新教材鲁科版物理必修第三册课件：第1章 第3节 电场与电场强

对电场线的理解 (1)按照电场线画法的规定，电场强度大处电场线密，电场强度 小处电场线疏，根据电场线的疏密可以比较电场强度的大小。 (2)根据电场线的定义，电场线上每点的切线方向就是该点电场 强度的方向。 (3)正电荷所受静电力的方向与电场线的切线方向相同，负电荷 所受静电力的方向与电场线的切线方向相反。 (4)点电荷形成的电场中不存在电场强度相同的点。
(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。
[答案] (1)200 N/C 方向与 F1 方向相反 (2)8.0×10－5 N 200 N/C (3)200 N/C
对电场强度的理解 (1)公式 E＝Fq中 q 是试探电荷，电场强度由场源电荷决定，与试 探电荷无关。 (2)确定电场强度的方向一定要清楚试探电荷是正电荷还是负电 荷，以此来确定电场强度与力的方向相同还是相反。
2．电场线的应用 (1)比较电场强度大小：电场强度大处电场线密，电场强度小处 电场线疏，故根据电场线的疏密可以比较电场强度的大小。 (2)确定电场强度方向：电场线上每点的切线方向就是该点电场 强度的方向。
3．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
比较项目
等量异种点电荷
等量同种(正)点电荷
NO.3 当堂达标·夯基础
1．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
等大、同向
等大、反向
B 与 B′的场强
【典例 2】 (多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各 点电场的强弱。如图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 点对称，则( )
A．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 点场强最大 D．B、O、C 三点比较，O 点场强最大
第1章 静电力与电场强度
第3节 电场与电场强度
[核心素养·明目标]
核心素养
学习目标
通过对物理学史的了解，知道电场是一种物质；会
物理观念 用电场线描述电场，了解常见电场的电场线的分布
特点，了解电场强度。
理解电场强度的矢量性及公式，掌握电场线的分布 科学思维
特点与规律，会利用其解决相关问题。
核心素养
[解析]
(1) 由 场 强 公 式 可 得
EB
＝
F1 |q1|
＝
4.0×10－6 2.0×10－8
N/C ＝ 200
N/C，因为是负电荷，所以场强方向与 F1 方向相反。
(2)q2 在 B 点所受静电力 F2＝q2EB＝4.0×10－7×200 N＝8.0×10－5 N，方向与场强方向相同，也就是与 F1 方向相反。此时 B 处场强仍为 200 N/C，方向与 F1 方向相反。
NO.2
合作探究·提素养
考点1 考点2
考点 1 对电场强度的理解 (1)用带电的梳子靠近从水龙头流出的细水流，水流的方向为什 么会发生改变？ (2)两个电荷通过什么发生相互作用？
提示：(1)带电体吸引轻小物体。 (2)电场。
1．电场强度的理解 (1)电场强度是描述电场的力的性质的物理量。 (2)电场强度由电场本身决定，与放入其中的试探电荷无关。 2．电场强度的性质 (1)矢量性：电场强度不仅该点所受的电场力的 方向相同。
考点 2 对电场线的理解与应用
把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，头发屑为什么沿电场排 列起来？
提示：头发屑的排列体现了它的受力方向，而电场力的方向刚 好与该点的电场线相切。
1．电场线的特点 (1)不闭合：电场线起始于正电荷(或无穷远处)，终止于无穷远处 (或负电荷)。 (2)不相交：在电场中任意两条电场线不相交。 (3)同一电场中，电场线密的地方场强大。 (4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。
[跟进训练] 2．如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况。设该电场 中 A、B 两点的电场强度大小分别为 EA、EB，则 A、B 两点( ) A．EA＝EB，电场方向相同 B．EA＜EB，电场方向相同 C．EA＞EB，电场方向不同 D．EA＜EB，电场方向不同
D [电场线的疏密表示电场强弱，由题图可知，B 点密集，A 点 稀疏，故 EA＜EB，又电场方向为电场线的切线方向，A、B 两点的 电场方向不同，故 A、B、C 错误，D 正确。]
(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？
思路点拨：(1)由 E＝Fq可求 B 处场强大小。 (2)负的试探电荷受力方向与电场强度方向相反。 (3)电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关。
电场线能相切吗？电场线实际存在吗？ 提示：不能，不存在。
3：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)电场线上某点的切线方向与电荷在该点受力方向可以不同。
(√ )
(2)沿电场线的方向，电场强度必定越来越小。
(× )
4：填空 如图所示，真空中有两个点电荷 Q1＝＋4.0×10－8 C 和 Q2＝－ 1.0×10－8 C，分别固定在 x 坐标轴的 x＝0 和 x＝6 cm 的位置上，则 x 轴上电场强度为零的位置是_x＝__12_c_m____处。
A．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
1234
A [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。]
[跟进训练] 1．电场中有一点 P，下列说法正确的是( ) A．若放在 P 点的试探电荷的电荷量加倍，则 P 点的场强加倍 B．若 P 点没有试探电荷，则 P 点的场强为零 C．P 点的场强越小，则同一电荷在 P 点受到的电场力越小 D．P 点的场强方向就是试探电荷在该点的受力方向
C [若放在 P 点的电荷的电荷量加倍，则 P 处电荷受到的电场 力会加倍，而此处的电场强度却不变，即使不放电荷，电场强度仍 保持不变，故 A、B 错误；电场力由电场强度与电荷量决定，P 点的 场强越小，则同一电荷在 P 点受到的电场力一定越小，故 C 正确；P 点的场强方向为放在该点的正电荷所受电场力的方向，故 D 错误。]
电场、磁场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，是 客观存在的物质形式。
1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)电场看不见、摸不着，是一种特殊物质。
(√ )
(2)电场对放入其中的任何电荷都有力的作用。
(√ )
知识点二 电场强度 1．场源电荷和试探电荷：电场最明显的特征就是对置入其中的 电荷有_力_的作用，激发电场的电荷被称为_场_源_电_荷____或源电荷，检验 电场是否存在或强弱分布的电荷称为_试_探_电_荷____或检__验_电_荷____。
思路点拨：(1)电场强度相同：指大小相等，方向相同。 (2)根据电场线的疏密程度判定电场强度的弱强。
AC [由对称性可知，B、C 两点场强大小和方向均相同，A 正 确；A、D 两点场强大小相同，方向也相同，B 错误；在两点电荷连 线的中垂线上，O 点场强最大，在两点电荷连线上，O 点场强最小， C 正确，D 错误。]
(2)唯一性：电场中某点的电场强度是唯一的，是由电场本身的 性质即形成电场的场源电荷与空间位置决定的。电场中某点的电场 强度，既与该点试探电荷的电荷量 q 无关，也与该点试探电荷的受 力无关。即使无试探电荷存在，该点的电场强度依然存在。
【典例 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＝－2.0×10－8 C 的电荷，测出其受到的静电力 F1 大小为 4.0×10－6 N，方向如图所示，则：
学习目标
通过比值定义法及假想电场线的思维方法，探究描
科学探究 述电场力的性质的方法技巧，与他人交流体验电场
线的实际意义。
科学态度与 体会科学研究中的方法与创新，体验科学家的探索
责任 过程，培养科学的学习态度及兴趣。
NO.1
自主预习·探新知
知识点一 知识点二 知识点三
知识点一 电场及电场力 1．电场 传递电荷之间的相互作用的物__质__。电场是物质存在的一种形式。 2．电场力 电场对处在其中的_电_荷__的作用力。
电场线分布图
比较项目
等量异种点电荷
等量同种(正)点电荷
连线上的场强 O 点最小，从 O 点沿连 O 点为零，从 O 点沿连线
大小 线向两边逐渐变大
向两边逐渐变大
中垂线上的场 O 点最大，从 O 点沿中 O 点为零，从 O 点沿中垂
强大小 垂线向两边逐渐变小 线向两边先变大后变小
关于 O 点对称
的点 A 与 A′、
2．电场强度
(1)定义：在物理学中，放入电场中某点的试探电荷所受到的 电__场_力_F___与它的_电_荷_量_q___之比，称为该点的电场强度，简称场强，用
字母 E 表示。 F (2)公式：E＝_q_。 (3)方向：与正__电_荷___在该点所受电场力的方向相同。
(4)单位：牛顿每库仑，符号：N_/_C__。 (5) 物 理 意 义 ： 描 述 电 场 的 力 的 性 质 的 物 理 量 ， 反 映 了 电 场 的 _强_弱__。
2．几种常见电场的电场线 (1)熟记五种特殊电场的电场线分布，如图所示。
(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_程_度____ 表 示 电 场 的 强 弱 ， 电 场 线 上 某 点 的 _切_线_方__向___表示该点电场强度的方向。 ④ 电 场 线 总 是 起 自 _正_电_荷___( 或 无 穷 远 处 ) ， 止 于 无 穷 远 处 ( 或 _负_电_荷___)。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__。
1234
3．以下关于电场线的说法中，正确的是( ) A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同 B．沿电场线的方向，电场强度越来越小 C．电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力越大 D．顺着电场线移动电荷，电荷所受电场力的大小一定不变
1234
C [电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点所受静电力 方向相同，跟负电荷所受静电力方向相反，选项 A 错误；只说沿电 场线的方向，电场强度的大小无法确定，如沿电场线的方向，正电 荷形成的电场的电场强度越来越小，负电荷形成的电场的电场强度 越来越大，选项 B 错误；电场线越密的地方场强越大，由公式 F＝ qE 可知选项 C 正确；顺着电场线移动电荷，只要电场强度 E 的大小 发生变化，则 F＝Eq 就发生变化，选项 D 错误。]
1234
B [E＝Fq是电场强度的定义式，某电场的场强 E 的大小和方向 都取决于电场本身，而与试探电荷的电荷量 q、试探电荷受到的电场 力 F 无关，故 A、C 错误，B 正确；某点不放试探电荷时，该点的 电场依然存在，故 D 错误。]
1234
2．如图所示是点电荷 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( )
试探电荷是为了研究源电荷电场的性质而引入的，它的 引入不改变源电荷的电场。
2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)公式 E＝Fq 是电场强度的比值定义式，适用于一切电场。
(√ )
(2)由公式 E＝Fq可知，电场中某点的电场强度 E 与试探电荷在电
场中该点所受的电场力成正比。
(× )
知识点三 电场线 1．电场线 是用来形象直观地描述电场的曲线，曲线上任一点的切__线_方_向____ 表示该点的电场强度的方向。