18学年高中物理第一章静电场第3节电场电场强度和电场线教学案教科版选修3_1

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2017-2018学年高中物理第一章静电场 3 电场电场强度和电场线学案教科版选修3-1

3．电场电场强度和电场线1．电场的概念和基本性质 (1)概念存在于电荷周围的一种特殊物质，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1312．电场强度(1)定义：放入电场中某一点的电荷所受的电场力跟电荷量的比值，叫做该点的电场强度，简称“场强”．(2)物理意义：描述电场强弱和方向的物理量． (3)公式：E ＝Fq.(4)单位：牛顿/库仑，符号N/C.(5)方向：电场中某一点场强方向就是位于该点的正电荷受力的方向． 3．点电荷的电场电场强度的叠加(1)真空中点电荷的场强①大小：E＝k Qr2(Q为场源电荷)②方向：Q为正电荷时，E的方向沿Q与该点的连线向外；Q为负电荷时，E的方向沿Q 与该点的连线向内．(2)电场强度的叠加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．电场强度的大小与电场力成正比，与电荷量成反比．(×)2．电场强度的方向一定与电场力的方向相同．(×)3．电场中某点放入不同的检验电荷时，电场强度不受影响．(√)4．由公式E＝k Qr2可知，放入电场中某点检验电荷的电荷量Q越大，则该点的电场强度越大．(×)[后思考]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．[合作探讨]把同一试探电荷放在电场中的不同位置，由图132可知，该试探电荷在不同点所受的电场力的大小和方向不相同，这说明各点的电场的强弱和方向不相同．图132探讨1：用什么物理量表征电场的强弱？如何定义这个物理量？【提示】电场强度，可以通过试探电荷受力来定义．探讨2：同一位置，放不同试探电荷，试探电荷受力越大，则该位置场强越强吗？【提示】E与F无关，E与试探电荷q无关．[核心点击]1．对电场的认识电场是客观存在的一种特殊物质，并非由分子、原子组成．场和实物是物质存在的两种不同形式．2．对电场强度的两点理解(1)矢量性：场强有大小和方向，是矢量．(2)叠加性：某空间中有多个电荷时，该空间某点的场强等于所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和．3．公式E ＝F q 与E ＝kQ r2的区别一检验电荷q ＝＋4×10－9 C ，在电场中某点P 受到的电场力大小为F ＝6×10－7N ，方向水平向右．求：【导学号：96322008】(1)P 点的电场强度；(2)没有检验电荷时P 点的电场强度；(3)若将检验电荷换为q ′＝－1.2×10－6C ，再放于P 点，此检验电荷所受的电场力F ′.【解析】 (1)根据电场强度的定义式E ＝F q ，得P 点的电场强度大小为E ＝F q ＝6×10－74×10－9N/C ＝1.5×102N/C.由于检验电荷电性为正，则P 点电场强度的方向与其所受电场力的方向相同，为水平向右．(2)电场强度是描述电场的物理量，跟有无检验电荷无关，所以没有检验电荷时，P 点的电场强度大小仍为1.5×102N/C ，方向为水平向右．(3)由E ＝Fq得F ＝qE故F ′＝q ′E ＝1.2×10－6×1.5×102 N ＝1.8×10－4N负电荷所受电场力的方向与该点场强的方向相反，所以F ′方向为水平向左．【答案】 (1)1.5×102N/C ，方向水平向右(2)1.5×102 N/C ，方向水平向右 (3)1.8×10－4N ，方向水平向左在同一电场中的A 、B 、C 三点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量和它所受静电力的函数图像如图133所示，则此三点的场强大小E A 、E B 、E C 的关系是( ) 【导学号：96322009】图133A ．E A ＞EB ＞EC B ．E B ＞E A ＞E C C ．E C ＞E A ＞E BD ．E A ＞E C ＞E B【解析】根据F ＝Eq 可知，F q 图线的斜率等于电场强度，由图线可知C 的斜率最大，B 的斜率最小，此三点的场强大小E A 、E B 、EC 的关系是E C ＞E A ＞E B ，故选项C 正确．【答案】 C如图134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134(1)两点电荷连线的中点O 的场强的大小和方向；(2)在两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．【解析】 (1)如图甲所示，A 、B 两点电荷在O 点产生的场强方向相同，由A →B .A 、B 两点电荷在O 点产生的电场强度为E A ＝E B ＝kQ r 22＝4kQ r 2，故O 点的合场强为E 0＝2E A ＝8kQr2，方向由A →B .甲乙(2)如图乙所示，E A ′＝E B ′＝kQr 2，由矢量图所形成的等边三角形可知，O ′点的合场强E O ′＝E A ′＝E B ′＝kQ r2，方向与AB 的中垂线垂直指向右方，即E O ′与E O 同向．【答案】 (1)8kQ r 2 方向由A →B (2)kQr2 方向与E O 同向公式E ＝Fq 和E ＝k Q r2的应用(1)区分电场强度的定义式(E ＝F q )和决定式(E ＝kQ r2)，定义式适用于一切电场，而决定式只适用于点电荷的电场．(2)电场中某点的场强由电场本身决定，与试探电荷的有无、电荷量、电性均无关．[先填空] 1．电场线的概念电场线是这样一种线：它每一点的切线方向都和该处的场强方向一致，某一区域电场线的疏密反映这一区域电场强度的大小．2．几种常见电场的电场线(1)电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，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．(4)电场线总是起自正电荷(或无穷远)，止于负电荷(或无穷远)，即电场线不闭合，在无电荷处不中断．(5)电场线不表示电荷在电场中运动的轨迹．[再判断]1．电场线、电场都是真实存在的．(×)2．根据点电荷电场线分布，可以确定以点电荷为圆心的圆上各点电场强度相同．(×) 3．沿电场线的方向电场强度越来越小．(×)[后思考]如图135为正点电荷周围的电场线，试问在相邻的两条电场线之间没有画出电场线的地方有电场吗？图135【提示】有．[合作探讨]如图136所示为等量异种点电荷、等量同种点电荷的电场分布图，其中a、b关于点电荷连线对称．甲乙图136探讨1：甲图中a、b两点场强相同吗？【提示】相同探讨2：乙图中a、b两点场强相同吗？【提示】不相同[核心点击]1．等量异种点电荷与等量同种点电荷形成的电场场强分布特点的比较(1)根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向，判断带电粒子所受电场力的方向． (2)把电场线方向、电场力方向与电性相联系进行分析． (3)把电场线的疏密和电场力大小、加速度大小相联系进行分析． (4)把电场力做的功与能量的变化相联系进行分析． 3．电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件 (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．如图137所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过，电子的重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向的变化情况是( )【导学号：96322010】图137A ．先变大后变小，方向水平向左B ．先变大后变小，方向水平向右C ．先变小后变大，方向水平向左D ．先变小后变大，方向水平向右【解析】等量异种电荷的电场线分布如图甲所示，由图中电场线的分布可以看出，从A到O，电场线由疏到密；从O到B，电场线由密到疏，所以从A→O→B，电场强度先由小变大，再由大变小，而电场强度的方向沿电场线的切线方向，为水平向右，如图乙所示．由于电子处于平衡状态，所受的合外力必为零，故另一个力应与电子所受的电场力大小相等、方向相反．电子所受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从A→O→B过程中，电场力先由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小先变大后变小，所以选项B 正确．甲乙【答案】 B下列选项中，正确描绘两个等量正点电荷电场的电场线分布的是( ) 【导学号：96322011】【解析】对于正点电荷周围的电场，电场线应从正电荷出发，故选项A、C错误；在电场中电场线不相交(因为在电场中任意一点的电场方向是唯一的)，故选项B错误；因此选项D正确．【答案】 D(多选)某静电场中的电场线如图138所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，由M运动到N，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是( ) 【导学号：96322012】图138A．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点的动能小于它在N点的动能【解析】根据粒子运动轨迹弯曲的情况，可以确定粒子所受电场力的方向沿着电场线方向，故此粒子必定带正电荷，选项A正确；由于电场线越密场强越大，带电粒子所受电场力越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此粒子在N点的加速度较大，选项B 错误，C正确；粒子从M点到N点，电场力的方向与运动方向之间的夹角是锐角，电场力做正功，根据动能定理知此粒子在N点的动能较大，选项D正确．【答案】ACD分析带电粒子在电场中的运动轨迹问题时应注意的三点做曲线运动的带电粒子所受合外力方向指向曲线的凹侧速度方向沿轨迹的切线方向粒子轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间.学业分层测评(三)(建议用时：45分钟)1．关于电场，下列说法中正确的是( )【导学号：96322091】A．电场是电荷周围空间实际存在的物质B．电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型C．电荷周围分布的电场线就是电场D．电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的【解析】电场是电荷周围空间实际存在的物质，不是引入的理想模型，电场线是人们为了形象描述电场而假想的，并非客观存在的，电荷间的相互作用是通过电场产生的，选项A正确，B、C、D错误．【答案】 A2．一个试探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，在图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )A B C D【解析】电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的试探电荷及其所受电场力无关，A 、B 错误；试探电荷在该点受到的电场力F ＝Eq ，F 正比于q ，C 错误，D 正确．【答案】 D3．关于电场中某点的场强大小和方向的描述，下列说法正确的是( )【导学号：96322092】A ．由E ＝Fq知，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍 B ．由E ＝k Q r 2知，E 与Q 成正比，与r 2成反比C ．由E ＝k Q r2知，在以Q 为球心，r 为半径的球面上，各处场强均相同 D【解析】 E ＝F q为场强的定义式，与是否引入试探电荷q 及q 的大小、正负无关，选项A 错误；E 的决定式，故E ∝Q r2，选项B 正确；因场强为矢量，E 相同意味着大小、方向都相同，而在球面上各处场强方向不同，选项C 错误；因所放电荷电性不知道，若为正电荷，则E 与＋q 受力方向相同，否则相反，故选项D 错误．【答案】 B4．如图所示，各电场中A 、B 两点电场强度相同的是( )【解析】电场强度是矢量，若两点的电场强度相同，必须是大小相等，方向相同．故只有C 正确．【答案】 C5．一正电荷在电场中由P 到Q 做加速运动且加速度越来越大，则如图所示的四个电场线正确的是( )【解析】加速度越大，则电荷受电场力越大，也就是场强越大，即电场线越密．【答案】 C6．如图139所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q 连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ.则( )【导学号：96322093】图139A．q1＝2q2B．q1＝－2q2C．q1＝4q2D．q1＝－4q2【解析】因为在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，则两电荷为同种电荷，则由点电荷的场强公式可知k q1r2＝kq2r2，解得q1＝4q2，故选项C正确．【答案】 C7．(多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图1310甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称．则( )甲乙图1310A．B、C两点场强大小和方向都相同B．A、D两点场强大小相等，方向相反C．E、O、F三点比较，O点场强最强D．B、O、C三点比较，O点场强最弱【解析】由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A、C、D正确，B错误．【答案】ACD8．地球是一个带电体，且电荷均匀分布于地球表面．若已知地球表面附近有一电荷量为2×10－4 C的正电荷受到4×10－3 N的电场力，且方向竖直向下，则地球带何种电荷？所带总电量为多少？(已知地球半径R ＝6.4×106 m ，k ＝9×109 N·m 2/C 2) 【导学号：96322094】【解析】地球所带电荷量可以认为集中于地球中心，设地球所带电荷量为Q ，则地球表面附近的场强E ＝kQR2① 据场强定义知E ＝F q②将k ＝9×109N·m 2/C 2，R ＝6.4×106m ，F ＝4×10－3N ，q ＝2×10－4C 代入①②，求得Q ＝9.1×104 C因正电荷受到的电场力竖直向下，故地球表面附近的电场方向竖直向下，即指向地心，因此地球带负电．【答案】负电 9.1×104C9．(多选)如图1311所示，在沿水平方向的匀强电场中有a 、b 两点，已知a 、b 两点在同一竖直平面内，但不在同一电场线上，一个带电小球在重力和电场力作用下由a 点运动到b 点，在这一运动过程中，以下判断正确的是( )图1311A ．带电小球的动能可能保持不变B ．带电小球运动的轨迹一定是直线C ．带电小球做的一定是匀变速运动D ．带电小球在a 点的速度可能为零【解析】带电小球由a 点运动到b 点，重力和电场力不可能平衡，带电小球的动能不可能保持不变，A 错．若电场力和重力的合力沿ab 连线，且a 点速度方向沿ab 连线，则带电小球运动轨迹是直线，否则是曲线，B 错．由于电场力与重力的合力是恒力，所以小球所做运动为匀变速运动，C 正确．小球有可能从静止做匀加速直线运动到b ，故D 正确．【答案】 CD10．如图1312所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，c 带负电，电荷量均为q ，整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k .若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为( ) 【导学号：96322095】图1312A.3kq 3l 2 B.3kq l2C.3kq l2D.23kql 2【解析】对c 进行受力分析可知，根据库仑定律，c 受a 的吸引力大小为F 1＝kqq l 2，c 受b 的吸引力大小为F 2＝kqq l 2，则F 1＝F 2，a 、b 对c 的吸引力的合力等于F ＝3kqql 2，而c 受力平衡，因此c 受到匀强电场的静电力大小也为3kqql 2，因此匀强电场的场强大小为3kql2，B 正确，A 、C 、D 错误．【答案】 B11．如图1313所示，真空中，带电荷量均为＋Q 的点电荷A 、B 相距r ，则图1313(1)两点电荷连线的中点O 的场强多大？(2)在中垂线上，距A 、B 两点都为r 的O ′点场强如何？【解析】 (1)两点电荷在O 点产生的电场强度E A ＝E B ＝kQ r2＝4kQr2，因等大反向，所以合场强为0.(2)E 1＝E 2＝k Q r2，由矢量合成得E ＝2k Q r 2 cos 30°＝3kQ r2方向：如图所示．【答案】 (1)0 (2)3kQr 2，竖直向上或竖直向下12．竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E .在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m 的带电小球．丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，小球与右侧金属板相距为b ，如图1314所示．求：【导学号：96322096】图1314(1)小球所带电荷量q 是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？【解析】 (1)由于小球处于平衡状态，对小球进行受力分析如图所示．T sin θ＝qE ，T cos θ＝mg ，解得q ＝mg tan θE.a ＝gcos θ，小球由静止开始沿丝它的位移为s ＝b sin θ，又有s ＝12at 2，。

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.。

2017_2018学年高中物理第1章静电场第3节电场及其描述教学案鲁科版选修3_1

3．如下图的各电场中，A、B两点的电场强度相同的是( )
解析：选D 电场强度是矢量，既有大小又有方向，依照电场线的疏密程度确信场强的大小，依据电场线的切线方向确信场强的方向，故A、B两点的电场强度相同的选项应为D。
电场线与运动轨迹问题
1．分析带电粒子在电场中的运动轨迹问题时应注意的两点
(1)做曲线运动的带电粒子所受合外力方向指向曲线的凹侧。
C．E＝中的F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是产生电场的电荷的电荷量
D．F＝k 中，Q1与Q2是彼此作用的两个点电荷
解析：选ABD 概念式E＝适用于所有情形，式中的q是试探电荷的电荷量，那么A、B正确，C错误；F＝k 中，Q1与Q2是彼此作用的两个点电荷，那么D正确。
2.如图1 3 2所示，在点电荷＋Q产生的电场中的一条电场线上取a、b两点，Oa＝ Ob，当在a处放一电量q＝1.5×10－8C带正电的查验电荷时，受到的电场力为F＝3×10－6N。
光芒四射，发散状
负点电荷
众矢之的，汇聚状
等量正点电荷
势不两立，相斥状
等量异种点电荷
手牵手，心连心，相吸状
匀强电场
平行的、等间距的，平行状
1．自主试探——判一判
(1)只要有电荷存在，电荷周围就必然存在着电场。(√)
(2)电场是一种物质，与其他物质一样，是不依托咱们的感觉而客观存在的东西。(√)
(3)电荷间的彼此作用是通过电场产生的，电场最大体的性质是对处在其中的电荷有力的作用。(√)
3. (多项选择)如图1 3 7所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，那么( )
图1 3 7
A．a必然带正电，பைடு நூலகம்必然带负电

高中物理第一章第3节电场强度教案新人教版选修3_1

3．电场强度三维目标知识与技能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；3．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．知道什么是电场线，知道用电场线可以形象地表示电场的方向和强弱；6．知道一个点电荷，两个等量点电荷、点电荷与带电平行板间的电场线的分布；7．知道什么是匀强电场，以及匀强电场的电场线的分布；8．知道两块靠近的平行金属板，大小相等，互相正对，分别带有等量的正负电荷，它们之间的电场（除边缘附近外）是匀强电场。

过程与方法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F/q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；2．知道电场叠加的一般方法。

3．用电场线形象化地描述电场，使学生达到运用形象思维上升到抽象思维的境界。

情感态度与价值观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；4．通过各种电场中电场线的描绘，渗透物理学中的美学教育。

教学重点电场、电场强度和电场线的概念，电场强度的定义式。

教学难点1．电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算。

2．对E＝Fq和E＝2Qkr的理解。

3．对理解电场线的性质。

教学方法归纳推理法、讲授法、实验分析法、归纳总结法。

教具准备有机玻璃棒一根、丝绸一块，绝缘导体球大小各一个，细丝线一条，铁架台一个。

感应起电机一台，盛有蓖麻油与奎宁的针状结晶或头发屑混和物的玻璃培养皿一个，一对电极球，一对平行板电极，常见电场的电场线分布的投影片。

高中物理第一章静电场第3讲电场电场强度和电场线学案教科版选修3-1(2021年整理)

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第3讲电场电场强度和电场线［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。

理解点电荷的电场强度及叠加原理。

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．一、电场和电场强度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．（3)静电场：静止电荷周围产生的电场．2．电场强度(1）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．要求：①电荷量要充分小；②体积要充分小．(2)电场强度①定义:放入电场中某点的检验电荷所受电场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＝错误!，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方向相反．深度思考（1)由于E＝错误!，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＝错误!,密度ρ＝错误!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．例1A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、有无均无关解析电场强度E＝错误!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。

高中物理 1-3电场电场强度和电场线课件教科版选修3-1

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精彩回眸
通过对库仑定律的学习，同学们知道了两个相隔一定距离的电荷之间有相互作用力．这种相互作用力与手推车的推力、绳拉船的拉力、滑块在桌面滑动受到的摩擦力不同：后者都存在于直接接触的物体之间，而电荷之间的相互作用力却可以发生在两个相隔一定距离的物体之间．这到底是为什么？请大家首先考虑下面的问题．
(2)E＝Fq是场强的定义式，E 与 F 和 q 均无关，而是由场源电荷决定的． (3)场强从力的角度描述电场的性质． (4)电场强度必须说明哪一个位置，不同位置场强往往不同．
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三、点电荷的电场、匀强电场、电场的叠加
1．真空中点电荷周围的场强
在真空中点电荷 Q 的电场中，在距 Q 为 r 的 P 点引入试探电
荷 q，q 所受的库仑力 F＝kQr2q，由电场强度的定义 E＝Fq可得
E＝kQr2.
Q
(1)大小：E＝ kr2 .
(2)方向：Q 为正电荷时，E 的方向由 Q 指向 P ；Q 是负电荷
时，E 的方向由 P 指向 Q.
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2．匀强电场：电场中各点的场强的大小和方向都处处相同的电场． 3．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．
等大同向
等大反向
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2．电场线与运动轨迹电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线，曲线上某点的切线方向规定为该点的场强方向，也是该点正电荷产生加速度的方向；而运动轨迹是带电粒子在电场中运动的径迹，径迹上每点的切线方向是粒子的速度方向．速度方向和加速度方向不是一回事，二者不一定相同，因此不能将电场线和运动轨迹混为一谈．只有下列几种情况同时具备时，电场线才和运动轨迹重合：①电场线是直线；②仅受电场力作用；③初速度为零或与电场线平行．

第一章静电场3电场电场强度和电场线导学案教科版选修3_1

3 电场电场强度和电场线［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公式及电场中某点场强方向.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.知识探究新知探究点点落实一、电场与电场强度［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的检验电荷放在电场中的A点，该电荷受到的电场力为F.若把带电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的电场力为多少？若把带电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的电场力为多少？电荷受到的电场力F与电荷量q有何关系？答案(1)电场对放入其中的电荷有力的作用.可在电场中放一检验电荷，通过分析检验电荷的受力研究电场性质.(2)2 F. nF.F与q成正比，即F与q的比值为定值.［知识梳理］1.电荷周围都存在电场，电荷与电荷之间的相互作用力就是通过它们的电场而发生的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.2.检验电荷是指用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷.检验电荷应具备两个条件：①电荷量充分小；②体积充分小3.电场强度①定义及公式：检验电荷在电场中某个位置所受的电场力与它的电荷量的比值叫电场强度.公式E=号单位牛每库，符号为N/C.q -------- —②物理意义：表示电场的强弱和方向.③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.［即学即用］判断下列说法的正误.(1)根据电场强度的定义式E= F，可知E与F成正比，与q成反比.(x )q(2)在电场中某点放入的试探电荷电量减半，则该点的电场强度也减半.(X ) ⑶ 电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，电荷受力方向反向，则该点电场强度方向也反向.(X )(4) P点的电场强度越大，则同一电荷在P点所受电场力越大.(V)二、点电荷的电场［导学探究］(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(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？Q QI!rI图2答案⑴根据库仑定律有F= kQ?,所以Q在q所在位置产生的电场的电场强度为E= £= kQ, 方向沿Qq的连线由Q指向q.⑵ 如图所示，QQ'分别对q有力的作用，q所受的静电力为两个力的合力F= . £+頁=2k Q q9F 厂Q所以q所在位置的电场的电场强度为E= q= .2k孑［知识梳理］1.真空中点电荷的电场Q(1)场强公式：E= k『，其中k是静电力常量，Q是场源电荷的电荷量.⑵ 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2.电场强度的叠加场强是矢量,如果场源是多个点电荷时，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［即学即用］判断下列说法的正误•(1)以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同.(X )kQ⑵ 由E=严知，E与Q成正比，而与r2成反比.(V)(3)由E=怜卩，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处场强大小相等，但方向不同.(V) ⑷ 若空间有两个点电荷，则该空间某点的场强等于这两个点电荷产生电场的代数和.(X ) 三、电场线与匀强电场［导学探究］⑴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？⑵ 电场线是如何表示电场方向和强弱的？(3)试画出点电荷、等量异种电荷、等量同种电荷及匀强电场周围的电场线答案(1)电场线实际上不存在•(2)在电场中，某点电场线的切线方向表示该点电场强度的方向；电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场强度较大的地方电场线较密，反之较疏(3)答案见知识梳理“几种特殊的电场线分布”［知识梳理］1.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方向，电场线不是实际存在的线，而是为了形象描述电场而假想的线•2 电场强度描述了电场的方向，是矢量，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例1】真空中0点放一个点电荷Q=+ 1.0 X 1O_* 1 2 * 4 * * * * 9C,直线MN!过0点，0M勺距离r =30cm, M点放一个点电荷q=— 1.0 X 10_1七，如图4所示•求：¥_I_—O M N图4(1)q在M点受到的作用力；(2)M点的场强；(3) 电场线的特点①电场线从正电荷或无限远岀发，终止于无限远或负电荷 ② 电场线在电场中不相—.③ 在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密电场强度较小的地方电场线较疏 2. 匀强电场⑵ 几种特殊的电场线分布，如图止电荷咛屯负电畸的电等碓同号点电荷时电场導就岸岭点电荷时电(1)定义：如果电场中各点电场强度大小相等、方向相同，这个电场就叫做匀强电场(2)特点：①电场方向处处相同，电场线是平行直线.②场强大小处处相等，电场线间隔相等 ___ .［即学即用］判断下列说法的正误•(1)电场线是电场中实际存在的线.(X )⑵电场中的任意两条电场线都不可能相交.(V)(3)电场线的方向与带电粒子的受力方向一定相同.(X )(4)顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小.(X )(5)电场线与电荷的运动轨迹一定重合.(X )题型探究重点难点个个击破正电荷所受电场力的方向相同•⑶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100N/C，方向沿0M连线背离Q1⑷由E x ［得M点场强大•针对训练1 （多选）在电场中某点放入正点电荷q,它受到的电场力F方向向右.当放入负点电荷q时，它受到的电场力F方向向左.下列说法正确的是（）A.该点放入正电荷时，电场强度方向向右；放入负电荷时，电场强度方向向左B.该点电场强度大小为 E=-qC.该点放入2q的正点电荷时，电场强度变为原来的2倍D.该点电场强度的方向向右答案 BD解析放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右，故A错误，D正确；根据电场强度的定义可知B正确.该点放入2q的正点电荷时，电场力变为原来的2倍，电场强度不变，故 C 错误•二、点电荷的电场电场强度的叠加F Q1.E=与E= kr的比较q r2.电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则（平行四边形定则或三角形定则），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 .【例2】如图5所示，真空中，带电荷量分别为+ Q和一Q的点电荷A B相距r，求：+Q O -Q图5（1）两点电荷连线的中点0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0点的场强大小和方向解析分别求+ Q和一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 T BA、B两点电荷在O 点产生的电场强度大小A E& B・■・, *+Q O E K -Q甲针对训练2如图6所示，在等边三角形ABC勺三个顶点上，固定三个正点电荷，电荷量的大小q'v q,则三角形ABC的几何中心处电场强度的方向 ( )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OA、0[|.答案⑴学,方向由AT BkQ⑵卢，方向由A T B吕=E B=kQr 2(2)4kQ.rO点的场强为: E O= E A+ E B= 8kQ,方向由A T B.⑵如图乙所示, E A'= E B，=kQ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'kQr2，方向由A T B.A.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又OA= OB= OC所以A B电荷在O点的合场强为OA，方向由O指向CC点电荷在O点产生的场强为k OC-,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OA—^0芒，因为q'v q,所以方向由O指向C,故选C.三、电场线的理解和应用［例某电场的电场线分布如图3】A.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答案 C解析电场线的疏密表征了电场强度的大小，由题图可知£v E b,日＞任，6＞日，£＞住,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.-总结提升■---------------------------------- 11.电场线并不是粒子运动的轨迹 .带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子所受合外力与初速度共同决定.电场线上各点的切线方向是场强方向，决定着粒子所受电场力的方向 .轨迹上每一点的切线方向为粒子在该点的速度方向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，或合外力与电场力的方向在同一直线上(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一条直线上达标检测当堂检测氓固反惯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 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F QD. 公式E = -和 E = k 孑对于任何电场都是适用的答案 B2. 如图8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8A. 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，由题图知丘>E B ,又因F = qE,得F A > F B ,故B 正确；由a = ^知知a x F ,而F x E , Ex>压，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.3. 在一个等边三角形 ABC 顶点B 和C 处各放入一个电荷量相同的点电荷时，测得A 处的场强大小为E ,方向与BC 边平行沿B 指向C,如图9 所示.拿走C 处的点电荷后，A 处电场强度情况将是（）图9A.大小仍为E,方向由A指向BB.大小仍为E,方向沿BA延长线方向C.大小变为2方向不变D.不能得出结论答案 B解析设点电荷B C在A处产生的场强大小均为E',则E = E,拿走C处的点电荷后，A 处电场强度大小为E方向沿BA延长线方向，选项 B正确.4. P是点电荷Q电场中的一点，P到点电何Q的距离r — 0.1m,将一个电何量q—1.0 X 10 C的点电荷放到求：P点，受到的电场力F— 9.0 X 10—5N,已知静电力常量k— 9.0 X 109N-m2/C2.（1）点电荷Q在P处产生的电场强度的大小⑵点电荷Q的电荷量.答案（1）9 X 105N/C （2）1.0 X 10「6C解析（1）根据电场强度的定义式E= F代入数据得：一 5E—1 0 X10—1°N/C— 9X 105 N/C(2)根据库仑定律知F= ky_ 2 — 5 2Fr 9.0 X 10 X 0.1得—9 一10kq 9.0 X 10 X 1.0 X 10—1.0 X 10—6C.40分钟课肘作业一、选择题（1〜7题为单选题，8〜10题为多选题）1.下列说法中不正确的是（）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q蛊化训练拓展提升2.一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F,这一点的电场强度为E,在下图中能正确选D.入电荷量为+ 3q 的试探电荷，此时测得该点的场强为方向与E 相同•故选B.4.A 、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从 A点沿电场线运动到 B 点，其v — t 图象如图1所示.则此电场的电场线分布可能是（）ABCD答案 A解析负点电荷在电场力的作用下由A 运动到B,并由v — t 图像知：负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动•由F = ma 得电场力越来越大，即B 电场强度越来越大，电场线分布越来越密•又由于负电荷所受电场力方向与速度方向相反，由 B 到A ,故场强方向为由 A 到B ,故A 选项正确. 5.如图2所示，真空中 0点有一点电荷，在它产生的电场中有a 、b 两点，a 点的场强大小为W ，方向与ab 连线成60°角，b 点的场强大小为压，方向与ab 连线成30°角.关于a 、b 两点场强反映 q 、 E F答案解析电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定, 与放入该点的试探电荷及其所受电场力无关，A B 错误；试探电荷在该点受到的电场力F = Eq, F 正比于q , C 错误，D 正确.故3.在电场中的某点放入电荷量为一 q 的试探电荷时, 测得该点的电场强度为E ;若在该点放A.大小为 3E,方向和E 相反B.大小为 E,方向和E 相同C.大小为 3E,方向和E 相同D.大小为 E,方向和E 相反答案 B解析当在电场中某点放入电荷量为一 q 的试探电荷时，测得该点的场强为 E ,若在同一点放入电荷量为+ 3q 的试探电荷时，电场强度的大小和方向都不变, 即该点的场强大小仍为E,大小曰、6的关系，以下结论正确的是（）C.E a = 3E b答案 D1 一 16.下列选项中的各4圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各n 圆环间答案 B解析根据对称性和矢量叠加，D 项0点的场强为零，C 项等效为第二象限内电荷在 0点产生的电场，大小与A 项的相等，B 项正、负电荷在0点产生的场强大小相等，方向互相垂直, 合场强是其中一个的2倍，也是A 、C 项场强的• .2倍，因此B 项正确.7.如图3所示，M N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点， 0点为半圆弧的圆心，/ M0P=60° .电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M N 两点，这时0点电场强度的大小1B. Es =㊁吕解析由题图可知，r b =3r a ,再由E =彼此绝缘.坐标原点0处电场强度最大的是（V Jr丿7A. E a,|=貨=1，故D 正确. )为E ;若将N 点处的点电荷移至 P 点，则0点的电场强度大小变为 E.那么，E 与E 之比为点电荷在O 点产生的电场强度为 2，当N 点处的点电荷移至 P 点时，O 点的电场强度如图所示，合电场强度大小为巳=E 1,则|=i ，选项B 正确.2 E 2 1A. 电荷P 带正电B. 电荷P 带负电C. a 点的电场强度大于 b 点的电场强度答案 AD线比a 点处的密，所以b 点的电场强度大于 a 点的电场强度，故 C 错误；c 点的场强大于d 点场强，所以正试探电荷在 c 点受到的电场力大于在 d 点受到的电场力，故D 正确；故选A 、 D. 9.如图5所示，实线表示匀强电场中的一组电场线，一带电粒子（不计重力）经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示， a 、b 是轨迹上的两点，关于粒子的运动情况，下列说法中可能的是（）r * .A. 1 : 2B.2 : 1C. 2 :3D.4 : 3解析依题意，因为 M N 两点都在圆周上，距0点的距离相等，合电场强度为 E i ,则每个8.某电场的电场线分布如图 4所示，则（D.正试探电荷在c 点受到的电场力大于在d 点受到的电场力解析电场线从正电荷出发，故 A 正确,B 错误；从电场线的分布情况可知， b 点处的电场p r图 3图4图5A.该粒子带正电荷，运动方向为由a至bB.该粒子带负电荷，运动方向为由a至bC.该粒子带正电荷，运动方向为由b至aD.该粒子带负电荷，运动方向为由b至a答案 BD解析带电粒子只受电场力，又做曲线运动，合外力应指向曲线弯曲的内侧，即电场力向左, 所以粒子带负电，其运动方向既可能是由 a 到b 也可能是由b 到a ,故B 、D 正确.10.如图6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 MN 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，贝U()I 2 3 4-^xlir'C)图6A. M 点的电场强度大小为 2 X 103N/CB. N 点的电场强度大小为 2 X 103N/CC. 点电荷Q 在M N 之间D. 点电荷Q 在 M 0之间答案 AC解析设M N 两点的电场强度分别为曰、E N ,根据题图可知，图线的斜率即为电场强度，则E M = 2X 103N/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• 二、非选择题 11.如图7,真空中xOy 平面直角坐标系上的 A 、B C 三点构成等边三角形，边长为L = 2.0m. 若将电荷量均为q =+ 2.0 X 10-6C 的两个点电荷分别固定在 A 、B 点，已知静电力常量k = 9.092 亠 2「、X 10 N-m /C .求：图7(1) 两点电荷间的库仑力大小.(2) C 点的电场强度的大小和方向. 答案(1)9.0 X 10 -3N3 _(2)7.8 X 10 N/C 方向沿y 轴正向2解析(1)据库仑定律，A 、B 两点电荷间的库仑力大小为 F = k 寺代入数据得F = 9.0 X 10-3N(2) A 、B 两点电荷在C 点产生的电场强度大小相等，均为E 1 =Htxlir'N) .A B两点电荷形成电场在C点的合电场强度大小为E= 2E COS30°由③④式并代入数据得E~ 7.8 X 103N/C电场强度E的方向沿y轴正向.12.在场强为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在+ Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点 +q放在d点恰好平衡时(如图8所示).图8(1)匀强电场场强E的大小、方向如何？⑵试探电荷+ q放在点C时，受力F C的大小、方向如何?(3)试探电荷+ q放在点b时，受力F b的大小、方向如何?Q答案⑴k孑方向沿db方向⑵，2k¥?方向与ac方向成45°角斜向下⑶2方向沿db方向解析(1)对试探电荷进行受力分析如图所示，由题意可知:由于F1 = F2，所以qE= k-?, E= k Q,r r匀强电场方向沿db方向.⑵ 试探电荷放在c点：巳=• E2+ E2—,2E= 2k胃所以F C = qE== . 2k Qq方向与ac成45°角斜向下.⑶试探电荷放在b点：吕=E2+ E= 2E= 2kpO点固定一电荷量为.当把一试探电荷所以F b = qE b= 2kQ q,方向沿db方向•一、对电场强度的理解(1) 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•电场中不同的地方，除匀强电场外，电场强度一般是不同的•⑶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 X 10—8N,方向沿MO旨向Q2)100N/C，方向沿OM连线背离Q ⑶100N/C，方向沿OM连线背离Q4) M点场强大解析(1)根据库仑定律，得亠9 —9 —10Qq 9.0 X 10 X 1.0 X 10 X 1.0 X 10 —8 「「丫f「一「、人F M= k-T = ---------- 0"T2 -- —N= 1.0 X 10 N.因为Q为正电，q为负电，库仑r u.3力是吸引力，所以力的方向沿MO旨向Q—8⑵皿点的场强盼羞于10-N/C= 100 N/C,其方向沿。

高中物理第一章静电场第3节电场强度学案新人教版选修3-1(new)

3 电场强度答案：（1）电荷（2）特殊物质(3）放入其中的电荷有力的作用(4）静电力（5）电荷量(6）强弱(7）F/q（8)牛（顿）每库（仑）（9）N/C （10）正电荷（11)k错误!(12)矢量和（13)切线方向（14）正电荷(15）无穷远（16）无穷远（17）负电荷(18）相交(19)越密（20）匀强电场1．电场（1）内涵：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。

如图所示。

①电场的特殊性：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。

②电场的物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量。

(2）特征：电场具有力和能的特征。

①电场最基本的性质是对放入其中的电荷(不管是静止的还是运动的）有力的作用，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电场能使放入其中的导体产生静电感应现象（详见第7节）。

③当带电体在电场中移动时，电场力能对带电体做功，这表示电场具有能量（详见第4节）。

【例1】关于电场，下列说法正确的是( ）A．静电力是一种超距力,因此电场实际不存在B．电荷的作用是通过电场传递的C．电场看不见、摸不着，因此电场不是物质D．电场对放入其中的任何电荷都有力的作用解析：静电力实际上就是电场对电荷的作用力，并不是超距作用，故A错误;电荷间的作用力是通过电场传递的，故B、D正确；电场看不见、摸不着,但它是一种物质的存在形式，故C错误。

答案：BD2．电场强度（1）试探电荷与场源电荷①试探电荷：如图所示，带电小球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。

破疑点(1）试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小，放入试探电荷后不引起原电场的明显变化。

（2）试探电荷有电荷量，但是要忽略它所产生的电场。

（2)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)。

高中物理第1章静电场第3节电场强度教案新人教版选修3-1(new)

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意义
q
Q
表示引入电场的检验(或试探）电荷的电荷量
表示产生电场的点电荷的电荷量
关系理解
E用F与q的比值来表示，但E的大小与F、q大小无关
E不仅用Q、r来表示，且E∝Q,E∝
【典型例题】电场强度E的定义式为，下面说法中正确的是（）
A.该定义只适用于点电荷产生的电场
电荷所受合力与电场线平行时，电荷的运动轨迹才与电场线平行或重叠．
2．电场线的应用
（1）按照电场线画法的规定，场强大处电场线密，场强小处电场线疏，根据电场线的疏密可以比较场强的大小。
（2）根据电场线的定义,电场线每点的切线方向就是该点电场强度的方向。
3．几种常见电场的电场线
点电荷的电场线分布
等量同种电荷的电场线
4．电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较
【特别提醒】
带电粒子运动轨迹与电场线重合必备的条件：
（1)电场线是直线；
(2)带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但方向沿电场线所在的直线；
(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.
【典型例题】关于同一电场的电场线,下列表述正确的是( ）
A．电场线是客观存在的
【教学过程】
★重难点一、对电场及电场强度的理解★
一、电场
1．电场．
在电荷的周围空间存在着电场．电场是在电荷周围存在的一种特殊物质,它的性质是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．
2．对电场的三点理解．
(1）电场是一种特殊物质，并非由分子、原子组成,但客观存在．
(2)电荷间的相互作用是通过电场发生的，可由下图表示．

高中物理第一章第三节电场电场强度和电场线教案教科版选修3_1

静电场第三节电场电场强度电场线教案教学目标：1.知道场、静电场、场源电荷、检验电荷、电场强度、电场线、匀强电场的概念；2.对比理解电场强度的定义式与决定式，并会使用公式进行求解；3.对电场强度的矢量性的叠加求解；4.知道几种特殊的静电场电场线的分布，并学会运用电场线分析电场的特点；5.对带电粒子在匀强电场中的运动进行求解与分析教学重点：1.对电场强度概念的理解；2.对电场线的分析、理解、应用；3.对带电粒子在匀强电场中运动的分析教学难点：1. 对电场强度概念的理解；2. 对带电粒子在电场中的动力学分析教学方法：1.问题启发：比如对电场强度概念的引入2.实验分析：比如对电场线概念的引入3.数据分析：比如对电场强度定义式的引入4.开放性问题探讨：比如对电场线的分析教学过程：一、新课导入a 、电场师生回顾：磁体与磁体间的相互作用是如何发生的？学生猜想：电荷之间的相互作用又是如何发生的呢？学生阅读10-11页师生概括：一、电场的相关概念：○1、任何带电体的周围都存在电场。

2 、场是客观存在的一种特殊物质可脱离实物而独立存在3、电场的基本性质；电场对电荷有电场力的作用，这种电荷间作用总是通过电场进行的。

4、静止电荷周围产生的场为静电场5 、产生电场的电场的电荷称为场源电荷b、电场强度问题提出:电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。

那么，如何描述场自身中各点性质的强弱呢？1 、与外界无关；2 、不同点强弱一般不同；3 、场本身看不见、摸不着；学生活动：阅读11-12页并完成11页讨论交流二、电场强度：1、定义:放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力 F 跟检验电荷的电量 q 的比值，叫这一点的电场强度E。

2、定义式3、单位：F 牛顿（N）； q 库仑（C）；E 牛顿/库仑（N/C）。

4、电场强度的方向规定：E的方向跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向相同，跟负电荷在该点所受电场力F 的方向相反。

E是矢量。

高中物理第一章静电场第3节电场电场强度和电场线教学案教科版选修31

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 ＝Fq。

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 ＝F q。

(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 Q r2。

(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131甲所示。

图131②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。

2018年教科版高中物理选修(3-1)第一章《静电场》学案

第一章静电场第1节电荷及其守恒定律接触起电的电荷分配原则两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配，如图1－1－2所示．电荷分配的原则是：两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和；带异种电荷接触后先中和再平分．图1－1－21.“中性”与“中和”之间有联系吗？“中性”和“中和”是两个完全不同的概念，“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等，对外不显电性，表现为不带电的状态．可见，任何不带电的物体，实际上其中都带有等量的异种电荷；“中和”是指两个带等量异种电荷的物体，相互接触时，由于正负电荷间的吸引作用，电荷发生转移，最后都达到中性状态的一个过程．2．电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么？(1)两种表述：①电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变．②一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的．(2)区别：第一种表述是对物体带电现象规律的总结，一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电，原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和)，但其实质是电荷的转移，电荷的数量并没有减少．第二种表述则更具有广泛性，涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律，近代物理实验发现，由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子，一对正负电子可同时湮灭，转化为光子．在这种情况下，带电粒子总是成对产生或湮灭，电荷的代数和不变，即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾.一、电荷基本性质的理解【例1】绝缘细线上端固定，图1－1－3下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图1－1－3所示．现使a、b分别带正、负电，则()A．b将吸引a，吸引后不放开B．b先吸引a，接触后又与a分开C．a、b之间不发生相互作用D．b立即把a排斥开答案 B解析因a带正电，b带负电，异种电荷相互吸引，轻质小球a将向b靠拢并与b接触．若a、b原来所带电荷量不相等，则当a与b接触后，两球先中和一部分原来电荷，然后将净余的电荷重新分配，这样就会带上同种电荷(正电或负电)，由于同种电荷相互排斥，两球将会被排斥开．若a、b原来所带电荷量相等，则a、b接触后完全中和而都不带电，a、b自由分开．二、元电荷的理解【例2】关于元电荷的下列说法中正确的是()A．元电荷实质上是指电子和质子本身B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C．元电荷的数值通常取作e＝1.6×10－19 CD．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的答案BCD解析元电荷实际上是指电荷量，数值为1.6×10－19 C，不要误以为元电荷是指某具体的带电物质，如电子．元电荷是电荷量值，没有正负电性的区别．宏观上所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍．元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的，测量精度相当高.1.在图1－1－1中的同学的带电方式属于()A．接触起电B．感应起电C．摩擦起电D．以上说法都不对答案 A解析该演示中采用了接触的方法进行带电，属于接触起电．2．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A．正电荷B．负电荷C．接触起电D．感应起电答案AC解析金属箔片的带电性质和相接触的玻璃棒带电性质是相同的．金属箔片的起电方式为接触起电．3．当把用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近验电器的金属球后，金属箔片张开．此时，金属箔片所带的电荷的带电性质和起电方式是()A．正电荷B．负电荷C．感应起电D．摩擦起电答案AC解析注意该题目和上题的区别．在该题目中，玻璃棒没有接触到金属球，属于感应起电，和玻璃棒靠近的一端(金属球)带电性质和玻璃棒相反，带负电，和玻璃棒相距较远的一端(金属箔片)带电性质和玻璃棒相同，带正电荷．金属箔片的起电方式为感应起电．4．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的()A．2.4×10－19 C B．－6.4×10－19 CC．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C答案 A解析任何带电体的电荷量都只能是元电荷电荷量的整数倍，元电荷电荷量为e＝1.6×10－19 C．选项A中电荷量为3/2倍，B中电荷量为4倍，C中电荷量为10倍．D中电荷量为250倍．也就是说B、C、D选项中的电荷量数值均是元电荷的整数倍．所以只有选项A是不可能的.题型一常见的带电方式如图1所示，图1有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则()A．金属球A可能不带电B．金属球A可能带负电C．金属球A可能带正电D．金属球A一定带负电思维步步高金属箔片的张角为什么减小？金属箔片上所带电荷的性质和金属球上带电性质有何异同？如果A带正电会怎样？不带电会怎样？带负电会怎样？解析验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相排斥．张开角度的大小决定于它们电荷量的多少．如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔夹角减小．如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球电荷发生极性分布，靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B 球的端面出现正的感应电荷．A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用．因距离的不同而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小．答案AB拓展探究如果该题中A带负电，和B接触后张角怎么变化？答案张角变小．题型二电荷守恒定律有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量为Q A＝6.4×10－9 C，Q B＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？思维步步高为什么要求两个小球完全相同？当带异种电荷的带电体接触后会产生什么现象？接触后各个小球的带电性质和带电荷量有何特点？转移的电子个数和电荷量有什么关系？解析在接触过程中，由于B球带负电，其上多余的电子转移到A球，这样中和A球上的一部分电荷直至B球为中性不带电，同时，由于A球上有净余正电荷，B球上的电子会继续转移到A球，直至两球带上等量的正电荷．在接触过程中，电子由球B转移到球A.接触后两小球各自的带电荷量：Q A′＝Q B′＝Q A＋Q B2＝6.4×10－9－3.2×10－92 C＝1.6×10－9 C共转移的电子电荷量为ΔQ＝－Q B＋Q B′＝3.2×10－9 C＋1.6×10－9 C ＝4.8×10－9 C转移的电子数n＝ΔQe＝4.8×10－9 C1.6×10－19 C＝3.0×1010个答案电子由球B转移到球A 3.0×1010个拓展探究如果该题中两个电荷的带电性质相同，都为正电荷，其他条件不变，其结论应该是什么？答案电子由球B转移到球A 1.0×1010个解析接触后带电荷量平分，每个小球的带电荷量为3.2×10－9 C＋6.4×10－9 C2＝4.8×10－9C，转移的电荷量为1.6×10－9 C，转移的电子数为1.0×1010个.一、选择题1．有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是()A．接触前，A、B一定带异种电荷B．接触前，A、B可能带异种电荷C．接触前，A球一定不带任何电荷D．接触后，A球一定带电荷答案BD2．如图2所示，图2在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是()A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷电荷量相等答案ACD解析由于导体内有大量可以自由移动的电子，当带负电的球P慢慢靠近它时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体离P球距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多．3．下列说法正确的是()A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D．带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫做电荷的湮灭答案 B解析在D选项中，电荷并没有消失或者湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性．4．为了测定水分子是极性分子还是非极性分子(极性分子就是该分子是不显电中性的，它通过电场会发生偏转，非极性分子不偏转)，可做如下实验：在酸式滴定管中注入适量蒸馏水，打开活塞，让水慢慢如线状流下，将用丝绸摩擦过的玻璃棒接近水流，发现水流向靠近玻璃棒的方向偏转，这证明()A．水分子是非极性分子B．水分子是极性分子C．水分子是极性分子且带正电D．水分子是极性分子且带负电答案BD解析根据偏转，可判断出水分子是极性分子；根据向玻璃棒偏转，可以判断出其带负电．5．在上题中，如果将用毛皮摩擦过的橡胶棒接近水流．则()A．水流将向远离橡胶棒的方向偏离B．水流将向靠近橡胶棒的方向偏离C．水流先靠近再远离橡胶棒D．水流不偏转答案 A解析用毛皮摩擦过的橡胶棒和用丝绸摩擦过的玻璃棒的带电性质相反．6．有甲、乙、丙三个小球，将它们两两靠近，它们都相互吸引，如图3所示．那么，下面的说法正确的是()图3A．三个小球都带电B．只有一个小球带电C．有两个小球带同种电荷D．有两个小球带异种电荷答案 D7．如图4所示，图4a、b、c、d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸引d，b排斥c，c排斥a，d吸引b，则关于它们的带电情况()A．仅有两个小球带同种电荷B．仅有三个小球带同种电荷C．c、d两小球带同种电荷D．c、d两小球带异种电荷答案BD解析根据它们之间的相互吸引和排斥的关系可知a、b、c带同种电荷，d和其它三个小球带电性质不同．在解决该题时可以先假设其中一个带电小球的带电性质．二、计算论述题8．如图5所示，图5将两个气球充气后挂起来，让它们碰在一起，用毛织品分别摩擦两个气球相互接触的地方．放开气球后，你可能观察到什么现象？你能解释这个现象吗？答案发现两个气球分开，这是因为两个气球带同种电荷，同种电荷相互排斥，所以会分开．9．有三个完全一样的绝缘金属球，A球所带电荷量为Q，B、C不带电．现要使B球带有3 8Q的电荷量，应该怎么办？答案见解析解析由于两个完全相同的金属球接触时，剩余电荷量平均分配，因此，可由以下四种方法：①A 与C 接触分开，再让B 与C 接触分开，然后A 与B 接触分开； ②A 与C 接触分开，再让A 与B 接触分开，然后B 与C 接触分开； ③A 与B 接触分开，再让B 与C 接触分开，然后A 与B 接触分开； ④A 与B 接触分开，再让A 与C 接触分开，然后B 与C 接触分开．10．两块不带电的金属导体A 、B 均配有绝缘支架，现有一个带正电的小球C . (1)要使两块金属导体带上等量异种电荷，则应如何操作？哪一块带正电？ (2)要使两块金属导体都带上正电荷，则应如何操作？ (3)要使两块金属导体都带上负电荷，则应如何操作？答案 (1)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 从一端靠近导体，再将两导体分开，最后移走带电体C .远离带电体C 的一块带正电．(2)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 接触导体A (或B )，再将导体C 移走，再将两导体A 、B 分开，则A 、B 都带上了正电．(3)先将两块导体A 、B 紧靠在一起，然后将带电体C 从一端靠近导体，用手接触一下A (或B )，再将两导体A 、B 分开，最后移走带电体C ，则A 、B 都带上了负电．第2节库仑定律.要点一点电荷点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看作带电的点，叫做点电荷．(1)点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在．(2)一个带电体能否看作点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定，例如，一个半径为10 cm 的带电圆盘，如果考虑它和相距10 m 处某个电子的作用力，就完全可以把它看作点电荷，而如果这个电子离带电圆盘只有1 mm ，那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面．要点二库仑定律的理解1．适用条件：适用于真空中的点电荷．真空中的电荷若不是点电荷，如图1－2－2所示．同种电荷时，实际距离会增大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距离会减小，如图(b)所示．图1－2－22.对公式122q q F kr =的理解:有人根据公式122q q F k r =,设想当r →0时,得出F →∞的结论．从数学角度这是必然的结论，但从物理的角度分析，这一结论是错误的，其原因是，当r →0时，两电荷已失去了点电荷的前提条件，何况实际的电荷都有一定的大小和形状，根本不会出现r ＝0的情况，也就是说，在r →0时不能再用库仑定律计算两电荷间的相互作用力．3．计算库仑力的大小与判断库仑力的方向分别进行．即用公式计算库仑力的大小时，不必将电荷q 1、q 2的正、负号代入公式中，而只将电荷量的绝对值代入公式中计算出力的大小，力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可．4．式中各量的单位要统一用国际单位，与k ＝9.0×109 N·m 2/C 2统一．5．如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的作用力，可由静电力叠加的原理求出合力．6．两个点电荷间的库仑力为相互作用力，同样满足牛顿第三定律.的表达那么简捷，却揭示了自然界中深奥的道理，这就是自然界和谐多样的美．特别提醒(1)库仑力和万有引力是不同性质的力．(2)万有引力定律适用时，库仑定律不一定适用．2．三个点电荷如何在一条直线上平衡？当三个共线的点电荷在库仑力作用下均处于平衡状态时．(1)三个电荷的位置关系是“同性在两边，异性在中间”．如果三个电荷只在库仑力的作用下且在同一直线上能够处于平衡状态，则这三个电荷一定有两个是同性电荷，一个是异性电荷，且两个同性电荷分居在异性电荷的两边．(2)三个电荷中，中间电荷的电荷量最小，两边同性电荷谁的电荷量小，中间异性电荷就距离谁近一些.一、库仑定律的理解【例1】对于库仑定律，下面说法正确的是()A．库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B．两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等D．当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量答案AC解析由库仑定律的适用条件知，选项A正确；两个小球若距离非常近则不能看作点电荷，库仑定律不成立，B项错误；点电荷之间的库仑力属作用力和反作用力，符合牛顿第三定律，故大小一定相等，C项正确；D项中两金属球不能看作点电荷，它们之间的静电力大小不仅与电荷量大小有关，而且与电性有关，若带同种电荷，则在斥力作用下，电荷分布如图(a)所示；若带异种电荷，则在引力作用下电荷分布如图(b)所示，显然带异种电荷时相互作用力大，故D项错误．综上知，选项A、C正确．二、点电荷的理解【例2】下列关于点电荷的说法中，正确的是()A．只有体积很小的带电体才能看成是点电荷B．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C．当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷D．一切带电体都可以看成是点电荷答案 C解析本题考查点电荷这一理想模型．能否把一个带电体看成点电荷，关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状．能否把一个带电体看作点电荷，不能以它的体积大小而论，应该根据具体情况而定．若它的体积和形状可不予考虑时，就可以将其看成点电荷．故选C.1.下列关于点电荷的说法正确的是( ) A ．点电荷可以是带电荷量很大的带电体 B ．带电体体积很大时不能看成点电荷C ．点电荷的所带电荷量可能是2.56×10－20 CD ．大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷答案 AD2．如图1－2－3所示，图1－2－3两个半径均为r 的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r ，带等量异种电荷，电荷量绝对值均为Q ，两球之间的静电力为( )A ．等于k Q 29r 2B ．大于k Q 29r 2C ．小于k Q 29r 2D ．等于k Q 2r2答案 B3．(1)通过对氢核和核外电子之间的库仑力和万有引力大小的比较，你能得到什么结论？ (2)你怎样确定两个或两个以上的点电荷对某一点电荷的作用力？答案 (1)微观粒子间的万有引力远小于库仑力，因此在研究微观带电粒子的相互作用力时，可忽略万有引力．(2)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变．因此，两个或两个以上的点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个电荷的作用力的矢量和．4．关于库仑扭秤图1－2－4问题1：1785年，库仑用自己精心设计的扭秤(如图1－2－4所示)研究了两个点电荷之间的排斥力与它们间距离的关系．通过学习库仑巧妙的探究方法，回答下面的问题．(1)库仑力F 与距离r 的关系． (2)库仑力F 与电荷量的关系．问题2：写出库仑定律的数学表达式，并说明静电力常量k 的数值及物理意义．答案问题1：(1)F ∝1r2 (2)F ∝q 1q 2问题2：F ＝k q 1q 2r2，k ＝9×109 N·m 2/C 2.物理意义：两个电荷量为1 C 的点电荷，在真空中相距1 m 时，它们之间的库仑力为1 N.题型一库仑定律的应用如图1所示，两个正电荷q 1、q 2的电荷量都是3 C ，静止于真空中，相距r ＝2 m.图1(1)在它们的连线AB 的中点O 放入正电荷Q ，求Q 受的静电力． (2)在O 点放入负电荷Q ，求Q 受的静电力．(3)在连线上A 点左侧的C 点放上负点电荷q 3，q 3＝1 C 且AC ＝1 m ，求q 3所受的静电力．思维步步高库仑定律的表达式是什么？在这个表达式中各个物理量的物理意义是什么？在直线上的各个点如果放入电荷q ，它将受到几个库仑力的作用？这几个力的方向如何？如何将受到的力进行合成？解析在A 、B 连线的中点上，放入正电荷受到两个电荷库仑力的作用，这两个力大小相等，方向相反，所以合力为零．如果在O 点放入负电荷，仍然受到两个大小相等，方向相反的力，合力仍然为零．在连线上A 的左侧放入负电荷，则受到q 1和q 2向右的吸引力，大小分别为F 1＝kq 3q 1x 2和F 2＝kq 3q 2(r ＋x )2，其中x 为AC 之间的距离．C 点受力为二力之和，代入数据为3×1010 N ，方向向右．答案 (1)0 (2)0 (3)3×1010 N ，方向向右拓展探究在第三问中如果把q 3放在B 点右侧距离B 为1 m 处，其他条件不变，求该电荷受到的静电力？答案 3×1010 N 方向向左解析求解的方法和第三问相同，只不过电荷在该点受到两个电荷的库仑力的方向都向左，所以合力方向向左，大小仍然是3×1010 N.在教学过程中，强调不管在O 点放什么性质的电荷，该电荷受到的静电力都为零，为下一节电场强度的叠加做好准备．另外还可以把电荷q 3放在AB 连线的中垂线上进行研究.题型二库仑定律和电荷守恒定律的结合甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16 C 的正电荷，乙球带有3.2×10－16 C 的负电荷，放在真空中相距为10 cm 的地方，甲、乙两球的半径远小于10 cm.(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？思维步步高为什么题目中明确两球的直径远小于10 cm ？在应用库仑定律时带电体所带电荷的正负号怎样进行处理的？当接触后电荷量是否中和？是否平分？解析 (1)因为两球的半径都远小于10 cm ，因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律可求：F ＝k q 1q 2r 2＝9.0×109×4.8×10－16×3.2×10－160.12N ＝1.38×10－19 N 两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．(2)将两个导体球相互接触，首先正负电荷相互中和，还剩余(4.8－3.2)×10－16 C 的正电荷，这些正电荷将重新在两导体球间分配，由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样，因此我们无法求出力的大小，但可以肯定两球放回原处后，它们之间的作用力变为斥力．答案 (1)1.38×10－19 N 引力 (2)不能斥力拓展探究如果两个导体球完全相同，接触后放回原处，两球之间的作用力如何？答案 5.76×10－21 N 斥力解析如果两个导体球完全相同，则电荷中和后平分，每个小球的带电荷量为0.8×10－16C ，代入数据得两个电荷之间的斥力为F ＝5.76×10－21 N.两个导体相互接触后，电荷如何分配，跟球的形状有关，只有完全相同的两金属球，电荷才平均分配.一、选择题1．下列说法正确的是( )A ．点电荷就是体积很小的带电体B ．点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体C 根据F=k q 1q 2r2 可知,当r →0时,有F →∞D ．静电力常量的数值是由实验得出的答案 D解析当r →0时,电荷不能再被看成点电荷,库仑定律不成立.2．两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r ，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的( )A.47B.37C.97D.167 答案 CD解析由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比，设原来两小球分别带电荷量为q 1＝q 、q 2＝7q .若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q 1′＝4q ，q 2′＝4q ，则D 正确．若两小球原来带异种电荷，接触后到q 1″＝3q ，q 2″＝3q ，则由库仑定律可知，C 正确．3．如图2所示，图2在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大答案 C解析根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律F ＝k q 1q 2r2知随着距离的增大，库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C 正确．4．如图3所示，图3两个带电金属小球中心距离为r ，所带电荷量相等为Q ，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F 的说法正确的是( )A ．若是同种电荷，F <k Q 2r 2B ．若是异种电荷，F >k Q 2r 2C ．若是同种电荷，F >k Q 2r 2D ．不论是何种电荷，F ＝k Q 2r2答案 AB 解析净电荷只能分布在金属球的外表面，若是同种电荷则互相排斥，电荷间的距离大于r ，如图所示，根据库仑定律F=k q 1q 2r 2，它们之间的相互作用力小于k Q 2r2.若是异种电荷则相互吸引，电荷间的距离小于r ，则相互作用力大于k Q2r2.故选项A 、B 正确．5．如图4所示，图4悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A .在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B ，当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2，θ分别为30°和45°，则q 2/q 1为( )A ．2B ．3C ．2 3D ．3 3 答案 C解析 A 处于平衡状态，则库仑力F ＝mg tan θ.当θ1＝30°时，有kq 1qr 21＝mg tan 30°，r 1＝l sin30°；当θ2＝45°时，有k q 2q r 22＝mg tan 45°，r 2＝l sin 45°，联立得q 2q 1＝2 3.6．如图5所示，图5把一个带电小球A 固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B .现给B 一个沿垂直AB 方向的水平速度v 0，B 球将( )A ．若A 、B 为异种电性的电荷，B 球一定做圆周运动B ．若A 、B 为异种电性的电荷，B 球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C ．若A 、B 为同种电性的电荷，B 球一定做远离A 球的变加速曲线运动D ．若A 、B 为同种电性的电荷，B 球的动能一定会减小答案 BC解析 (1)若两个小球所带电荷为异种电荷，则B 球受到A 球的库仑引力，方向指向A .因v 0⊥AB ，当B 受到A 的库仑力恰好等于向心力，即k q 1q 2r 2＝m v 20r时，解得初速度满足v 0＝kq 1q 2mr，B 球做匀速圆周运动；当v >v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动；当v <v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的向心运动．(2)若两个小球所带电荷为同种电荷，B 球受A 球的库仑斥力而做远离A 的变加速曲线运动(因为A 、B 距离增大，故斥力变小，加速度变小，速度增加)．7．如图6所示，。

18学年高中物理第一章静电场第3节电场强度教学案新人教版选修3_1

第3节电场强度一、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＝F/q，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 电场中某点的电场强度与试探电荷无关，故A 、B 错误；由电场强度的定义可知C 对；电场强度方向与正试探电荷受力方向相同，故D 错。

高一物理选修3-1第一章第3节(电场、电场强度电场线)精品课件

FA
＋q
A
＋q
B
B
FB
※注：检验电荷必须要：电荷量很小（不影响原电场）体积很小（可以当作质点）
阅读p11《讨论交流》完成下表：
如图1-3-2点电荷Q产生的电场中： FA
r
＋Q
A 2r
B
q0
FB
2q0 3q0 ...... nq0
...... nF0
检验电荷的电荷量(q)
检验电荷在A点受力大小FA 检验电荷在B点受力大小FB
Q是场源电荷的电量， r是场中某点到场源电荷的距离。
4、p13活动 Q E ＝k 2 r 场强与产生电场电荷的电荷量有关；与p点到+Q的距离r有关；与检验电荷无关。场强大小与场源电荷Q成正比；与离场源电荷的距离r的平方成反比； Q ④ 场强大小是 k 2 ；方向由球心指向球面。 r ⑤ 方向由球面a、b、c指向球心。
3、如何表示点电荷的电场强度？
※ 真空中两静止的点电荷之间的相互作
用力（库仑力）:
F＝k r2
Q1Q2
非接触力
两电荷间相互作用时不直接接它们之间的相互作用力是怎样触，它们之间的相互作用是通过别产生的？的物质作用的，这就是电场。
一、电场及其性质
1、电场：存在于带电体周围的特殊物质。
2、电场的基本性质：（电场的力的性质）对放入其中的电荷有力的作用。我们把电场对电荷的作用力称为电场力。
④电场线不相交、不相切。 ⑤电场线不闭合。
E1 E2
三、匀强电场
1、定义：各点电场强度的大小和方向都相同的电场。
特点：匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线电场方向与电场线平行。

高中物理第一章静电场 1.3 电场电场强度和电场线教案教科版选修3-1-教科版高二选修3-1

1.3 电场电场强度和电场线教学三维目标〔一〕知识与技能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，知道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．〔二〕过程与方法通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q 反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。

〔三〕情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。

重点：电场强度的概念及其定义式难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学过程〔一〕引入新课问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？〔二〕新课教1、电场：启发学生从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，不以人的意识为转移，但能为人的意识所认识的物质属性．利用课本图14－5说明：电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用．电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用．〔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提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？引出电场强度的概念：因为电场具有方向性以及各点强弱不同，所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场的强弱和方向．2、电场强度(E)：由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。

高中物理第3节电场强度教案新人教版选修31

第1章静电场第3节电场强度本节教材分析一、三维目标（一）知识与技术一、了解电荷周围存在电场，电荷间的彼此作用是通过电场来实现的。

二、理解电场强度的概念、公式、单位和方向，掌握电场强度矢量的叠加，并进行简单计算。

3、识别常见电场的电场线特征，理解匀强电场的概念及电场线散布特征。

（二）进程与方式通过类例如法、比值法概念物理量，提高学生研究问题的能力（三）情感、态度与价值观通过电场的教学，培育学生对物质的熟悉观；进展对物理学的好奇心与求知欲，乐于探讨自然界的奥秘，树立科学的价值观。

二、教学重点掌握电场、电场强度、电场线、匀强电场的内容与特征。

三、教学难点电场强度的叠加、点电荷的电场的理解与应用。

四、教学建议教学中注意下面两种方式：类比思维方式：电场是学生新接触的抽象概念，可结合初中已有的磁场概念对电场熟悉，并结合具体实例理解电场这种特殊物质。

电场的叠加可类比力的合成。

要明确电场线的特点并指出引入电场线的意义。

比值概念法：电场强度与以往学习过的物质的密度ρ=m/V、比热容C=Q/mΔt、导体的电阻R=U/I等类似，都是用两物理量的比值来概念的，它们有共性，凡是用比值来概念的物理量只与比值有关，而与比值中的两物理量无关。

若比值为恒量，则反映了物质的某种性质。

新课导入设计导入一师：在咱们所学习过的各类力中，有些力必需发生在相互接触的物体间，有些力可发生在不直接接触的物体间。

请同窗们回忆一下，哪些力必需发生在彼此接触的物体间？哪些力可发生在不直接接触的物体间？生：拉力、支持力、压力和摩擦力都是接触力，万有引力、磁力和咱们刚学的静电力不接触也能产生。

师：这些不直接接触的物体间的彼此作用是如何发生的呢？历史上万有引力曾被以为是一种既不需要媒介，也不需经历时刻，而是超越空间直接发生的作使劲，并被称为超距作用。

——牛顿不同意这种观点，以为这种想法荒唐之极，但他没有提出自己的具体观点。

因此超距作用的坚持者仍把万有引力当做是超距作用的典范。