1.3_《电场强度》导学案

1.3 《电场电场强度电场电场线》导学案【学习目标】1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态．2．理解掌握电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，掌握电场强度的方向是怎样规定的．3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算．4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算5、知道电场线的作用，并能记住几种特殊电荷周围的电场线分布【重点难点】1．电场强度公式的应用，以及电场方向的规定，电场线及各种电场的电场线特点，电场的叠加原理；2．电场强度公式的得出，电场线是实际不存在的，是科学的抽象。

【知识链接】库仑定律：在真空中两点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,这就是库仑定律。

公式：【学习过程】一、电场1、电场定义：2、基本性质：3、电荷间的相互作用力通过电场发生图示：二、电场强度1、思考与讨论：有的电荷之间相互强，有的电荷之间作用弱，用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？2、电场强度（1）定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力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。

（2）定义式：（3）单位：：（4）方向：（5）理解：场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与试探电荷是否存在、电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。

（6）电场力：F=qE说明：E 相对于q 来说是外电场，电场力的方向根据q 的正负和该点的场强方向来判断。

例：真空中有一电荷量为-1×10-4C 的点电荷，在距离点电荷1m 处的A 点放一电荷量为4×10-9C 的检验电荷，检验电荷受到的电场力大小为________N ，方向_____, A 点的场强为_______N/C,方向________；换成电荷量为-3×10-9C 的检验电荷，则检验电荷所受的电场力______N,方向_______;该点的场强为 N/C ，方向_______。

如果把检验电荷取走，则A 点的电场强度为__________N/C ，方向课堂练习1：在电场中A 处放点电荷+q ，其受电场力为F ，方向向左，则A 处场强大小 ，方向为 ；若将A 处放点电荷为－2q ，则该处电场强度大小为 ，方向为 ， 该电荷受电场力大小 方向 。

2、真空中有一电场，在电场中的P 点放一电量为4×10-9C 的试探电荷，它受到的电场力为2×10-5N ，则P 点的场强度 N/C ；把试探电荷的电量减少为2×10-9C ，则检验电荷所受的电场力为 N 。

如果把这个试探电荷取走，则P 点的电场强度为 N/C 。

3、真空中有一电场，在电场中的P 点的场强大小为10N/C ，方向竖直向上，在该点放一电量为q=4×10-2C 的电荷，则该电荷受到的电场力为 N ，方向 ；如果在该点放入电荷的电量为-2×10-2C ，则该电荷所受的电场力为 N ，方向 三、真空中点电荷的场强1、由库仑定律和场强的定义式推导 （1）大小： （2）方向：2、E=q F 和E=K 2rQ的区别：例：关于电场强度，下列说法正确的是（ ）A.E=F/q ，若q 减半，则该处的场强变为原来的2倍B.E=kQ/r 2中，E 与Q 成正比，而与r 平方成反比C.在以一个点电荷为球心，r 为半径的球面上，各点的场强均相同D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向例2：真空中有两个点电荷A 、B ，相距0.2m ，相互间的引力为9x10-3N ，已知A 的带电量为+1x10-8C ，则点电荷B 在点电荷A 位置处的电场强度大小为__________，点电荷A 在点电荷B 位置处的电场强度大小为________，点电荷B 的电量为_______。

四、电场强度的叠加1、电场强度是 量，合成应遵循 法则-Q22、电场的叠加原理：电场中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。

例1、在真空中有两个点电荷Q1和Q2，分别位于A和B，相距20 cm，Q1为4×10-8 C，Q2为－8×10-8 C。

则在AB连线上A点的外侧离A 点20 cm处的D点场强大小、方向如何?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点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m 。

求：（1）电场中A点的场强。

（2）在A点放入电量q=-1× 10-6C 求它受的电场力。

例3、如图，半径为r的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的下正电荷经，单位长度上的带电量为q，现将其环上截去一小段弧长AB，AB=L,且L《r.求在圆环中心处的电场强度。

练习：真空中有两个等量异种电荷，电量均为Q,相距r，求它们连线中点处的的电场强度。

课后作业1．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是产生电场的电荷的电荷量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2．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电荷量为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点换上电荷量为2q的电荷，A点的场强将变为2EC．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3、电场中有一点P，下列说法中正确的有A.若放在P点的电荷的电量减半，则P点的场强减半B.若P点没有检验电荷，则P点场强为零C.P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D.P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向4、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5．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6.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与试探电荷在电场中所受的电场力成正比C．在公式F=kQ1Q2/r2中，kQ2/r2是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的电场强度大小D．由公式E=kQ/r2可知，在离点电荷非常近地地方（r→0），电场强度E可达无穷大7，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分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在x轴上：（）A.E1＝E2之点只有一处；该点合场强为0B.E1＝E2之点共有两处；一处合场强为0，另一处合场强为2E2C.E1＝E2之点共有三处；其中两处合场强为0，另一处合场强为2E2D.El＝E2之点共有三处，其中一处合场强为0，另两处合场强为2E28.在点电荷Q产生的电场中的P点放入一个电荷量q1=2.0×10-8C的正点电荷，q1所受到的电场力大小为6.0×10-4N，方向水平向右。

（1）P点的电场强度是多大？方向如何？（2）如果把q1从P点拿走，在P点改放一个电荷量q2=4.0×10-8C的负点电荷，则q2所受的电场力为多大？方向如何？（3）如果P点不放任何电荷，那么P点的电场强度又是多大？方向如何？（4）如果P点距离点电荷Q的距离为30cm，则Q的电荷量为多少？（已知k=9.0×109Nm2/C2）9、如图，均匀带电圆环带电量为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。

第二课时电场线一、电场线O1、定义：在电场中画出的一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致2.物理意义:疏密程度-----该点场强的大小(强弱)切线方向-----该点的电场方向注意;电场线不是电场中实际存在的线，而是形象描述电场的假想的线，电场虽然抽象但它是客观存在的物质，电场线虽然形象但它是假想的线二、几种常见电场中电场线的分布及特点（1）正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：a、电场线是直线：正点电荷起于正电荷，终于无穷远：负点电荷起于无穷远，终于负电荷。

（2）等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点：（3）等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点：(4）、带电平行板间的电场线特点：三、匀强电场：场强的大小和方向都相同的电场叫做匀强电场四：电场线的特点应用与练习：m +q 例1：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（ ）A 、E A 一定大于E BB 、因电场线是直线，所以是匀强电场，故 E A =E BC 、A 点电场方向一定由A 指向BD 、AB 两点的场强方向不能确定例2：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是： A 、这个电场只能是负电荷的电场B 、点电荷q 在A 、B 两处受到的电场力F B >F AC 、点电荷q 在A 、B 两处的加速度大小，a A >a B （不计重力）D 、负电荷在B 点处受到的电场力方向沿B 点切线方向例3：正检验电荷q 在电场中P 点处开始向Q 点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（ ）4、用丝线吊一质量为m、带电量为＋q 的小球，置于水平方向的匀强电场中，如图所示，静止时悬线与竖直方向的夹角为30°，则匀强电场的场强为 。

方向为。

5、用一根绝缘绳悬挂一个带电小球。

小球的质量为m ，所带电量为q 。

现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成θ角，如图所示。

求该匀强电场的场强。

若剪断绳，小球将如何运动？课后作业1．真空中距点电荷(电量为Q )为r 的A 点处，放一个带电量为q (q ≪Q )的点电荷，q 受到的电场力大小为F ，则A 点的场强为（ ）A 、F /QB ．F /qC ．k q r 2D ．k Qr 2 2．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3．把质量为M 的正点电荷放在电场中无初速度释放，不计重力，则以下说法正确的是( ) A ．点电荷的轨迹一定和电场线重合B ．点电荷的速度方向总是与它所在处的电场线方向一致C ．点电荷的加速度方向总是与所在处的电场线的切线方向重合D ．点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动AB C DNb 4．在如图所示的4种电场中，A 、B 两点电场强度相同的是( )5．以下关于电场和电场线的说法中正确的是（ ）A ．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅在空间相交，也能相切B ．在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线的区域内的点场强为零C ．同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大D ．电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在6、如图，A 、B 是一个点电荷产生的电场的电场线，如图2则是方向在电场线上，a 、b 两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（ ） A 、点电荷是正电荷，位置在B 侧 B 、点电荷是正电荷，位置在A 侧C 、点电荷是负电荷，位置在A 侧D 、点电荷是负电荷，位置在B 侧7、现有四种电场，把带电粒子放在P变小的是（ ）8、把质量为m 的正点电荷q 在电场中从静止释放，在它运动的过程中，如果不计重力，下面的说法正确的是( )A 点电荷的运动轨迹一定和电场线重合；B 点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致；C 点电荷的加速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向垂直；D 点电荷的受力方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致.10、一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点，轨迹如图示中的虚线所示，不计粒子所受重力，则（ ）A 、 粒子带正电B 、 粒子加速度逐渐减小C 、 A 点的场强大于B 点的场强D 、粒子的速度不断减小11、如图所示MN 是电场中的一条电场线，一电子从a 点运动b 到点速度在不断增大，则下列说法正确的是A.该电场是匀强电场B.该电场的方向由N 指向MC.电子在a 处的加速度小于在b 处的加速度D.因为电子从a 到b 的轨迹跟MN 重合,所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹 ABP P CP Da bq33012、用一根绝缘细绳悬挂一个带电小球，所带的电荷量为2．0×10-8C ，现加一个水平方向的匀强电场，场强的大小E=3．0×106N/C ，小球平衡时悬线与竖直方向成300角，试求： （1）该小球的带电性质；（2）该小球所受的电场力大小； （3）该小球的重力大小13、如图所示，A 、B 是两个带等量同种电荷的小球，A 固定在竖直放置的10cm 长的绝缘支杆上，B 静止于光滑绝缘的倾角为300的斜面上，且与A 等高，若B 的质量为 g,则B 带电荷量是多少？（g 取10m/s 2)14．如图8所示，A 、B 为体积可忽略的带电小球，Q A ＝2×10-8C ，Q B ＝－2×10-8C ，A 、B 相距3cm ．在水平外电场作用下，A 、B 保持静止，悬线都沿竖直方向．试求： （1）外电场的场强大小和方向？（2）AB 中点处总电场的场强大小和方向．。