电场强度导学案.doc

电场强度导学案.doc

《电场强度导学案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电场强度导学案.doc（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

天全中学高二物理导学案敖萍

电场强度

复习引入：

1、什么是点电荷？

2、电荷相互作用有什么规律？

新课学习

1.电场的存在

问题1:

电荷间的相互作用力是怎么产生的呢？

（1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围都存在电场.

特殊性：

不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.

物质性：

是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量.

（2）基本性质：

主要表现在以下几方面

①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.

②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.

③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量.

可见，电场具有力和能的特征

问题2：

电场看不见，又摸不着，我们怎样去认识它、研究它呢？

两个概念：

场源电荷Q试探电荷q

2、电场强度

①定义：

电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．用E表示。

公式（大小）：

E=F/q（适用于所有电场）

单位：

N/C意义P13

提出问题：

电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢？

②方向性：

物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同．

指出：

负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反．

◎唯一性和固定性

电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.

3、（真空中）点电荷周围的电场、电场强度的叠加

（1）点电荷周围的电场

①大小：

E=kQ/r2（只适用于点电荷的电场）

②方向：

如果是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果是负电荷：

E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q．（参见课本图14－7）

说明：

公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离．从而使学生理解：

空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关．

提出问题：

如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？

带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性，分析出电场的叠加原理．

（2）电场强度的叠加原理：

某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．

4、电场线

（1）电场线：

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电场强度的方向。

（2）电场线的基本性质

①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.

②电场线的疏密反映电场强度的大小（疏弱密强）.

③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.

④任意两条电场线不会在无电荷处相交（包括相切）

5、匀强电场

（1）定义：

电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.

（2）匀强电场的电场线：

是一组疏密程度相同（等间距）的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图

常见电场的电场线

电场

电场线图样

简要描述

正点电荷

发散状

负点电荷

会聚状

等量同号电荷

相斥状

等量异号电荷

相吸状

匀强电场

平行的、等间距的、同向的直线

巩固练习

例1、下列说法中正确的是：

[]

A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比

B．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关

C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向

D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的

练1、下列对公式E=F/q的理解正确的是（）

A．公式中的q是场源电荷的电荷量

B．电场中某点的电场强度E与电场力F成正比，与电荷量q成反比

C．电场中某点的电场强度E与q无关

D．电场中某点的电场强度E的方向与电荷在该点所受的电场力F的方向一致

练2、下列说法中正确的是：

[]

A．场强的定义式E=F/q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量

B．场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量

C．在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，此场对q1作用的电场力F=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小，此场对q2作用的电场力F=q2×kq1/r2

D．无论定义式E=F/q中的q值（不为零）如何变化，在电场中的同一点，F与q的比值始终不变

例2：

如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，

它们相距0.1m，A点与上述两个点电荷的距离r相等，且r=0.1m。

求：

a、电场中A点的场强；

b、在A点放入电量q=-1×10-6C，求它受的电场力的大小。

Q1

Q2

A

练．在水平方向的匀强电场中，将质量为m、带电量为q的小球悬挂起来，如图2所示，现加一个水平方向的匀强电场，若要求小球能到达与悬挂点等高的位置，则所加的匀强电场的场强至少为_______．

点电荷电场强度的叠加：

例3某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的。

电荷量为q1的点电荷置于真空中，电荷量为q2的试探电荷放在与ql相距为r的P点时，受到的静电力为F，则q1在P点产生的电场强度等于（）

A．B．C．D．

练、真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距r．两点电荷连线中点处的电场强度的大小为：

（）

A．kq/2r2B．2kq/r2C．4kq/r2 　D．8kq/r2

电场线

例4、一个电场区域中有如图所示的电场线，画出在a、b两处的场强方向，比较a、b两处的场强大小Ea____Eb（填＞、=、＜）

练、AB是点电荷电场中的一根电场线，在线上O点放一个自由的负电荷后，它将沿电场线向B运动，则下列判断中正确的是（）

A．电场线方向由B指向A，该电荷受到的电场力越来越小．

B．电场线方向由B指向A，该电荷受到的电场力大小变化无法确定．

C．电场线方向由A指向B，该电荷受到的电场力大小不变．

D．电场线方向由B指向A，该电荷受到的电场力越来越大．

能力提升

1、关于场强E，下面说法正确的是（）

A．电场中某点的场强方向与放入该点的电荷所受电场力的方向相同

B．电场中某点的场强大小与放入该点的电荷的电量成正比

C．两个等量异种点电荷产生的电场中，在两点电荷连线中点处场强最大

D．两个等量同种点电荷产生的电场中，两点电荷连线中点处的的场强为零

2、一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能正确反映这三者关系的是（）

3．下列关于电场强度的叙述正确的是[]

　　A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力

　　B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比

　　C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向

　　D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关

4．电场强度的定义式为E＝F／q[]

　　A．该定义式只适用于点电荷产生的电场

　　B．F是检验电荷所受到的力，q是产生电场的电荷电量

　　C．场强的方向与F的方向相同

　　D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比

5．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则[]

　　A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化

　　B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E

　　C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零

　　D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关

6．关于电场线的说法，正确的是[]

　　A．电场线的方向，就是电荷受力的方向

　　B．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动

　　C．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大

　　D．静电场的电场线不可能是闭合的

7．如图1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[]

　　A．A、B两处的场强方向相同

　　B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以EA＝EB

　　C．电场线从A指向B，所以EA＞EB

　　D．不知A、B附近电场线的分布情况，EA、EB的大小不能确定

8．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为[]

　　A．0B．2kq／r2　　C．4kq／r2D．8kq／r2

9．四种电场的电场线如图2所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的[]

10、在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到电场力向左，下列说法正确的是：

[]

A．当放入正电荷时，该点的场强向右，当放入负电荷时，该点的场强向左

B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强

C．该点的场强方向一定向右

D．以上说法均不正确

11．下列关于电场线的说法中，正确的是（）

　　A．匀强电场的电场线是一组相互平行间隔相等的直线，且代表正电荷的运动轨迹

　　B．电场线上每一点的切线方向代表正电荷在该处所受电场力的方向

　　C．电场线的疏密程度能表示场强的大小

　　D．两条电场线不能相交

12．如图是某电场中的电场线，在该电场中有A、B两点，下列结论正确的是（）

　　A．A点的场强比B点的场强大

　　B．A点的场强方向与B点的场强方向相同

　　C．将同一点电荷分别放在A、B两点，放在A点的加速度比放在B点的加速度大

　　D．因为A、B两点没有电场线通过，所以电荷放在这两点不会受电场力作用

13．如图所示，点电荷Q固定，虚线是带电量为q的微粒的运动轨迹，微粒的重力不计，a、b是轨迹上的两个点，b离Q较近，下列判断正确的是（）

　A．Q与q的带电一定是一正一负　

B．不管Q带什么性质的电荷，a点的场强一定比b点的小

　C．微粒通过a、b两点时，加速度方向都是指向Q　　D．微粒通过a时的速率比通过b时的速率大

14．如图所示，两质量均为m的小球A和B分别带有+q和-q的电量，被绝缘细线悬挂，两球间的库仑引力小于球的重力mg．现加上一个水平向右的匀强电场，待两小球再次保持静止状态时，下列结论正确的是（）

A．悬线OA向右偏，OA中的张力大于2mg

B．悬线OA向左偏，OA中的张力大于2mg

　C．悬线OA不发生偏离，OA中的张力等于2mg　

D．悬线AB向左偏，AB线的张力比不加电场时要大

15．真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0×10-9C的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10-5N，则P点的场强为________N／C；把检验电荷电量减小为2.0×10-9C，则该电荷在P点受到的电场力为__________N

16．在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电量为q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为_