【精准解析】高中物理人教版选修1-1教师用书：第1章+2、电场+Word版含解析

二、电场

学习目标知识脉络

1.知道电场是客观存在的物质，认识

电场．

2．理解电场强度的概念，会用电场

强度描述电场．(重点)

3．知道电场线，了解电场线的特

点．(重点)

4．学会用电场线描述常见电场的分

布．(难点、重点)

一、电场和电场强度

1．电场

(1)只要有电荷存在，电荷的周围就有电场．

电荷间相互作用是通过电场实现的．

(2)电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用．

(3)电场虽然看不见、摸不着，但它是客观存在的物质．

2．试探电荷

在电场中放入的电荷，它的电荷量要非常小，体积也要充分小．

3．电场强度

(1)定义：放入电场中某点的电荷，所受静电力F跟它的电荷量的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．

(2)公式：E＝F

q．

(3)单位：牛每库(N/C)．

(4)方向：电场强度是矢量．物理学上规定：正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向，负电荷受电场力的方向与该点场强的方向相反．

(5)物理意义：电场强度是描述电场强弱和方向的物理量．

二、电场线

1．概念

为了直观形象地描述电场中各点电场强度的分布，在电场中画出一系列曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向．

2．电场线的特点

(1)始于正电荷(或无穷远)，终止于无穷远(或负电荷)．

(2)任意两条电场线都不相交．

(3)在同一幅电场线分布图中，电场越强的地方，电场线越密．

3．匀强电场

(1)定义：场强的大小和方向处处相同的电场．

(2)电场线：匀强电场中的电场线是距离相等的平行直线．

(3)获取方法：平行正对分别带有等量的正负电荷的两金属板，在两板之间除边缘外就是匀强电场．

1．思考判断

(1)在电荷周围有电场，电场是客观存在的．(√)

(2)如果把放入电场中某点的试探电荷取走，则那点的电场强度变为0.(×)

(3)电荷在电场中的受力方向就是该点的场强方向．(×)

(4)电场线是客观存在的物质．(×)

(5)电场线只能表示电场强度的方向．(×)

(6)电场中两条电场线之间未画电场线的地方电场强度不为0.(√)

2．(多选)下列说法正确的是()

A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比

B．无论试探电荷q值(不为零)如何变化，F与q的比值始终不变

C．电场中某点的场强为零，则处在该点的电荷受到的静电力一定为零

D．一个不带电的小球在P点受到的静电力为零，则P点的场强一定为零

BC[电场中某点场强E只由电场本身决定，与是否引入试探电荷q及q的大小、正负无关，故A项错，B项对．由F＝qE知，E＝0时，F一定为零；不带电物体受力F＝0，E不一定为零，故C项对，D项错．]

3．(多选)下列关于电场的说法正确的是()

A．电场是电荷周围存在的一种特殊物质

B．为了定性描述电场，引入了电场线，电场线是真实存在的

C．电场具有力的性质

D．电场不具有能的性质

AC[场是电荷周围存在的一种特殊物质，选项A正确；为了定性描述电场，引入了电场线，电场线不是真实存在的，是人们假想的，选项B错误；电场具有力的性质和能的性质，选项C正确，D错误．]

4．如图所示，关于a、b两点的电场强度的大小和方向，下列说法正确的是()

A．E a＞E b，方向相同

B．E a＜E b，方向相同

C．E a＜E b，方向不同

D．E a＞E b，方向不同

D[电场线密集的地方场强大，场强的方向是电场线的切向方向，因a点电场线较b点密集，则E a>E b，但是方向不同，故选D.]

电场强度的理解和计算

1.对电场强度的理解

(1)电场强度是描述电场性质的物理量，与放入电场中的电荷无关，它的大小是由电场本身来决定的．

(2)公式E＝F

q是电场强度的定义式，适用于一切电场，但E不随F和q的变化而变化，不能说E与F成正比，也不能说E与q成反比．定义式仅告诉我们一种测量场强大小的方法．

(3)在电场中的同一点，F q 是不变的；在电场中的不同点，F q 往往不同，即F q

完全由电场本身性质决定，与放不放试探电荷，放入试探电荷的电性、电荷量多少均无关系．

(4)电场强度是矢量．空间某一点有几个电场叠加，该点的合场强可用平行四边形定则计算．即几个点电荷的电场中某点的合场强等于各个点电荷在该点单独产生的场强的矢量和．

2．点电荷的电场

根据电场强度的定义式可得点电荷Q 在空间中形成电场的电场强度的表达

式：E ＝k Q r

2(r 为空间某点到点电荷的距离)．

【例1】场源电荷Q ＝2×10－4C ，是正点电荷；试探电荷q ＝－2×10－5C ，是负点电荷．它们相距r ＝2m 而静止，且都在真空中，如图所示．求：

(1)q 受的电场力；

(2)q 所在的B 点的场强E B ；

(3)只将q 换为q ′＝4×10－5C 的正点电荷，再求q ′受的电场力及B 点的场强．思路点拨：①应用定义式求E B .

②E B 由场的特点决定，与放入的检验电荷无关．

[解析](1)由库仑定律得

F ＝k Q ·q r 2＝9×109×2×10－4×2×10－522N ＝9N.

方向在A 与B 的连线上，且由B 指向A .

(2)因电场强度的定义式：E ＝F q

，所以E B ＝92×10

－5N/C ＝4.5×105N/C.方向沿A 、B 连线向右．

(3)由库仑定律

F ′＝k Q ·q ′r 2＝9×109×2×10－4×4×10－52

2N ＝18N.方向沿A 、B 连线向右．