2018-2019学年物理同步人教版选修3-1学案：第一章第3节电场强度
2019年高中物理教科版选修3-1教学案：第一章 第3节 电场 电场强度和电场线 Word版含答案
第3节电场__电场强度和电场线1．电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有力的作用。
2．电场强度是用来描述电场的力的性质的物理量，其定义式为E＝F q。
3．电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向。
4．电场线是为了形象描述电场而引入的假想的线，是由英国物理学家法拉第首先提出的。
其疏密程度表示电场的强弱，其每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
5．匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，其电场线是间隔相等的平行直线。
一、电场1．电场的概念与基本性质2．电场力电场对电荷的作用力。
3．静电场静止电荷周围产生的电场。
二、电场强度1．检验电荷和场源电荷 (1)检验电荷(2)场源电荷如果电场是由某个带电体激发产生的，那么该带电体所带的电荷称为场源电荷或源电荷。
2．电场强度(1)定义：放入电场中某处的检验电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值。
(2)公式：E ＝Fq 。
(3)单位：牛每库，符号N/C 。
(4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向相反。
3．真空中点电荷的场强 (1)大小：E ＝k Qr 2。
(2)方向①正点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线背离正电荷，如图1-3-1甲所示。
图1-3-1②负点电荷：某点P 的场强方向沿着二者连线指向负电荷，如图乙所示。
三、电场线 1．概念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方向。
2．特点(1)曲线上切线方向表示该点的场强方向。
(2)起始于正电荷(或无穷远)终止于负电荷(或无穷远)，电场线不闭合。
(3)任意两条电场线不相交。
(4)电场线的疏密表示场强的强弱。
(5)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，实际并不存在。
3．几种常见典型电场的电场线1．自主思考——判一判(1)在电场中的电荷，不论是静止的还是运动的，都受到电场力的作用。
物理选修3-1第一章第三节电场强度
荷 q1、q2 之间的相互作用可表示为：
第一章 静电场
可见，电荷间的库仑力就是电场力，库仑定律可表 示为：
F12＝kqr21·q2 或 F21＝kqr22·q1，即：F12＝E1·q2 或 F21 ＝E2·q1.
式中 E1 就是点电荷 q1 在点电荷 q2 处的电场强度， E2 就是点电荷 q2 在点电荷 q1 处的电场强度，D 正确．
1．试探电荷和场源电荷
试探电源：用来检验电场是否存在及其强弱分布情 况的电荷，也叫检验电荷．
场源电荷：激发被检验电场的电荷，也叫源电荷．
三．试探电荷的特点：
试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小，对场源电荷的 电荷分布及其产生的电场没有明显的影响．
2．电场强度
一． 定义：放入电场中某一点的检验电荷 受到的静电力跟它的电荷量的比值， 叫做该点的电场强度．
结论
× × √ √
反思提升：电场强度和静电力是两个不同的概念，它们的决定因素， 大小的关系，以及方向的判定等均有各自的规律．要注意它们的区 别．
答案：200 N/C 8.0×10－5N 200N/C
变式训练1－1 如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置 一个q1＝－2.0×10－8C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－ 6N，方向如图，则B处场强是多少？如果换用一个q2＝4.0×10－7C的电荷 放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？
2
以负电荷受力方向的反方向即为该点的场强方向．
1．点电荷的电场 (1)推导：设一个点电荷的电荷量为 Q，与之相距 r 的试探电荷的电量为 q，根据库仑定律，试探电荷所受的 电场力为 F＝kQr2q.又由电场强度的定义 E＝Fq，所以该点 的电场强度大小为 E＝krQ2. (2)公式：E＝kQr2(r 为空间某点与点电荷的距离)．
2018版高中物理选修3-1学案：第一章 静电场 1-3 电场
第3讲 电场及其描述[目标定位] 1.理解电场强度的概念及其定义式，并会进行有关计算.2.会用电场线表示电场，并熟记几种常见电场的电场线分布特征.3.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理.一、电场及电场力1.电场：电荷周围存在场，电荷的相互作用不可能超越距离，是通过场传递的，这种场称为电场.2.电场力：电场对于处在其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力.二、电场强度1.试探电荷(1)电荷量足够小，(2)大小足够小的电荷，放到电场中用来检验电场中各点的性质.2.电场强度(1)概念：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强.(2)物理意义：表示电场的强弱.(3)定义式及单位：E ＝F q，单位牛(顿)每库(仑)，符号N/C. (4)方向：电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同.想一想 这里定义电场强度的方法叫比值定义法，你还学过哪些用比值定义的物理量？它们都有什么共同点？答案 如加速度a ＝Δv Δt ；密度ρ＝M V等.用比值定义的新物理量可反映物质本身的某种属性，与用来定义的另外两个物理量并无直接关系.三、点电荷的电场与匀强电场1.真空中点电荷周围的场强：E ＝k Q r2. 2.匀强电场：大小和方向都处处相同的电场叫做匀强电场.想一想 我们能根据E ＝k Q r 2说，r →0时，E →∞吗？ 答案 不能；这是根据库仑定律推导出来的，只适用于点电荷产生的电场，r 较小时，带电体不能再看做点电荷，此公式不再适用.四、电场线1.电场线在电场中绘出的一些曲线，曲线上任一点的电场方向就在该点的切线方向上，这样的曲线叫做电场线.2.几种特殊的电场线熟记五种特殊电场的电场线分布，如图1所示.图13.电场线的特点(1)电场线从正电荷(或无穷远)出发，终止于无穷远(或负电荷).(2)在同一电场中，电场线越密的地方场强越大.想一想有电场线的地方有电场，没有电场线的地方没有电场吗？答案电场线是用来描述电场强弱的曲线，电场线的疏密只能大致反应场强的大小，没有电场线的不一定没有电场.一、对电场及电场强度的理解1.关于电场的几点说明(1)特殊物质性：电场是一种看不见摸不着但客观真实存在的特殊物质.(2)客观存在性：电荷周围一定存在电场，静止的电荷周围存在静电场.(3)桥梁纽带作用：电场是电荷间相互作用的桥梁，不直接接触就可以发生相互作用.2.关于电场强度的几点说明(1)唯一性：电场中某点的电场强度E是唯一的，由电场本身决定，与是否放入试探电荷以及放入试探电荷的正负、电荷量的大小无关.(2)矢量性：E为矢量，其方向与放在该点的正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反.例1真空中O点放一个点电荷Q＝＋1.0×10－9C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30cm，M点放一个点电荷q＝－1.0×10－10C，如图2所示.求：图2(1)q 在M 点受到的作用力；(2)M 点的场强；(3)拿走q 后M 点的场强；(4)M 、N 两点的场强哪点大.答案 (1)大小为1.0×10－8N 方向沿MO 指向Q (2)大小为100N/C 方向沿OM 连线背离Q(3)大小为100N/C 方向沿OM 连线背离Q(4)M 点场强大解析 (1)电场是一种物质，电荷q 在电场中M 点所受的作用力是电荷Q 通过它的电场对q的作用力，根据库仑定律，得F M ＝k Qq r 2 ＝9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－100.32N ＝1.0×10－8N.因为Q 为正电，q 为负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO 指向Q .(2)M 点的场强E M ＝F M q ＝1.0×10－81.0×10－10N /C ＝100 N/C ，其方向沿OM 连线背离Q ，因为它的方向跟正电荷所受电场力的方向相同.(3)场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q 及场中位置决定的，与试探电荷q 是否存在无关.故拿走q 后，M 点的场强仍为100N/C ，方向沿OM 连线背离Q .(4)由E ∝1r 2得M 点场强大. 借题发挥 公式E ＝F q 中的q 是试探电荷的电荷量，所以E ＝F q不是场强的决定式；公式E ＝k Q r 2中的Q 是场源电荷的电荷量，所以E ＝k Q r 2仅适用于点电荷的电场求解，是点电荷场强的决定式.针对训练 A 为已知电场中的一固定点，在A 点放一电荷量为q 的试探电荷，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 的试探电荷，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、有无均无关答案 D解析 电场强度E ＝F q是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关；故放入任何电荷时电场强度的方向和大小均不变，故A 、B 、C 均错误；故选D.二、对公式E ＝F q 与E ＝kQ r 2的理解 1.公式E ＝F q 是电场强度的定义式，适用于任何电场，E 可以用F q来度量，但与F 、q 无关.其中q 是试探电荷.2.公式E ＝k Q r 2是点电荷场强的决定式，其中Q 是场源电荷. 例2 真空中距点电荷(电荷量为Q )为r 的A 点处，放一个电荷量为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 Q r 2 答案 BD解析 E ＝F q 中q 指的是试探电荷，E ＝kQ r 2中Q 指的是场源电荷，故B 、D 正确. 三、电场线的理解和应用1.电场线的特点：(1)起始于无限远或正电荷，终止于负电荷或无限远.(2)任意两条电场线不相交.(3)在同一幅图中，电场线的疏密表示场强的大小.(4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向.2.电场线与带电粒子运动轨迹重合必须同时满足以下三个条件(1)电场线是直线.(2)带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但其他力的方向沿电场线所在直线.(3)带电粒子初速度的方向为零或初速度的方向沿电场线所在的直线.例3 以下关于电场和电场线的说法中正确的是 ( )A.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹B.在电场中，凡是有电场线通过的点，场强不为零，不画电场线的区域内的点场强为零C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大D.电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在答案 CD解析 电场线是为了描述电场的强弱及方向的方便而引进的假想线，它一般不与电荷的运动轨迹重合，A 错误，D 正确.在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电荷受到的电场力也较大，C 正确.借题发挥 带电粒子在电场中的运动轨迹，决定于粒子运动速度和受力情况，与电场线不一定重合.例4 如图3所示是某静电场的一部分电场线分布图3情况，下列说法中正确的是( )A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q 在A 点处受到的电场力比在B 点处受到的电场力大C.点电荷q 在A 点处的瞬时加速度比在B 点处的瞬时加速度小(不计重力)D.负电荷在B 点处受到的电场力的方向沿B 点切线方向答案 B解析 电场线的疏密反映了电场强度的大小，而加速度的大小关键是看电场力的大小.判断A 、B 两处电场线的疏密是解决本题的关键.负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线，故A 错误；电场线越密的地方场强越大，由图知E A ＞E B ，又因F ＝qE ，得F A ＞F B ，故B 正确；由a ＝F m知，a ∝F ，而F ∝E ，E A ＞E B ，所以a A ＞a B ，故C 错误；负电荷在B 点受到的电场力的方向与B 点电场强度的方向相反，故D 错误.借题发挥 带电粒子在电场中的运动轨迹，决定于粒子运动速度和受力情况，与电场线不一定重合.对电场和电场强度的理解1．关于电场，下列说法中正确的是( )A ．E ＝F q，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍 B ．E ＝k Q r 2中，E 与Q 成正比，而与r 2成反比 C ．在以一个点电荷为球心，r 为半径的球面上，各处的场强相同D ．电场中某点场强的方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向答案 B解析 E ＝F q中的q 为试探电荷的电荷量，而电场中某处的电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关，选项A 错误；电场中某点场强的方向就是该点所放正电荷受到的静电力的方向，在以一个点电荷为球心，r 为半径的球面上，各处的场强大小相等，但方向不相同，选项C 、D 均错．故选B.2．如图4所示，B 为线段AC 的中点，如果在A 处放一个＋Q 的点电荷，测得B 处的场强E B ＝48 N/C ，则( )图4A ．E C ＝24 N/CB ．EC ＝12 N/CC ．若要使E B ＝0，可在C 处放一个－Q 的点电荷D ．把q ＝10－9 C 的点电荷放在C 点，则其所受电场力的大小为6×10－9 N 答案 B解析 由真空中点电荷的场强公式E ＝kQ r 2知A 错误，B 正确；根据场的叠加及点电荷产生的场强方向知，应在C 处放一等量同种电荷，C 错误；F ＝qE C ＝1.2×10－8 N ，D 错误． 库仑定律的理解及应用3.真空中A 、B 两个点电荷相距为L ，质量分别为m 和2m ，它们由静止开始运动(不计重力)，开始时A 的加速度大小是a ，经过一段时间，B 的加速度大小也是a ，那么此时A 、B 两点电荷的距离是( ) A.22LB.2LC.22LD.L 答案 A解析 刚释放瞬间，对A ，有k q 1q 2L 2＝m A a ，经过一段时间后，对B ，有k q 1q 2L ′2＝m B a ，可得L ′＝m A m B L ＝22L ，所以A 正确. 电场线的特点及应用4.某静电场中的电场线如图5所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，粒子由M 运动到N ，以下说法正确的是( )图5A.粒子必定带正电荷B.粒子在M 点的加速度大于它在N 点的加速度C.粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度D.粒子必带负电答案AC解析做曲线运动的物体合力指向曲线的内侧，又因为粒子只受电场力所以点电荷带正电，A正确；由于电场线越密，场强越大，点电荷受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N点加速度大，C正确.。
人教版高二物理选修3—1第一章1.3 电场强度 课程教学设计
人教版物理选修3－1第一章第三节《电场强度》《电场强度》教学设计教学分析学生从本节课开始接触电场的概念，由于它的抽象性，故可先把它接受下来，在学习中逐渐加深对它的认识。
本节的主要内容包括电场及其力的性质，以及定义了电场强度来反映电场的强弱及其特点。
本节的主要特点就是抽象性强，场的概念较难理解，再就是引入点场强度这个物理量的时候采用了比值定义法，有方法论的介绍总结。
另外关于场的叠加要通过类比（类比波的叠加）进行研究，所以说本节还有方法性强的特点。
结合本节的特点和地位现定位本节的教学目标如下：1.使学生能初步接受场的客观存在的特殊物质性。
2.能够深入理解电场强度的物理意义、定义式、矢量性，也能应用其来分析计算一些简单问题。
3.通过知识的学习掌握科学的思维方式和研究问题的方法。
教学过程：（表一）（表二）（表三）第三节电场强度第一课时学案学习任务：理解电场的客观存在，理解电场强度，点电荷场强计算式，场强的叠加原理。
新课学习：①请进入角色，想象“假如你是一名乘客”情景，思考什么是“场”？②怎样解释电荷没有接触也能产生力呢？知识：电场:基本性质：③既然电荷是通过电场产生力的作用，那么电场又有哪些规律呢？怎么去研究这些规律呢？怎样描述各个不同位置的电场的强弱以及数量关系呢？场源电荷：试探电荷：电场强度：定义：公式：单位：方向：物理意义：巩固理解：1.电场中某点放一试探电荷，电荷量为q，受到电场力为F,则该点的场强为E=F/q, 则A．若移去试探电荷q，则该点的场强为零。
B．若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的场强变为E/2.C．若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷,该点的场强仍为E，场强方向与原来相反。
D．若在该点放一个电荷量为-q/2的试探电荷,则该点的场强仍为E，场强方向也还是原来的方向，但-q/2的试探电荷受电场力F/2，方向与F相反。
2.由电场强度的定义式E=F/q可知，在电场中的同一点A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q 始终不变C．电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的电场力一定为零D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零3.电场中有一点P,下列说法中正确的是：A．若放在P点电荷的电量减半，则P点的场强减半。
人教版高中物理选修3-1第1章第3节电场强度教案
第1章第3节电场强度一．教学目标1.知识与技能目标（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）理解电场强度的概念、定义式及有关的计算，知道电场强度是矢量及方向是怎样规定的；2.过程与方法目标（1）通过分析电场中不同点的电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值反映的是电场的强弱。
通过类比方法、比值法定义物理量，提高学生研究问题的能力；3.情感态度与价值观目标（1）使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法；培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
（2）通过电场的教学，培养学生对物质的认识观。
（3）使学生从一些特殊事物找出它们的共性而得到一般的规律二、重点、难点重点：电场、电场强度的概念，电场强度的定义式难点：电场概念的理解、电场强度定义的理解三、教学方法启发法、合作探究法四、教学媒介教学媒体、课件；五、教学过程：一、导入新课举例：推桌子，桌子受推力，手离开桌子，推力消失；桌子在地面受支持力，与地面分开，不再受地面的支持力，以上两个例子因为相互接触才受到力，但电荷与电荷之间不需要接触就有力的作用，请问是如何实现的——电场观看视频：物理学家法拉第的观点；问：他的观点是正确的吗？学生答：是。
过渡：今天我们就来学习电荷周围的这种特殊物质—电场二、出示学习目标1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的2.体会比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义公式、单位、方向三、对课前自学的检测思考：1.电场看不见摸不着是不是法拉第假想出来的？2.什么是电场？提问学生展示自学成果：1.定义：电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，是有电荷产生老师举例：风看不见摸不着但能感受到帮助学生理解电场。
3.如何证实空间有电场或者说如何检验空间有电场？提问学生：对放入其中的电荷有力的作用过渡语：既然电场是看不见摸不着但真实存在的，接下来我们就来研究这个特殊的物质。
选修3-1第一章第3节电场强度
图 1－3－2
2．电场线的特点 正电荷 (1)电场线不是闭合线，从___________或无限远出发，终 负电荷 止于无限远或___________． 相交 (2)电场线在电场中不能________，这是因为在电场中任意 一点的电场强度不可能有两个方向． 较密 (3)在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线________， 较疏 电场强度较小的地方电场线________ ，因此可以用电场线的 疏密 __________来表示电场强度的相对大小．
动轨迹，a、b 是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受
到电场力作用，根据此图无法作出正确判断的是( A．带电粒子所带电荷的正、负 B．带电粒子在 a、b 两点的受力方向 C．带电粒子在 a、b 两点的速度何处 较大 图 1－3－6 ) 答案：A
D．带电粒子在 a、b 两点的加速度何处较大
一、电场
1、电荷间的相互作用的示意图：
2、电场的基本性质：
它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。
说明：①电荷间的相互作用力是通过电场发生的。
②电场是客观存在的一种特殊物质形态。
检验电荷（试探电荷）：
用来检验电场的电量很小（不影响 原电场）；体积很小（可以当作质点） 的电荷。
场源电荷：
(2)电场线与带电粒子运动轨迹重合的必备条件． ①电场线是直线． ②带电粒子只受电场力作用(或受其他力，但合力方向沿电 场线所在直线)． ③带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直 线．
【例 9】(双选)某静电场中的电场线如图 1－3－5 所示，带 电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示， 由 M 运动到 N，以下说法正确的是( A．粒子必定带正电荷 B．粒子在 M 点的加速度大于它 在 N 点的加速度 C．粒子在 M 点的加速度小于它 在 N 点的加速度 D．粒子在 M 点的速度大于它在 N 点的速度 图 1－3－5 ) 答案：AC
2018-2019学年高二物理人教版选修3-1讲义：第一章 第3节 电场强度 Word版含答案
姓名，年级：时间：一、电场┄┄┄┄┄┄┄┄①1．概念:电荷周围存在的一种特殊的物质，由电荷产生。
场和实物是物质存在的两种不同形式。
2．基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。
电荷之间通过电场相互作用。
3．静电场:静止电荷产生的电场.［说明］关于电场的三点说明(1）特殊物质性:电场是一种特殊的物质，虽然电场看不见摸不着,但它与实物一样客观存在着,也具有动量、能量等重要属性。
(2）客观存在性:电荷的周围一定存在电场，静止电荷的周围存在着静电场。
（3）“桥梁纽带”作用：电场是电荷间相互作用的桥梁，故电荷间不直接接触就能发生相互作用。
①[判一判］1．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场（√）2．电场是一种物质,与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西(√）3．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的其他电荷有力的作用（√)二、电场强度┄┄┄┄┄┄┄┄②1．试探电荷（检验电荷):用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷,是研究电场的工具.2．场源电荷（源电荷)：激发或产生我们正在研究的电场的电荷。
3．电场强度(1）概念:放入电场中某点的点电荷所受静电力F与它的电荷量q的比值,简称场强。
(2）物理意义：表示电场的强弱和方向。
（3)定义式及单位:E＝Fq，单位牛/库仑，符号N/C.（4）矢量性：电场强度的方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同。
［说明］关于电场强度的三点说明（1)电场强度反映了电场的力的性质。
(2）唯一性：电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置）决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。
(3)矢量性：电场强度描述了电场的强弱，是矢量，其运算遵循平行四边形定则。
②［选一选]电场中有一点P，下列哪种说法是正确的（）A．若放在P点试探电荷的电荷量减半，则P点场强减半B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零C．P点场强越大，则同一电荷在P点所受静电力越大D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向解析：选C 电场中某点的场强与试探电荷无关,A、B错；由场强的定义可知，C对；场强方向与正试探电荷受力方向相同，D错.三、点电荷的电场电场强度的叠加┄┄┄┄┄┄┄┄③1．真空中点电荷的场强2．电场强度的叠加:如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
人教版物理选修3-1第一章第3节电场强度 教案设计
《电场强度》教学设计一、教学目标1.知识与技能（1）掌握电场强度的定义及物理意义。
（2）了解电场是一种物质，知道电荷之间是通过电场发生相互作用的。
（3）掌握点电荷的场强公式, 知道场强的叠加原理，了解电场线, 知道匀强电场的性质。
2.过程与方法（1）体验建立场强概念的过程。
（2）学习用比值定义物理量的方法。
3.情感、态度、价值观（1）通过观察实验现象, 体验自然现象的神奇。
（2）经历场强概念的建立过程,积淀严谨求实的科学态度, 培养学生对电学的兴趣。
二、教学重难点1.教学重点（1）掌握电场强度的定义及物理意义。
（2）学习用比值定义物理量的方法。
2.教学难点了解电场是一种物质。
三、教学过程教学环节一：活动一：教师：让同学甲尝试在不允许触碰学生乙，且用任何工具的规则下去拉乙。
学生：尝试教师发布的任务，发现不接触就不能施力。
（意图：引出电场）教师：引导学生猜想“电荷的周围存在着由它产生的电场”。
（板书：一、电场）活动二：教师：做关于电场中绝缘轻线飘起的演示实验。
（意图：让学生直观的感受到电场的存在）教学环节二：活动一：学生：观察图一，发现同一电荷在电场不同位置所受电场力大小有所不同。
教师：引入“电场强度”的概念。
（包括试探电荷、场源电荷等概念）（板书标题：电场强度；副板书：场源电荷Q，试探电荷q）活动二：教师：提问：能否根据直接电荷在电场不同位置所受电场力大小有所不同来判断该点的电场强度？学生：表示不可以，还与电场中电荷的电荷量的大小有关。
教师：引导给出：可以用单位电荷量的电荷在电场不同位置所受电场力大小表示电场强度。
教师：定义电场强度，给出定义式q F E =，及其物理意义。
（意图：让学生体验建立场强概念的过程。
）（板书：二、电场强度：定义式、物理意义）活动三：教师：提问：电场强度的大小和方向有什么决定？它与什么有关？学生：被引导回答：电场强度决定于电场本身,与场源电荷和点的位置有关,与检验电荷无关。
2019学年高中物理人教版选修3-1教学案：第一章 第3节 电场强度 Word版含解析
第3节电场强度1．英国物理学家法拉第提出电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有力的作用。
2．电场强度是矢量，定义式为E＝Fq。
电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向。
3．电场线是为了形象描述电场而引入的假想线，是由法拉第首先提出的。
其疏密程度表示电场的强弱，其每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
4．匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，其电场线是间隔相等的平行直线。
一、电场电场强度1．电场在电荷的周围存在着由它产生的电场，它能够传递电荷间的相互作用，其中静止电荷产生的电场叫静电场。
(1)电场和磁场统称为电磁场，电磁场是一种客观存在的特殊物质，也有能量、动量。
(2)电荷之间的库仑力是通过电场发生的。
(3)电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。
2．试探电荷与场源电荷(1)试探电荷：如图1-3-1所示，带电小球q是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷。
图1-3-1(2)场源电荷：被检验的电场是电荷Q 所激发的，电荷Q 称为场源电荷，或源电荷。
3．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F 跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度。
(2)定义式：E ＝Fq。
(3)单位：牛/库(N/C)，伏/米(V/m)。
1 N/C ＝1 V/m 。
(4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
(5)物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小无关。
二、点电荷的电场 电场强度的叠加 1．点电荷的电场如图1-3-2所示，场源电荷Q 与试探电荷q 相距为r ，则它们的库仑力F ＝k Qq r 2＝qk Qr 2，所以电荷q 处的电场强度E ＝F q ＝k Qr2。
图1-3-2(1)公式：E ＝k Qr2。
(2)方向：若Q 为正电荷，电场强度方向沿Q 和该点的连线背离Q ；若Q 为负电荷，电场强度方向沿Q 和该点的连线指向Q 。
人教版高中物理选修3-1第一章第3节电场强度学案
人教版高中物理选修3-1第一章第3节电场强度学案荷在该点的受力方向，故B 正确．2．如图1-3-1所示，在一带负电的导体A 附近有一点B ，如在B 处放置一个q 1＝－2.0×10－8 C 的点电荷，测出其受到的静电力F 1大小为4.0×10－6 N ，方向如图所示，则B 处场强是多少？如果换用一个q 2＝4.0×10－7 C 的点电荷放在B 点，其受力多大？方向如何？图1-3-1【答案】 由场强公式可得 E B ＝F 1q 1＝4.0×10－62.0×10－8N/C ＝200 N/C因为是负电荷，所以场强方向与F 1方向相反． q 2在B 点所受静电力F 2＝q 2E B ＝4.0×10－7×200 N ＝8.0×10－5 N因为q 2是正电荷，F 2方向与场强方向相同，也就是与F 1反向． 200 N/C ，方向与F 1相反 8.0×10－5 N 方向与F 1相反1．真空中点电荷的场强(1)大小：E ＝k Qr 2.(2)方向：Q 为正电荷时，在电场中的某点P ，E 的方向由Q 指向P ；Q 是负电荷时，E 的方向由P 指向Q. 2．电场强度的叠加如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和． [再判断]1．用正、负两种试探电荷，检验电场中某点场强方向时，由于受力方向相反，则得到同一点场强有两个方向．(×) 2．在E ＝F q 中场强大小与q 无关，同样在E ＝kQr 2中场强大小与Q 也无关．(×)3．公式E ＝kQr 2对于任何静电场都成立．(×)4．场强的叠加满足平行四边形定则．(√) [后思考]在计算式E ＝kQr2中，当r →0时，电场强度E 将趋近于无穷大，这种说法对吗？为什么？【答案】不对．因为当r →0时，电荷量为Q 的物体就不能看做点电荷了，计算式E ＝kQr 2也就不适用了．[合作探讨]如图1-3-2所示，Q 和Q ′均为正点电荷，且Q ＝Q ′.知识模块2、点电荷的电场，电场的叠加图1-3-2探讨1：正点电荷Q 在q 处产生的场强为多大？沿什么方向？ 【答案】 强场大小为kQr 2，方向沿Q 、q 的连线，水平向右．探讨2：正点电荷Q 和Q ′在q 处产生的合场强为多大？沿什么方向？ 【答案】 场强大小为2kQr 2，方向斜向右上方，与水平方向夹角为45°. [核心点击]1．电场强度公式E ＝F q 与E ＝k Qr2的比较公式物理含义引入过程适用范围E ＝F q是电场强度大小的定义式F ∝q ，但E 与F 、q 无关，E 是反映某点处电场的性质适用于一切电场E ＝k Q r2是真空中点电荷电场强度的决定式由E ＝Fq 和库仑定律导出，E由Q 、r 决定在真空中，场源电荷Q 是点电荷2.求解电场强度常用的三种方法(1)等效法：均匀带电球等一些带电体有时可等效为点电荷，因此可以应用点电荷电场强度公式．(2)对称法：点电荷、均匀带电板等带电体周围的电场强度上下、左右可能出现对称性，利用对称性可确定某点场强的大小．(3)叠加法：电场强度是矢量，求解多个电荷产生的电场的电场强度，可以根据电荷的分布情况，采用不同的合成方法求解．3．(多选)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 Qr2【答案】 由电场强度的定义可知A 点场强为E ＝F /q ，又由库仑定律知F ＝kQq r 2，代入后得E ＝k Qr 2，B 、D 对，A 、C 错． BD经典例题4．直角坐标系xOy 中，M 、N 两点位于x 轴上，G 、H 两点坐标如图1-3-3.M 、N 两点各固定一负点电荷，一电量为Q 的正点电荷置于O 点时，G 点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k 表示．若将该正点电荷移到G 点，则H 点处场强的大小和方向分别为( )A.3kQ4a 2，沿y 轴正向 B.3kQ4a 2，沿y 轴负向 C.5kQ4a2，沿y 轴正向 D.5kQ4a 2，沿y 轴负向图1-3-3【答案】 处于O 点的正点电荷在G 点处产生的场强E 1＝k Qa 2，方向沿y 轴负向；又因为G 点处场强为零，所以M 、N 处两负点电荷在G 点共同产生的场强E 2＝E 1＝k Qa 2，方向沿y 轴正向；根据对称性，M 、N 处两负点电荷在H 点共同产生的场强E 3＝E 2＝k Q a 2，方向沿y 轴负向；将该正点电荷移到G 处，该正点电荷在H 点产生的场强E 4＝k Q(2a )2，方向沿y 轴正向，所以H 点的场强E ＝E 3－E 4＝3kQ4a2，方向沿y 轴负向． B合场强的求解技巧(1)电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则，常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向，进而把矢量运算转化成代数运算．(2)当两矢量满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上时，两矢量合成叠加，合矢量为零，这样的矢量称为“对称矢量”，在电场的叠加中，注意图形的对称性，发现对称矢量可简化计算．[先填空]1．电场线：画在电场中的有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向与该点电场强度的方向一致． 2．电场线特点：(1)起始于无限远或正电荷，终止于负电荷或无限远． (2)任意两条电场线不相交． (3)电场线的疏密表示电场的强弱．(4)电场线不是实际存在的线，是为了形象地描述电场而假想的线．C 专题知识模块3、电场线、匀强电场归纳和总结3．匀强电场(1)定义：各点电场强度的大小相等、方向相同的电场．(2)匀强电场的电场线：间隔相等的平行直线．[再判断]1．电场线可以描述电场的强弱，也能描述电场的方向．(√)2．电场线在实际中并不存在．(√)3．只要电场线是平行的直线，该电场一定是匀强电场．(×)[后思考]1．有同学认为，由于两条电场线之间无电场线故无电场．你认为对吗？【答案】不对，电场线是人们为形象研究电场，人为画出的一些线，在电场中任何区域均可画电场线．2．为什么电场中电场线不会相交？【答案】如果电场中电场线相交，在交点处有两个“切线方向”，就会得出电场中同一点电场方向不唯一的错误结论．[合作探讨]探讨1：电场线怎样描述电场的强弱和方向？电场线实际存在吗？【答案】电场线的疏密描述电场的强弱，电场线上某一点的切线方向是该点的电场强度的方向．电场线不是实际存在的．探讨2：电场线和带电粒子在电场中的运动轨迹相同吗？二者在什么条件下才重合？【答案】不相同．电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线，带电粒子在电场中的运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹，只有当电场线是直线，且带电粒子只受静电力作用(或受其他力，但方向沿电场线所在直线)，同时带电粒子的初速度为零或初速度方向沿电场线所在直线时，运动轨迹才和电场线重合．[核心点击]1．点电荷的电场线图1-3-4(1)点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反．(2)以点电荷为球心的球面上，电场线疏密相同，但方向不同，说明电场强度大小相等，但方向不同．(3)同一条电场线上，电场强度方向相同，但大小不等．实际上，点电荷形成的电场中，任意两点的电场强度都不同．2．等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线比较等量异种点电荷等量同种(正)点电荷电场线分布图连线上的场强大小O点最小，从O点沿连线向两边逐渐变大O点为零，从O点沿连线向两边逐渐变大中垂线上的场强大小O点最大，从O点沿中垂线向两边逐渐变小O点为零，从O点沿中垂线向两边先变大后变小关于O点对称的点A与A′、B与B′的场强等大同向等大反向3.电场线与带电粒子运动轨迹的关系(1)电场线不是带电粒子的运动轨迹．(2)同时具备以下条件时运动轨迹与电场线重合：①电场线为直线；②带电粒子的初速度为零，或初速度沿电场线所在直线；③带电粒子只受电场力，或其他力的合力沿电场线所在直线．(3)只在电场力作用下，以下两种情况带电粒子都做曲线运动，且运动轨迹与电场线不重合：①电场线为曲线；②电场线为直线时，带电粒子有初速度且与电场线不共线．5.如图1-3-5所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q(负电荷)，不计重力，下列说法中正确的是()图1-3-5A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零【答案】由等量同种电荷周围的电场线的分布可知，O点场强为零，从O点沿着中垂线向无穷远处延伸，场强先增大后减小，所以点电荷在从P到O的过程中，加速度可能先增大后减小，选项A、B错；但负电荷所受M、N点经典例题点电荷库仑力的合力方向竖直向下，到O点一直加速，选项C对；同理点电荷越过O点后，速度越来越小，但加速度可能先增大后减小，选项D错． C6．如图1-3-6所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点．若带电粒子运动中只受电场力作用，根据此图可以作出的判断错误的是()图1-3-6A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、b两点的加速度何处大D．带电粒子在a、b两点的加速度方向【答案】如图所示，由于带电粒子在电场力作用下做曲线运动，所以电场力应指向轨迹的凹侧，且沿电场线，即沿电场线向左，B正确；由于电场线方向未知，故不能确定带电粒子的电性，A错误；加速度由电场力产生，由于a 处电场线较b处密，所以a处电场强度大，由F＝Eq知，带电粒子在a处受电场力大，故加速度大，且方向与电场力方向相同，C、D正确．【答案】A带电粒子在电场中运动时的分析思路(1)根据带电粒子运动轨迹弯曲方向，判断出电场力情况．(2)把电场线方向、电场力方向与电性相联系．(3)把电场线疏密和受力大小、加速度大小相联系．1．如图1-3-7所示是电场中某区域的电场线分布图，A是电场中的一点，下列判断中正确的是()图1-3-7A．A点的电场强度方向向左B．A点的电场强度方向向右C．因A点无电场线，所以A点电场强度是零总结和归纳T能力课后作业D ．正点电荷在A 点受力向左【答案】 由电场线分布特点可知，该电场为匀强电场，方向水平向右，在A 点放正点电荷所受电场力的方向与电场方向相同，故B 正确，A 、D 均错误；匀强电场各处电场强度均相同，与该点是否有电场线经过无关，C 错误． B2．下列说法中正确的是( )A ．电场强度反映了电场力的性质，因此场中某点的场强与试探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Fq ，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C ．电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向D ．公式E ＝F q 和E ＝kQr2对于任何静电场都是适用的【答案】 电场强度由比值定义法求得，E ＝Fq ，但电场强度是电场本身的一种性质，和试探电荷及电场力无关，故A 错误，B 正确；电场中的场强方向是正电荷在该点的受力方向，负电荷受力沿电场的反方向，故C 错误；公式E ＝F q 是定义式，适用于任意电场，而E ＝kQr2只能适用于真空中的点电荷的电场，故D 错误． B 3．点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-3-8所示，电场强度为零的地方在( )图1-3-8A ．A 和B 之间 B ．A 右侧C ．B 左侧D ．A 的右侧及B 的左侧【答案】点电荷电场线的分布特点：正电荷电场的电场线从正电荷出发到无穷远终止，负电荷电场的电场线从无穷远出发到负电荷终止．A 和B 之间两点电荷产生的电场强度方向均向左，合场强不可能为零，故A 错误；A 的右侧，A 产生的电场强度向右，B 产生的电场强度向左，电场强度方向相反，而且由题A 的电量大于B 的电量，且A 较近，由点电荷场强公式E ＝k qr 2可知，在同一点电场强度大小不可能相等，所以合场强不可能为零，故B 错误；在B 的左侧，A 产生的电场强度向左，B 产生的电场强度向右，电场强度方向相反，但由于A 的电量大于B 的电量，且A 较远，由点电荷场强公式E ＝k qr2可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零，故C 正确．由上可知D 错误． C4．如图所示的四个电场的电场线，其中A 和C 图中小圆圈表示一个点电荷，A 图中虚线是一个圆(M 、N 为圆上的不同点)，B 图中几条直线间距相等且互相平行，则在图中M 、N 处电场强度相等的是( )A B C D【答案】 电场强度为矢量，电场强度相等，必须同时满足电场强度大小相同，方向也相同，对应各选项，结合电场线的分布特点可知，只有B 正确．5．如图1-3-9所示，A 、B 、C 、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A 点处的电荷量为－q 外，其余各点处的电荷量均为＋q ，则圆心O 处( )图1-3-9A ．场强大小为kqr 2，方向沿OA 方向B ．场强大小为kqr 2，方向沿AO 方向C ．场强大小为2kqr 2，方向沿OA 方向D ．场强大小为2kqr2，方向沿AO 方向【答案】 A 处放一个－q 的点电荷与在A 处同时放一个＋q 和－2q 的点电荷的效果相当．因此可以认为O 处的场强是五个＋q 和一个－2q 的点电荷产生的场强合成的，五个＋q 处于对称位置上，在圆心O 处产生的合场强为0，所以O 点的场强相当于A 处放一个－2q 的点电荷，在O 处产生的场强．故选C.6．(多选)如图1-3-10所示，把A 、B 两个相同的导电小球分别用长为0.10 m 的绝缘细线悬挂于O A 和O B 两点．用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触，棒移开后将悬点O B 移到O A 点固定．两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m ．已测得每个小球质量是8.0×10－4 kg ，带电小球可视为点电荷，重力加速度g 取10 m/s 2，静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，则( )图1-3-10A ．两球所带电荷量相等B ．A 球所受的静电力为1.0×10－2 N C ．B 球所带的电荷量为46×10－8 C D ．A 、B 两球连线中点处的电场强度为0【答案】 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触A 球，使A 球带正电，由题意知A 、B 两球接触后分开，则两球所带电荷量相等，选项A 正确；两球平衡后受力如图所示，球B 所受静电力F ＝mg tan α＝6.0×10－3 N ，球A 、B 所受静电力大小相等，选项B 错误；由F ＝kq 1q 2L 2及q 1＝q 2知，小球所带电荷量q ＝46×10－8 C ，选项C 正确；A 、B 两球所带电荷在其连线的中点处产生的电场强度大小相等、方向相反，场强为0，选项D 正确．ACD7．有一个负点电荷只受电场力的作用，从电场中的a 点由静止释放，在它沿直线运动到b 点的过程中，动能E k 随位移s 变化的关系图如图1-3-11所示，则能与图线相对应的电场的电场线分布图是下图中的( )图1-3-11【答案】 由于负电荷受静电力方向与场强方向相反，图线为曲线，动能随位移增加的不均匀(越来越快)，电场力应该越来越大且做正功，由图知C 符合．8．(多选)如图1-3-12甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出)，O 、M 、N 为轴上三点，放在M 、N 两点的试探电荷受到的静电力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示，则( )图1-3-12A ．M 点的电场强度大小为2×103 N/CB ．N 点的电场强度大小为2×103 N/CC ．点电荷Q 在M 、N 之间D ．点电荷Q 在M 、O 之间【答案】 设M 、N 两点的电场强度分别为E M 、E N ，根据题图乙可知，图线的斜率即为电场强度，则E M ＝2×103 N/C ；E N ＝－500 N/C ，M 、N 两点电场强度方向相反．由点电荷电场强度的特点知，点电荷Q 应在M 、N 之间，故选项A 、C 正确．9．如图1-3-13所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O 处放一点电荷，将质量为m ，带电量为q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度的大小是( )图1-3-13A ．E ＝mg qB ．E ＝2mg qC ．E ＝3mg qD ．不能确定【答案】 带电小球从A 到B 的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则mgR ＝12m v 2B，在B 处小球重力和库仑力的合力提供向心力，则qE －mg ＝m v 2B R ，E ＝3mg q，选项C 正确． 10．如图1-3-14所示，有一带电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d ，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a 点处的电场强度为零，则图中b 点处的电场强度大小是( )图1-3-14A ．k q 9d 2＋k q d2 B ．k q 9d 2－k q d 2 C ．0 D ．k q d2 【答案】 点电荷在a 点产生的场强大小E ＝k q d 2，方向向左，由题意，带电薄板在a 点产生的场强大小E ＝k q d2，方向向右．根据对称性，带电薄板在b 点产生的场强大小E ＝k q d 2，方向向左，点电荷在b 点产生的场强大小E ＝k q 9d2，方向向左，根据场强的叠加原理，可知A 正确．11．如图1-3-15所示，空间中A 、B 、C 三点的连线恰构成一直角三角形，且∠C ＝30°，AB ＝L ，在B 、C 两点分别放置一点电荷，它们的电量分别是＋Q 与－Q (静电力常量为k )．求斜边AC 的中点D 处的电场强度．图1-3-15【答案】 连接BD ，三角形ABD 为等边三角形，可得BD ＝CD ＝AB ＝L .点电荷＋Q 与－Q 在D 处产生的场强大小均为E 1＝k Q L2，方向如图所示，二者之间夹角大小为60°.据电场的叠加原理可知，D 处的电场强度为这两个场强的矢量和，可解得E ＝2E 1cos 30°＝2×kQ L 2×32＝3kQ L2，方向水平向右．3kQ L 2，方向水平向右 12．如图1-3-16所示，一质量m ＝0.8 g ，带电量大小为q ＝2.0×10－6 C 的带电小球，用绝缘细绳悬挂，置于水平向右的匀强电场中，处于静止．已知θ＝45°，求：图1-3-16(1)小球带什么电？(2)匀强电场的场强多大？(g 取10 m/s 2)【答案】 (1)带电小球受重力、细绳的拉力、电场力三个力的作用，根据平衡条件可知，电场力水平向左，小球带负电．(2)根据平衡条件可得：竖直方向：T ·cos θ－mg ＝0水平方向：T ·sin θ－qE ＝0代入数值联立解得：E ＝mg tan 45°q＝4×103 N/C (1)带负电 (2)4×103 N/C。
人教版高二物理选修3-1第一章 第3节 电场强度 教案设计
第三节 电场 电场强度和电场线（建议本节内容分为两个课时） 【自主学习】1．电场：电荷的周围存在着由它产生的一种特殊________．它的特征之一是对放入其中的________有力的作用．甲电荷对乙电荷的作用力，就是甲电荷的________对乙电荷的作用力． 2．静电场是指________的电荷产生的电场．3．试探电荷是用来检验电场__________及其________分布情况的电荷，是研究电场的工具．激发或产生我们正在研究的电场的电荷是电场的________．4．放入电场中某点的试探电荷所受的________跟它的________的比值，叫做该点的电场强度．简称场强．其定义式为E ＝________，单位是________，符号是________．电场强度是______量，有大小也有方向，其方向与________在该点所受电场力的方向相同．5．真空中点电荷的场强：E ＝________.Q 为正电荷时，在电场中的P 点场强E 的方向________；Q 为负电荷时，E 的方向__________．6．匀强电场：电场中各点场强的____________都相同的电场．7．电场强度的叠加：如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为__________________在该点产生的电场强度的__________．8．电场线是画在电场中的一条条________________，曲线上每点的________表示该点的电场强度方向．电场线的特点有：(1)起始于无限远或______，终止于______或______．(2)任意两条电场线________．(3)电场线的疏密表示场强的______．参考答案：1.物质、电荷、电场；2.静止的电荷；3.强度、方向、场源电荷；4。
电场力、电量、F/q 、牛顿/库伦、N/C 、矢量、正电荷；5.2krQ、背离Q 、指向Q ；7.各电荷、矢量和；8.曲线、切线、正电荷、负电荷、无穷远、不相交、强弱。
2018学年第一学期人教版高二物理选修3-1第一章第三节《电场强度》学案
选修3-1 第一章 静电场第三节 电场强度年级： 班级： 学号： 姓名：学习目标：1.掌握电场强度的概念及公式，并会进行有关的计算2.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理.3.会用电场线表示电场，并熟记几种常见电场的电场线分布特征． 学习过程： 【新知探究】 一、电场强度[导学探究] (1)电场的基本性质是什么？如何去探究电场的这种性质？(2)在空间中有一电场，把一带电荷量为q 的试探电荷放在电场中的A 点，该电荷受到的静电力为F .若把带电荷量为2q 的点电荷放在A 点，则它受到的静电力为多少？若把带电荷量为nq 的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？电荷受到的静电力F 与电荷量q 有何关系？ [知识深化]1．电场强度是由电场本身所决定的，与试探电荷无关．2．电场强度是矢量，其方向与在该点的正电荷所受静电力的方向相同，与在该点的负电荷所受静电力的方向相反．3．公式E ＝Fq 是电场强度的定义式，该式给出了测量电场中某一点电场强度的方法．公式E ＝Fq 可变形为F ＝qE ：电场强度E 与电荷量q 的乘积等于静电力的大小；正电荷所受静电力方向与电场强度方向相同，负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反．例1 在电场中的某点放一个试探电荷，其电荷量为q ，受到的静电力为F ，则该点的电场强度为E ＝Fq ，下列说法正确的是( )A ．若移去试探电荷，则该点的电场强度为0B ．若试探电荷的电荷量变为4q ，则该点的场强变为4EC ．若放置到该点的试探电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D ．若放置到该点的试探电荷变为－2q ，则场中该点的场强大小、方向均不变例2如图2所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图，则：图2(1)B处场强多大？方向如何？(2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7 C 的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？(3)如果将B处电荷拿走，B处的场强是多大？(3)某点场强大小与有无试探电荷无关，故将B处电荷拿走，B点场强大小仍为200 N/C.二、点电荷的电场电场强度的叠加[导学探究](1)如图3所示，在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q放于P点，已知P点到Q的距离为r，Q对q的作用力是多大？Q在P点产生的电场的电场强度是多大？方向如何？图3(2)如果再有一正点电荷Q ′＝Q ，放在如图4所示的位置，P 点的电场强度多大？图4[知识深化]1．E ＝F q 与E ＝k Qr2的比较：2.线上电场强度的合成，可先规定正方向，进而把矢量运算转化成代数运算．例3如图5所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，求：图5(1)两点电荷连线的中点O的场强的大小和方向．(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向．针对训练如图6所示，空间中A、B、C三点的连线恰构成一直角三角形，且∠C＝30°，AB＝L，在B、C两点分别放置一点电荷，它们带等量同种电荷，电荷量为＋Q.静电力常量为k，求斜边AC的中点D处的电场强度．图6三、电场线与匀强电场[导学探究](1)为了形象的描述电场，法拉第引入了电场线的概念．电场线是真实存在的吗？(2)电场线是如何表示电场方向和强弱的？(3)试画出点电荷、等量异号点电荷、等量同号点电荷及匀强电场的电场线．[知识深化]1．电场线是为了形象地描述电场而假想的线，实际上是不存在的．2．电场线每点的切线方向与该点的电场强度方向相同．3．电场线不是粒子运动的轨迹，当完全满足以下条件时运动轨迹和电场线重合．(1)电场线是直线．(2)带电粒子只受静电力作用或除静电力外的其他力的合力与静电力在同一条直线上．(3)带电粒子初速度的大小为零或初速度的方向与电场线方向在同一条直线上．例4某电场的电场线分布如图7所示，下列说法正确的是()图7A．c点的电场强度大于b点的电场强度B．若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点C．b点的电场强度大于d点的电场强度D．a点和b点的电场强度的方向相同【练习拓展】1．(电场强度的概念)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试探电荷在该点所受的静电力成正比B．场中某点的场强大小等于Fq，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C．场中某点的场强方向是试探电荷在该点的受力方向D ．公式E ＝F q 和E ＝k Qr2对于任何电场都是适用的2．(点电荷的电场)对电场强度公式E ＝kQr 2有几种不同理解，其中正确的是( )A ．只要带电体电荷量为Q ，在距离r 处激发的电场都能用此公式计算场强EB ．以点电荷Q 为中心、r 为半径的球面上各处的场强E 相同C ．当离场源电荷距离r →0时，场强E →∞D ．当离场源电荷距离r →∞时，场强E →03. (电场线)某电场的电场线如图8所示，A 点和B 点的电场强度分别为E A 、E B ，同一点电荷在A 、B 点所受的静电力分别为F A 、F B ，则( ) A ．E A >E B ，F A >F B B ．E A ＝E B ，F A ＝F B C ．E A <E B ，F A <F BD ．E A ＝E B ，F A >F B4．(电场强度的叠加)如图9所示，边长为a 的正三角形ABC 的三个顶点分别固定三个点电荷＋q 、＋q 、－q ，则该三角形中心O 点处的场强为( ) A.6kqa 2，方向由C 指向O B.6kqa 2，方向由O 指向C C.3kqa 2，方向由C 指向O D.3kqa 2，方向由O 指向C 【归纳整理】。
2018-2019学年高中物理(人教版)选修3-1课件：第1章 静电场1-3
01课前自主学习
一、电场和电场强度 1．电场
特殊 物质，场与实物 (1)概念：存在于电荷周围的一种_____
是物质存在的两种不同形式。
力 的作用，电荷间通 (2)性质：对放入其中的电荷有_____ 电场 发生相互作用。 过_____
(3)静电场：静止 _____的电荷产生的电场。
2．电场强度 (1)两种不同功能的电荷
不一样 ，它反映了电场在这点的性质，叫做电场强 E 一般_______
度。
F q 。 (3)公式：E＝____
(4)国际单位：____________ N/C 或 V/m 。
(5)方向：电场强度是矢量，规定电场中某点的电场强 度的方向跟_____ 正 电荷在该点所受的静电力的方向相同。 二、点电荷的电场、电场的叠加 1．真空中点电荷的场强 (1)大小：如图，Q 为点电荷，P 是距 Q 为 r 的点，则 P 点场强 Q E＝ k 2 。 r
(3)矢量性：电场强度描述了电场的强弱和方向，其方 向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同， 与在该点的负 电荷所受电场力的方向相反。
F kQ 2．公式 E＝ 与 E＝ 2 的区别 q r 区别 公式 物理含义 是电场强度 引入过程 F∝q，但 E 与 适用范围
F、q 无关，E 适用于一 F 大小的定义 E＝ q 是反映某点处 切电场 式 电场的性质
－4 －8
C 时，场强不变，即 E
＝3.6×103 N/C。试探电荷 q′受到的静电力 F′＝q′E＝ N，方向水平向右。
电场强度两表达式的应用 F (1)定义式 E＝ 给出了一种测量或计算电场中某点场 q Q 强的方法；决定式 E＝ k 2给出了从理论上分析点电荷场强 r 的方法。 (2)平行四边形矢量运算中常用到图解法、解析法、正 交分解法等，求合电场强度时这些方法也同样适用。
【高中物理】2018-2019学年最新(新课标)人教版选修3-1：1.3《电场强度》
与
Q Ek 2 r
的对比理解
Q或q的意 义 公式中各量 的关系
意义
适用条件
F E q
Q Ek 2 r
电场强度的 任何电场 定义式
q是试探 电荷
E用F与q的比 值来表示，E 与F、q的大 小无关
E由Q、r决 定，E与Q成 正比
点电荷的电 真空中的 场强度公式 点电荷
Q是场源 电荷
2. 电场强度的叠加
D. 电场对放人其中的电荷没有力的作用
点电荷的场强及电场强度的叠加
1. 点电荷的电场
Q Ek 2 r
推导：场源电荷 Q 与试探电荷 q 相距为 r，则试探电荷 q 所
处的电场强度为：
Qq k 2 F kQ r E 2 q q r
点电荷的电场的方向
+
-
正点电荷电场方向背离电荷
负点电荷电场方向指向电荷
F 公式 E q
项目 公式
1.3 电场强度
回顾与思考
库仑定律：真空中两个静止点电荷之间相互作用力，与它
们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，
作用力的方向在它们的连线上。
θ
+ + + A+ + +
+ + + B+ + +
两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的？
学习目标
• 知道电荷间的相互作用是通过电场实现的，场是物 质存在的一种形式。 • 体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度的定 义公式、单位及方向。 • 能推导点电荷场强公式，知道叠加原理，并进行简 单计算。
课堂小结
电场的物质性 电场 电场的基本性质 定义 电场强度
2018-2019版物理新设计同步选修3-1讲义：第一章 静电
第3节电场及其描述,一、电场及电场力1.电场：电荷周围存在场，电荷的相互作用不可能超越距离，是通过场传递的，这种场称为电场。
2.电场力：电场对于处在其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。
思考判断(1)电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的，并不是真实存在的。
(×)(2)电场看不见、摸不着，因此电场不是物质。
(×)(3)电场对放入其中的任何电荷都有力的作用。
(√)二、电场强度1.试探电荷(1)电荷量足够小，(2)大小足够小的电荷，放到电场中用来检验电场中各点的性质。
2.电场强度(1)概念：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。
(2)物理意义：表示电场的强弱和方向。
(3)定义式及单位：E＝Fq，单位牛(顿)每库(仑)，符号N/C。
(4)方向：电场中某点电场强度的方向与放在该处的正电荷所受电场力的方向相同。
三、点电荷的电场与匀强电场1.真空中点电荷的电场强度(1)计算公式：E＝k Qr2(Q为场源电荷)。
(2)方向：当Q为正电荷时，E的方向沿Q与该点的连线背离Q，当Q为负电荷时，E的方向沿Q与该点的连线指向Q。
2.匀强电场：大小和方向都处处相同的电场叫做匀强电场。
四、电场线1.电场线：用来形象直观地描述电场的曲线，曲线上任意一点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
2.电场线的特点(1)电场线是为了形象描述电场而假想的线，实际并不存在。
(2)任意两条电场线不相交。
(3)电场线的疏密表示电场的强弱；电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
(4)电场线总是起自正电荷(或无穷远处)，止于负电荷(或无穷远处)，即电场线不闭合，在无电荷处不中断。
思考判断(1)电场线是电荷在电场中的运动轨迹。
(×)(2)电场线的疏密表示电场的弱强。
(√)(3)电场线可以相交，也可以相切。
(×)(4)匀强电场的电场线可以是曲线。
(×)电场、电场强度[要点归纳]1.关于电场的几点说明(1)特殊物质性：电场是一种看不见、摸不着但客观真实存在的特殊物质。
2018-2019版物理新设计同步选修3-1讲义：第一章 静电
第3节 电场强度一、电场、电场强度1.电场(1)概念：存在于电荷周围的一种特殊的物质，由电荷产生。
场和实物是物质存在的两种不同形式。
(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。
电荷之间通过电场相互作用。
图1(3)静电场：静止电荷产生的电场。
2.电场强度(1)场源电荷和试探电荷场源电荷是激发或产生我们正在研究的电场的电荷。
试探电荷是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷。
(2)电场强度①定义：放入电场中某点的点电荷所受静电力与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度，简称场强。
②物理意义：表示电场的强弱和方向。
③定义式：E ＝F q ，单位为牛(顿)每库(仑)，符号为N/C 。
④方向：电场强度的方向与正电荷所受静电力的方向相同，与负电荷所受静电力的方向相反。
思维拓展(1)由于E＝Fq，所以有人说电场强度的大小与放入的试探电荷受到的力F成正比，与电荷量q的大小成反比，你认为这种说法正确吗？为什么？(2)这里定义电场强度的方法叫比值定义法，你还学过哪些用比值定义的物理量？它们都有什么共同点？答案(1)不正确。
电场中某点的电场强度E是唯一的，由电场本身决定，与是否放入试探电荷以及放入试探电荷的正负、电荷量的大小无关。
(2)如加速度a＝ΔvΔt，密度ρ＝MV等。
用比值定义的新物理量可反映物质本身的某种属性，与用来定义的原有物理量并无直接关系。
二、点电荷的电场、电场强度的叠加1.真空中点电荷的电场强度(1)计算公式：E＝k Qr2(Q为场源电荷)。
(2)方向：当Q为正电荷时，E的方向沿Q与该点的连线向外，背离Q，当Q为负电荷时，E的方向沿Q与该点的连线向里，指向Q。
2.电场强度的叠加：如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
三、电场线和匀强电场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方向。
电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。
2018-2019学年人教版选修3-1电场强度第1课时学案
学案3 电场强度[目标定位] 1.理解电场强度的概念及公式，并会进行有关的计算.2.会用电场线表示电场，并熟记几种常见电场的电场线分布特征.3.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理．一、电场 电场强度[问题设计]1．在空间中有一电场，把一带电荷量为q 的试探电荷放在电场中的A 点，该电荷受到的静电力为F .若把带电荷量为2q 的点电荷放在A 点，则它受到的静电力为多少？若把带电荷量为nq 的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？答案 2F nF2．结合问题设计1思考电荷在电场中某点受到的静电力F 与电荷所带电荷量q 有何关系？ 答案 F 与q 成正比，即F 与q 的比值为定值．[要点提炼]电场强度：试探电荷在电场中某个位置所受的力与它的电荷量的比值叫电场强度，用公式E ＝F q 表示；单位是牛每库，符号为N/C. 1．电场强度的物理意义：表示电场的强弱和方向．2．电场强度的唯一性：决定于电场本身，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关(填“有关”或“无关”)．3．电场强度的矢量性：电场强度的方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同，与负电荷的受力方向相反．[延伸思考] 电场强度是比值法定义的物理量．比值法定义的特点是什么？请结合密度ρ＝m V ，电阻R ＝U I的公式加以说明． 答案 比值法定义的特点是被定义的物理量与作比值的两个量无关，只取决于物质、电阻、电场本身的性质．二、点电荷的电场 电场强度的叠加[问题设计]1.如图1所示，在正点电荷Q 的电场中有一试探电荷q ，已知q 到Q 的距离为r ，Q 对q 的作用力是多大？Q 在q 所在位置产生的电场的电场强度是多大？方向如何？图1答案 根据库仑定律有F ＝k Qq r 2，所以Q 在q 所在位置产生的电场的电场强度为E ＝F q ＝k Q r 2，方向沿Qq 的连线由Q 指向q .2．如果再有一正点电荷Q ′＝Q ，放在如图2所示的位置，q 所在位置的电场的电场强度多大？图2答案 如图所示，Q 、Q ′分别对q 有力的作用，q 所受的静电力为两个力的合力F ＝F 21＋F 22＝2k Qq r 2. 所以q 所在位置的电场的电场强度为E ＝F q ＝2k Q r 2. [要点提炼]1．真空中点电荷在其周围形成的电场的场强公式为：E ＝k Q r 2，其中k 是静电力常量，Q 是场源电荷的电荷量．2．点电荷电场强度的方向：当Q 为正电荷时，E 的方向沿半径向外；当Q 为负电荷时，E 的方向沿半径向内．3．场强是矢量，当空间存在多个点电荷产生的电场时，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．[延伸思考]如果以点电荷Q 为中心，r 为半径作一球面，球面上各点的电场强度是否相同？ 答案 球面上各点的电场强度大小相等．但方向不同，因此电场强度不同．三、电场线 匀强电场[问题设计]1．电荷周围存在着电场，法拉第采用了什么方法来描述电场？答案 法拉第采用了画电场线的方法描述电场．2．在实验室，可以用实验模拟电场线：头发屑在蓖麻油中的排列显示了电场线的形状，这能否说明电场线是实际存在的线？答案 电场线实际不存在，但可以用实验模拟．[要点提炼]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方向．1．电场线的特点：(1)起始于无限远或正电荷，终止于负电荷或无限远．(2)任意两条电场线不相交．(3)在同一幅图中，电场线的疏密表示场强的大小，电场线某点的切线方向表示该点电场强度的方向．2．匀强电场中各点的电场强度大小相等，方向相同；电场线是间距相等的平行线．[延伸思考]1．点电荷、等量同号点电荷、等量异号点电荷电场的电场线有何特点？答案点电荷的电场：正点电荷的电场线从正点电荷出发延伸到无限远处，负点电荷的电场线由无限远处延伸到负电荷，如图所示，其特点有：(1)点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点．(2)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直．在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同．等量同号点电荷的电场：电场线分布如图所示(以等量正点电荷为例)，其特点有：(1)两点电荷连线上，中点O处场强为零，向两侧场强逐渐增大，方向指向中点．(2)两点电荷连线中点O沿中垂面(中垂线)到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小，方向背离中点．等量异号点电荷的电场：电场线分布如图所示，其特点有：(1)两点电荷连线上的各点场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大，中点处场强最小．(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线的方向均相同，即电场强度方向都相同，总与中垂面(或中垂线)垂直且指向负点电荷一侧．沿中垂面(中垂线)从中点到无限远处，场强大小一直减小，中点处场强最大．2．电场线和带电粒子在电场中的运动轨迹相同吗？答案 不一定相同．电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线，规定电场线上每点的切线方向为该点的场强方向，也是正电荷在该点的受力方向(与负电荷受力方向相反)．带电粒子在电场中的运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹，径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向．在力学的学习中我们就已经知道，物体运动速度的方向和它的加速度的方向是两回事，不一定相同，因此，电场线与运动轨迹不能混为一谈，不能认为电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹．只有当电场线是直线，且带电粒子只受静电力作用(或受其他力，但方向沿电场线所在直线)，同时带电粒子的初速度为零或初速度方向沿电场线所在直线时，运动轨迹才和电场线重合，这只是一种特殊情况．一、对电场强度的理解例1 如图3所示，在一带负电的导体A 附近有一点B ，若在B 处放置一个q 1＝－2.0×10－8 C 的电荷，测出其受到的静电力F 1大小为4.0×10－6 N ，方向如图，则：图3(1)B 处场强是多少？方向如何？(2)如果换成一个q 2＝4.0×10－7C 的电荷放在B 点，其受力多大？此时B 处场强多大？ 解析 (1)由场强公式可得E B ＝F 1|q 1|＝4.0×10－62.0×108 N /C ＝200 N/C 因为是负电荷，所以场强方向与F 1方向相反．(2)q 2在B 点所受静电力F 2＝q 2E B ＝4.0×10－7×200 N ＝8.0×10－5 N ，方向与场强方向相同，也就是与F 1反向．此时B 处场强仍为200 N/C 不变，方向与F 1相反．答案 (1)200 N /C 方向与F 1相反 (2)8.0×10－5N 200 N/C针对训练1 A 为已知电场中的一固定点，在A 点放一电荷量为q 的试探电荷，所受电场力为F ，A 点的场强为E ，则( )A ．若在A 点换上电荷量为－q 的试探电荷，A 点场强方向发生变化B ．若在A 点换上电荷量为2q 的试探电荷，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、有无均无关答案 D解析 电场强度E ＝F q是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关，故放入任何电荷时电场强度的方向、大小均不变，A 、B 、C 均错误，应选D.二、点电荷的电场 电场强度的叠加例2 如图4所示，真空中，带电荷量分别为＋Q 和－Q 的点电荷A 、B 相距r ，则：图4(1)点电荷A 、B 在中点O 产生的场强分别为多大？方向如何？(2)两点电荷连线的中点O 的场强为多大？(3)在两点电荷连线的中垂线上，距A 、B 两点都为r 的O ′点的场强如何？解析 分别求＋Q 和－Q 在某点的场强大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理，求出该点的合场强．(1)如图甲所示，A 、B 两点电荷在O 点产生的场强方向相同，均由A →B .A 、B 两点电荷在O 点产生的电场强度E A ＝E B ＝kQ (r 2)2＝4kQ r 2. (2)O 点的场强为：E O ＝E A ＋E B ＝8kQ r 2，方向由A →B .(3)如图乙所示，E A ′＝E B ′＝kQ r 2，由矢量图所形成的等边三角形可知，O ′点的场强E O ′＝E A ′＝E B ′＝kQ r 2，方向与A 、B 的中垂线垂直，由A →B . 答案 (1)4kQ r 2，方向由A →B 4kQ r 2，方向由A →B (2)8kQ r 2，方向由A →B (3)kQ r 2，方向由A →B 针对训练2 如图5所示，在等边三角形ABC 的三个顶点上，固定三个正点电荷，电荷量的大小q ′＜q ，则三角形ABC 的几何中心处电场强度的方向( )图5A ．平行于AC 边B ．平行于AB 边C ．垂直于AB 边指向CD ．垂直于AB 边指向AB答案 C解析 如图所示，A 、B 点电荷在几何中心O 点产生的场强分别为kq OA 2、kq OB 2. 又OA ＝OB ＝OC所以A 、B 电荷在O 点的合场强为kq OA 2，方向由O 指向C . C 点电荷在O 点产生的场强为kq ′OC 2，方向由C 指向O 所以A 、B 、C 三点电荷在O 点的合场强大小为kq OA 2－kq ′OC 2，方向由O 指向C ，故选C. 三、电场线的理解和应用例3 某电场的电场线分布如图6所示，下列说法正确的是( )图6A ．c 点的电场强度大于b 点的电场强度B ．若将一试探电荷＋q 由a 点静止释放，它将沿电场线运动到b 点C ．b 点的电场强度大于d 点的电场强度D ．a 点和b 点的电场强度的方向相同解析 电场线的疏密表征了电场强度的大小，由题图可知E a ＜E b ，E d ＞E c ，E b ＞E d ，E a ＞E c ，故选项C 正确，选项A 错误．由于电场线是曲线，由a 点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动，故选项B 错误．电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a 点和b 点的切线不在同一条直线上，故选项D 错误．答案 C1．(对电场强度的理解)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试探电荷在该点所受的静电力成正比B ．场中某点的场强大小等于F q，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关 C ．场中某点的场强方向是试探电荷在该点的受力方向D ．公式E ＝F q 和E ＝k Q r 2对于任何电场都是适用的 答案 B2．(对电场线的理解)如图7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E A 、E B 表示A 、B 两处的场强，则( )图7A ．A 、B 两处的场强方向相同B ．因为A 、B 在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A ＝E BC ．电场线从A 指向B ，所以E A ＞E BD ．不知A 、B 附近电场线的分布情况，E A 、E B 的大小不能确定答案 AD解析 电场线的切线方向即场强方向，所以A 对；电场线的疏密程度表示场强大小，只有一条电场线的情况下不能判断场强大小，所以B 、C 错误，D 正确．3．(电场强度矢量的叠加)N (N ＞1)个电荷量均为q (q ＞0)的小球，均匀分布在半径为R 的圆周上，如图8所示．向右移去位于圆周上P 点的一个小球，则圆心O 点处的电场强度大小为______，方向________．(已知静电力常量为k )图8答案 k q R 2 沿OP 指向P 点 解析 P 点的带电小球在圆心O 处的电场强度大小为E 1＝k q R 2，方向沿PO 指向O ；N 个小球在O 点处电场强度叠加后，合场强为零；移去P 点的小球后，则剩余N －1个小球在圆心O 处的电场强度与P 点的小球在圆心O 处的电场强度等大反向，即E ＝E 1＝k q R 2，方向沿OP 指向P .4．(场强定义式的应用)一试探电荷q ＝＋4×10－9 C ，在电场中P 点受到的静电力F ＝6×10－7 N ．则：(1)P 点的场强大小为________；(2)将试探电荷移走后，P 点的场强大小为________；(3)放一电荷量为q ′＝1.2×10－6 C 的电荷在P 点，受到的静电力F ′的大小为________． 答案 (1)1.5×102 N /C (2)1.5×102N/C (3)1.8×10－4 N 解析 (1)E ＝F q ＝6×10－7 N 4×10－9 C ＝1.5×102 N/C. (2)场强是描述电场的物理量，跟试探电荷无关，所以将试探电荷移走后，场强仍是1.5×102 N/C.(3)F ′＝q ′E ＝1.2×10－6×1.5×102 N ＝1.8×10－4 N.题组一 对电场、电场强度的理解1．下列说法中正确的是( )A ．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B ．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C ．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D ．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荷量 答案 ABC2．有关电场强度的理解，下述说法正确的是( )A ．由E ＝F q可知，电场强度E 跟放入电场的电荷q 所受的静电力成正比 B ．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度C ．由E ＝kQ r 2可知，在离点电荷很近，r 接近于零时，电场强度无穷大D ．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关答案 D解析 E ＝F q是电场强度的定义式，而非决定式，所以电场强度E 跟放入的电荷q 所受的静电力成正比的说法是错误的；电荷周围存在电场这种特殊的物质，不管是否置入试探电荷；E ＝kQ r 2适用于点电荷的电场，在离点电荷很近，当r 接近于零时，电荷不能再当点电荷处理，表达式不再成立．3.如图1所示是在一个电场中的a 、b 、c 、d 四个点分别引入试探电荷时，电荷所受的静电力F 跟引入的电荷电荷量之间的函数关系，下列说法正确的是( )图1A ．该电场是匀强电场B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E b >E a >E cC ．这四点的场强大小关系是E b >E a >E c >E dD ．无法比较场强的大小答案 B解析 对图象问题要着重理解它的物理意义，对于电场中给定的位置，放入的试探电荷的电荷量不同，它受到的静电力不同，但是静电力F 与试探电荷的电荷量q 的比值F q即场强E 是不变的量，因为F ＝qE ，所以F 跟q 的关系图线是一条过原点的直线，该直线斜率的大小即表示场强的大小，由此可得：E d >E b >E a >E c .题组二 对电场线的理解4．关于电场线的特征，下列说法中正确的是( )A ．如果某空间中的电场线是曲线，那么在同一条电场线上各处的场强不相同B ．如果某空间中的电场线是直线，那么在同一条电场线上各处的场强相同C ．如果空间中只存在一个孤立的点电荷，那么这个空间中的任意两条电场线相交；如果空间中存在两个以上的点电荷，那么这个空间中有许多电场线相交D ．电场中任意两条电场线都不相交答案 AD5．下列各电场中，A 、B 两点电场强度相同的是( )答案 C解析A图中，A、B两点场强大小相等，方向不同；B图中，A、B两点场强的方向相同，但大小不等；C图中是匀强电场，则A、B两点场强大小、方向相同；D图中A、B两点场强大小、方向均不相同．故选C.6.如图2所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是()图2A．这个电场可能是负点电荷的电场B．点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大C．负电荷在B点处受到的电场力的方向沿电场线的切线方向D．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)答案 B解析电场线的疏密反映了电场强度的大小，而加速度的大小关键是看电场力的大小．判断A、B两处电场线的疏密是解决本题的关键．负点电荷的电场线是从四周无限远处不同方向指向负点电荷的直线，故A错；电场线越密的地方场强越大，由题图知E A＞E B，又因F＝qE，得F A＞F B，故B正确；由a＝Fm知，a∝F，而F∝E，E A＞E B，所以a A＞a B，故D错；负电荷在B点受到的电场力的方向与B点电场强度的方向相反，故C错误．题组三点电荷的电场7.如图3所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离．以下判断正确的是()图3A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度C ．Q 是负电荷，A 点的电场强度大于B 点的电场强度D ．Q 是负电荷，A 点的电场强度小于B 点的电场强度答案 A解析 正点电荷的电场是向外辐射的，电场线密的地方电场强度大，所以A 正确．8．如图4甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出)，O 、M 、N 为轴上三点．放在M 、N 两点的试探电荷受到的静电力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示，则( )图4A ．M 点的电场强度大小为2×103 N/CB ．N 点的电场强度大小为2×103 N/CC ．点电荷Q 在M 、N 之间D ．点电荷Q 在M 、O 之间答案 AC解析 设M 、N 两点的电场强度分别为E M 、E N ，根据题图乙可知，图线的斜率即为电场强度，则E M ＝2×103 N /C ；E N ＝－500 N/C ，M 、N 两点电场强度方向相反．由点电荷电场强度的特点知，点电荷Q 应在M 、N 之间，故选项A 、C 正确．9．如图5所示，图甲中AB 是一个点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a 、b 处的检验电荷的电荷量与所受电场力间的函数图线，由此可知以下判断可能正确的是( )图5A ．场源是正电荷，位于a 点的左侧B ．场源是正电荷，位于b 点的右侧C ．场源是负电荷，位于a 点的左侧D ．场源是负电荷，位于b 点的右侧答案 AC解析 比值F q 表示电场强度，根据F －q 图线，可知E a >E b .由点电荷电场强度表达式E ＝k Q r 2可知，r a <r b .即无论是正电荷场源还是负电荷场源，均应在a 点的左侧．故正确选项为A 、C.10．如图6所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线，若带电粒子q (|Q |≫|q |)由a 运动到b ，静电力做正功．已知在a 、b 两点粒子所受静电力分别为F a 、F b ，则下列判断正确的是( )图6A ．若Q 为正电荷，则q 带正电，F a ＞F bB ．若Q 为正电荷，则q 带正电，F a ＜F bC ．若Q 为负电荷，则q 带正电，F a ＞F bD ．若Q 为负电荷，则q 带正电，F a ＜F b答案 A解析 从电场线分布可以看出，a 点电场线密，故E a ＞E b ，所以带电粒子q 在a 点所受静电力大，即F a ＞F b ；若Q 带正电，正电荷从a 到b 静电力做正功，若Q 带负电，正电荷从a 到b 静电力做负功，故A 项正确．题组四 综合应用11.如图7所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为900 N /C ，在电场内一水平面上作半径为10 cm 的圆心为O 的圆，圆上取A 、B 两点，AO 沿电场方向，BO ⊥OA ，另在圆心处放一电荷量为10－9C 的正点电荷，则A 处场强大小E A ＝______ N/C ，B 处场强大小E B ＝______ N/C.图7答案 0 1.27×103解析 由E ＝k Q r 2，得点电荷在A 处产生的场强E A ＝900 N /C ，方向向左，所以A 处合场强为零．点电荷在B 处产生的场强E B ＝900 N/C ，方向向下，所以B 处合场强为1.27×103 N/C.12．在真空中有两个点电荷q 1和q 2分别位于A 和B ，如图8所示，两点电荷相距20 cm ，q 1为4×10－8 C ，q 2为－8×10－8 C ．则：图8(1)在AB 连线上A 点的外侧离A 点20 cm 处的D 点电场强度大小、方向如何？(2)能否在D 点处引入一个带负电的点电荷－q ，通过求出－q 在D 处受到的合电场力，然后根据E ＝F q求出D 处的电场强度的大小和方向． 答案 (1)4.5×103 N/C ，方向向右 (2)见解析解析 (1)q 1在D 点产生的电场强度的大小E 1＝k q 1r 2AD ＝9×109×4×10－80.22 N /C ＝9×103 N/C ，方向向右． q 2在D 点产生的电场强度的大小E 2＝kq 2r 2BD ＝9×109×8×10－80.42 N /C ＝4.5×103 N/C ， 方向向左．D 点的合电场强度E ＝E 1－E 2＝4.5×103 N/C ，方向向右．(2)可以．因为电场中某点的电场强度由电场本身决定，与放入电荷无关，无论放入电荷的带电荷量是多少，也无论放入电荷的正、负，该点的电场强度大小、方向都是确定的．13．如图9所示，在真空中的O 点放一个点电荷Q ＝＋1.0×10－9C ，直线MN 通过O 点，OM 的距离r ＝30 cm ，M 点放一个点电荷q ＝－1.0×10－10C ，求：图9(1)q 在M 点受到的电场力；(2)M 点的场强；(3)拿走q 后M 点的场强；(4)M 、N 两点的场强哪点大？答案 (1)1.0×10－8 N ，方向沿MO 指向O (2)100 N/C ，方向沿OM 连线背离O(3)100 N/C ，方向沿OM 连线背离O(4)M 点场强大解析 (1)电场是一种物质，电荷q 在电场中M 点所受的作用力是电荷Q 通过它的电场对q 的作用力，根据库仑定律，得F M ＝k Qq r 2＝9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－100.32 N ＝1.0×10－8 N ．因为Q 带正电，q 带负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO 指向O .(2)M 点的场强E M ＝F M q ＝1.0×10－81.0×10－10 N /C ＝100 N/C ， 其方向沿OM 连线背离O ，因为它的方向跟负电荷所受电场力的方向相反．(3)场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q 及场中位置决定的，与试探电荷q是否存在无关．故M点的场强仍为100 N/C，方向沿OM连线背离O.(4)由E∝1r2得M点场强大．。
人教版高中物理选修3-1学案：第一章静电场1.3电场强度
3电场强度学习目标1.认识静电场 ,初步认识场是物质存在的形式之一.2.理解电场强度的看法及定义式,会用电场强度、电场线描绘电场.3.掌握点电荷的电场、电场线,理解电场强度的叠加.4.加深比值定义的理解.1.19 世纪30年月 ,自主研究第一个提出了场的看法.物质存在的两种形式为、.2.产生的电场为静电场.电场拥有的性质.3.称为尝试电荷或查验电荷;称为场源电荷或源电荷.4.叫做电场强度, 其公式为,单位. 点电荷的电场强度公式为.5.形象地描绘电场的方法是.合作研究一、电场1.什么是电场 ?电荷间的互相作用是如何发生的?2.什么是静电场 ?二、电场强度1.尝试电荷和场源电荷尝试电荷一定具备的条件:.2.电场强度(1)定义 : (比值定义 ).(2)公式 :.(3)单位 :.(4)电场强度是,它的方向是.说明 :(1) E=为定义式,合用于全部电场.(2)某点的电场强度的大小及方向取决于电场自己,与查验电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力没关.三、点电荷的电场、电场强度的叠加1.点电荷电场强度公式:.2.以点电荷 Q 为圆心的球面上各点的电场强度的特色:.当 Q 为正电荷时 ,E 的方向 :.当 Q 为负电荷时 ,E 的方向 : 3.假如场源电荷有多个点电荷.,则如何求电场中某点的电场强度?.【例题】真空中两个正点电荷A、B 所带电荷量皆为+Q ,且相距为r,则 A、B 之间连线上距离 A 为处的P点的电场强度为多少?思虑 : 可否在P 点处放入一个带负电的点电荷-q,经过求出 -q 在 P 处受合电场力 ,而后依据E= 求出 P 处的电场强度大小和方向?拓展 :假如带电体是半径为R 的平均球体 (或球壳 ), 它外面空间某点的电场强度该如何计算 ?四、电场线1.电场线 : 假如在电场中画出一些曲线 ,使曲线上每一点的 ,这样的曲线就叫做电场线 ( 如下图 )2.特色(1).(2).(3).3.画出几种特别的电场线五、匀强电场电场中各点电场强度的、方向的电场就叫匀强电场.讲堂检测1.电场中有一点P,以下说法中正确的有()A. 若放在P 点的电荷的电荷量减半,则P 点的电场强度减半B.若P 点没有查验电荷,则 P 点电场强度为零C.P 点的电场强度越大,则同一电荷在P 点遇到的电场力越大D.P 点的电场强度方向为放在该点的电荷的受力方向2.在一个电场中 a、 b、 c、d 四点分别引入查验电荷时,测得的查验电荷所受电场力跟其电荷量的函数关系图象,如下图 .以下表达正确的选项是 ()A. 这个电场是匀强电场B.四点电场强度大小关系是E d>E a>E b>E cC.四点电场强度大小关系是E a>E b>E d>E cD.没法确立四个点的电场强度大小关系3.如下图,A、B 为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的P 点放一个负点电荷q( 不计()重力 ),由静止开释后,以下说法中正确的选项是A. 点电荷在从P 点到 O 点运动的过程中,加快度愈来愈大,速度愈来愈大B.点电荷在从P 点到 O 点运动的过程中,加快度愈来愈小,速度愈来愈大C.点电荷运动到O 点时加快度为零,速度达最大值D.点电荷超出O 点后 ,速度愈来愈小 ,加快度愈来愈大,直到粒子速度为零4.对于电场线 ,以下说法正确的选项是()A.电场线是客观存在的B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的C.电场线上某点的切线方向与电荷在该点的受力方向能够不同样D.沿电场线方向,电场强度必定愈来愈大5.如下图 ,四个电场线图,一正电荷在电场中由P 到 Q 做加快运动且加快度愈来愈大,那么它所在的电场是()6.如下图 ,A、 B、C、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷 ,除 A 点处的电荷量为-q 外 ,其他各点处的电荷量均为+q ,则圆心 O 处 ()A. 电场强度大小为,方向沿 OA 方向B.电场强度大小为,方向沿 AO 方向C.电场强度大小为,方向沿 OA 方向D.电场强度大小为,方向沿 AO 方向7.如下图 ,一带电粒子只受电场力从 A 飞到B,径迹如图中虚线所示,以下说法正确的选项是()A.粒子带负电B.粒子加快度不停变小C.粒子在 A 点时动能较大D.B 点电场强度大于 A 点电场强度8.如下图 ,有一水平方向的匀强电场 ,电场强度为 9×103N/C, 在电场内的竖直平面内作半径为 1m 的圆 ,圆心处搁置电荷量为 1×10-6 C 的正点电荷 .则圆周上 C 点处的电场强度大小为.9.如下图,把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,电场强度大小为E.有一质量为m、带电量为+q的物体以初速度v0,从 A 端滑上斜面恰巧能沿斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因数.。
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第3节电场强度1.英国物理学家法拉第提出电场是电荷周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有力的作用。
2．电场强度是矢量，定义式为E＝Fq。
电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受的静电力的方向。
3．电场线是为了形象描述电场而引入的假想线，是由法拉第首先提出的。
其疏密程度表示电场的强弱，其每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
4．匀强电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，其电场线是间隔相等的平行直线。
一、电场电场强度1．电场在电荷的周围存在着由它产生的电场，它能够传递电荷间的相互作用，其中静止电荷产生的电场叫静电场。
(1)电场和磁场统称为电磁场，电磁场是一种客观存在的特殊物质，也有能量、动量。
(2)电荷之间的库仑力是通过电场发生的。
(3)电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。
2．试探电荷与场源电荷(1)试探电荷：如图所示，带电小球q是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷。
(2)场源电荷：被检验的电场是电荷Q所激发的，电荷Q称为场源电荷，或源电荷。
3．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。
(2)定义式：E＝F q。
(3)单位：牛/库(N/C)，伏/米(V/m)。
1 N/C＝1 V/m。
(4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
(5)物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小无关。
二、点电荷的电场 电场强度的叠加 1．点电荷的电场kQq r 2＝qk Qr2，所以电如图所示，场源电荷Q 与试探电荷q 相距为r ，则它们的库仑力F ＝荷q 处的电场强度E ＝F q ＝k Qr2。
(1)公式：E ＝k Qr2。
(2)方向：若Q 为正电荷，电场强度方向沿Q 和该点的连线背离Q ；若Q 为负电荷，电场强度方向沿Q 和该点的连线指向Q 。
2．电场强度的叠加(1)电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
这种关系叫做电场强度的叠加。
例如，图中P 点的电场强度，等于电荷＋Q 1在该点产生的电场强度E 1与电荷－Q 2在该点产生的电场强度E 2的矢量和。
(2)如图所示，均匀带电球体(或球壳)外某点的电场强度：E ＝k Qr 2，式中r 是球心到该点 的距离(r ≫R )，Q 为整个球体所带的电荷量。
(3)电场强度是矢量，电场强度的叠加本质是矢量叠加，所以应该用平行四边形定则。
三、电场线 匀强电场 1．电场线(1)定义：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方向。
(2)特点：①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，是不闭合曲线。
②电场线在电场中不相交，因为电场中任意一点的电场强度方向具有唯一性。
③在同一幅图中，电场线的疏密反映了电场强度的相对大小，电场线越密的地方电场强度越大。
④电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。
2．匀强电场(1)定义：电场强度的大小相等、方向相同的电场。
(2)电场线特点：匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。
(3)实例：两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘附近外就是匀强电场。
1．自主思考——判一判(1)电场看不见，摸不着，因此电场实际不存在。
(×)(2)根据E ＝Fq ，由于q 有正负，故电场中某点的场强有两个方向。
(×)(3)在E ＝F q 中场强大小与q 无关，同样在E ＝k Qr 2中场强大小与Q 也无关。
(×)(4)E ＝k Qr2这个公式对于任何静电场都成立。
(×)(5)电场线可以描述电场的强弱也能描述电场的方向。
(√)(6)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。
(√) 2．合作探究——议一议(1)元电荷、点电荷、试探电荷是同一种物理模型吗？提示：不是同一种物理模型。
元电荷是最小的电荷量，e ＝1.60×10－19C ；点电荷是一种理想化的物理模型，带电体的大小、形状及电荷分布状况在所研究的问题中可以完全忽略；试探电荷是指带电体的电荷量和尺寸很小，不会给原电场造成明显的影响。
(2)根据电场强度的定义式E ＝Fq ，是不是只有试探电荷q 存在时，电场才存在？ 提示：不是，电场是由场源电荷产生的，与试探电荷的存在与否没有关系。
(3)为什么电场线不会相交？还有同学说两条电场线之间的空白区域无电场，你认为是这样吗？提示：如果电场线相交，在交点处有两个“切线方向”，就会得出同一点电场方向不唯一的错误结论。
另外电场线是为了形象研究电场，人为画出的一些线，在电场中任何区域均可画电场线。
而没画电场线的地方，即两条电场线之间的空白区域也有电场。
1．试探电荷与场源电荷的比较2．对电场强度公式E ＝Fq 的理解(1)公式E ＝Fq 是电场强度的定义式，该式给出了测量电场中某一点电场强度的方法，应当注意，电场中某一点的电场强度由电场本身决定，与是否测量及如何测量无关。
(2)公式E ＝Fq 可变形为F ＝qE ：电场强度E 与电荷量q 的乘积等于静电力的大小；正电荷所受静电力方向与电场强度方向相同，负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反。
1．一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F ，这点的电场强度为E ，在下图中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是( )解析：选D 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关，A 、B 错误；检验电荷在该点受到的电场力F ＝Eq ，F 与q 成正比，C 错误，D 正确。
2．关于电场强度的概念，下列说法正确的是( )A ．由E ＝Fq 可知，某电场的场强E 与q 成反比，与F 成正比B ．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关C ．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关D ．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零解析：选B E ＝Fq 是电场强度的定义式，某电场的场强E 与试探电荷的电荷量q 、试探电荷受的电场力F 无关；故A 错误。
电场中某一点的场强取决于电场本身，与放入该点的试探电荷的正负无关，故B 正确。
电场中某一点场强方向与正试探电荷受到的电场力方向相同，与负试探电荷受到的电场力方向相反；正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反；则某一点场强方向与放入试探电荷的正负无关，故C 错误。
某点不放试探电荷时，该点的电场依然存在，故D 错误。
3.把一个电荷量q ＝－10－6 C 的试探电荷，依次放在正点电荷Q 周围的A 、B 两处，如图所示，受到的电场力大小分别是F A ＝5×10－3 N ，F B ＝3×10－3 N 。
(1)画出试探电荷在A 、B 两处的受力方向； (2)求出A 、B 两处的电场强度；(3)若在A 、B 两处分别放上另一个电荷量为q ′＝＋10－5 C 的电荷，该电荷受到的电场力为多大？解析：(1)试探电荷在A 、B 两处的受力方向沿试探电荷与点电荷Q 的连线指向Q ，如图中F A 、F B 所示。
(2)A 、B 两处的电场强度的大小分别为E A ＝F A |q |＝5×10－310－6 N/C ＝5×103 N/C E B ＝F B |q |＝3×10－310－6 N/C ＝3×103 N/C 电场强度的方向与负试探电荷的受力方向相反，因此A 、B 两处电场强度的方向分别沿两点与点电荷Q 的连线背离Q ，如图中E A 、E B 所示。
(3)当在A 、B 两处放上电荷q ′时，它受到的电场力分别为F A ′＝E A q ′＝5×103×10－5 N ＝5×10－2 N ，F B ′＝E B q ′＝3×103×10－5 N ＝3×10－2 N 。
方向与电场强度的方向相同。
答案：见解析1．电场强度公式E ＝F q 与E ＝k Qr2的比较2．计算电场强度的几种方法[典例] [多选]下列说法正确的是( )A ．公式E ＝Fq 是电场强度的比值定义式，适用于一切电场B ．电场强度定义式E ＝Fq 为我们提供了一种计算静电力的方法，即F ＝EqC ．根据E ＝k Qr 2，点电荷电场强度与场源电荷Q 成正比，与距离r 的平方成反比D ．等量异种电荷的连线上，中点的场强为零[解析] 电场强度的定义式E ＝F q ，适用于一切电场，所以A 正确。
电场强度定义式E ＝Fq ，变形为F ＝Eq ，即可求解静电力，所以B 正确。
从公式E ＝kQr 2可以知道，点电荷电场强度与场源电荷Q 成正比，与距离r 的平方成反比，所以C 正确。
等量异种电荷的连线上，中点的场强不为零，只有等量同种电荷中点电场强度才为零，故D 错误。
[答案] ABC(1)电场强度的叠加符合矢量合成法则，多个点电荷形成的电场求合电场强度时，可根据题目的特点依照合适的步骤进行，以简化解题过程。
(2)当两矢量满足大小相等，方向相反，作用在同一直线上时，两矢量合成叠加，合矢量为零，这样的矢量称为“对称矢量”，在电场的叠加中，注意图形的对称性，发现对称矢量可简化计算。
1．在点电荷形成的电场中，其电场强度( ) A ．电场中各点处处相等B ．与场源电荷等距的各点的电场强度都相等C ．与场源电荷等距的各点的电场强度的大小都相等，但方向不同D ．场中各点的电场强度与该点至场源电荷的距离r 成反比解析：选C 本题考查电场强度的矢量性和点电荷的场强公式E ＝k Qr 2，正确选项是C 。
2.[多选]AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O 。
将电荷量分别为＋q 和－q 的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB 对称且距离等于圆的半径，如图所示。
要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q ，则该点电荷Q ( )A ．应放在A 点，Q ＝2qB ．应放在B 点，Q ＝－2qC ．应放在C 点，Q ＝－qD ．应放在D 点，Q ＝q解析：选CD 先将＋q 、－q 在O 点产生的电场强度叠加，因为＋q 、－q 与O 点构成等边三角形，可求出合电场强度E 0方向水平向右，大小E 0＝E 1＝E 2，如图所示，欲使圆心O 处的电场强度为零，所放置的点电荷Q 在O 点产生的电场强度方向必须水平向左，且大小也为E 0。
若在A 点和B 点放置点电荷Q ，则它产生的电场强度只能沿竖直方向，达不到目的。
若在C 点放置点电荷Q ，则必为负电荷且Q ＝－q ，选项C 对。