ/r2本质区别定义式决定式意义及用途给出了一种量度电场强弱的方法指明了点电荷场强大小的决定因素适用范围一切电场真空中点电荷的电场Q或q的意义q表示检验电荷或试探电荷的电荷量Q表示场源

3、电荷的电荷量E与其他量的关系E的大小与F、q的大小无关E∝Q，E∝1/r2例1：如图所示，金属板带电量为+Q，质量为m的金属小球带电量为+q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。下列说法正确的是（）A.+Q在小球处产生的场强为B.+Q在小球处产生的场强为C.+q在O点产生的场强为D.+q在O点产生的场强为导析二：求解电场强度的几种特殊方法①对称法利用几何形的对称性进行解题例2：如图27－9所示，带电荷量为－q的点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图

4、中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度的大小和方向分别为(　　)A．，水平向右　　　　　B．，水平向左C．＋，水平向左D．＋，水平向右②微元法将研究对象分割成若干微小的单元，或从研究对象上选取某一“微元”加以分析，从而可以化曲为直，使难以确定的量转化为容易确定的量。例3：如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP=L，试求P点的场强。③等效替代法实质是在效果相同的情况下，利用物理问题中某些相似或相同效果进行知识迁移的一种解决问题的方法。例4：如图所示，一带正Q电荷量的点电荷A，

5、与一块接地的长金属板MN组成一系统，点电荷A与板MN间的垂直距离为d，试求A与板MN的连线中点C处的电场强度。④补偿法当题目给出的物理模型不是一个完整的模型时，需要给原来的问题补充一些条件，组成一个完整的新模型，这样，求解原模型的问题就变为求解新模型与补充条件的差值问题。例5：如图所示，用金属丝弯成半径为r=1.0m的圆弧，但在A、B之间留有宽度为d=2cm的间隙，且d远小于r，将电荷量为Q=3.13×10-9C的正电荷均匀分布于金属丝上，求圆心处的电场强度。导析三:库仑定律与平衡问题例6:如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球，小球

6、之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为(　　)A．l＋B．l－C．l－D．l－例7:如图所示，两根长均为L的绝缘细线下端各悬挂质量均为m的带电小球A和B，带电荷量分别为＋q和－q，若加上水平向左的场强为E的匀强电场后，使连接A、B的长也为L的绝缘细线绷紧，且两球均处于平衡状态．则匀强电场的场强大小E应满足什么条件？