4(1.3电场强度)(第2课时)(PXH)2020
高中物理《1.3 电场强度(2课时)》教案 粤教版选修3-1
1.3、电场强度一、教学目标1、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．2、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。
3、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二、教学重难点1、电场强度的概念及其定义式。
2、电场的叠加原理。
3、电场线及其特点。
三、教学难点电场线及几种特殊电场的电场线特点。
四、教学与教法1、用演示复习法引入，注意对比．2、认真观察现象，理解各步的目的．3、掌握解题的思维和方法，而不要一味的强调公式的记忆。
五、教学器具：多媒体六、课时安排：2课时教学过程（第一课时）一、新课引入问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？二、进行新课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。
《1.3电场强度》公开课优秀课件(经典、完美、值得收藏)
力分别为
FA′＝EAq′＝5×103×10－5 N＝5×10－2 N
FB′＝EBq′＝3×103×10－5 N＝3×10－2 N
方向与电场强度的方向相同。
例：如图所示为在一个电场中的a、 b、c、d四个点分别引入检验电荷时，电 荷所受的电场力F跟引入的电荷电量之间 的函数关系。下列说法正确的是( B )
的大小不同，表明静电力与试探电荷的电荷量有关。即不能直接用 试探电荷所受的静电力表示电场的强弱。
⑵电量相同的试探电荷放入电场中不同位置：
①实验：比较它们受到的静电力是否相同？ ②结论：同一试探电荷q放在电场中的不同位置时，它受到的 静电力的大小一般并不相同，这表明电场中不同点的电场强弱不同。
⑶归纳：实验表明，在电场的同一点，静电力的大小与试探电 荷的电荷量的比值是恒定的，跟试探电荷的电荷量无关。它只与产 生电场的电荷以及试探电荷在电场中的具体位置有关，即比值反映 电场自身的性质。
E
如果场源电荷Q是正电荷，
P
P
则任一点P的电场强度E的方向就 是沿着PQ的连线并背离Q；
如果场源电荷Q是负电荷，
+Q
E －Q
则任一点P的电场强度E的方向就 是沿着PQ的连线并指向Q。
⑹物理意义：电场强度是描述电场本身的力的性质的物
理量，反映电场中某一点的电场性质，其大小表示电场的强弱， 由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检验电荷无关。
②电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放 入该点电荷（试探电荷）q的正负、电荷多少和有无等因素无关， 它决定于电场的源电荷及空间位置；
③电场强度反映电场强弱和方向的物理量； ④电场强度的定义式为我们提供一种计算电场力的方法F=Eq。
人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共16张PPT)
1.定义：电荷周围客观存在的一种特殊物质
2.物质存在的2种形式 实体 :分子或原子组成，看得见，摸得着
场:不以人意识为转移的客观存在看不见,摸不着
场的密度很小：10-23 kg/m3。电场以光速传播， 不能被加速，不能选择做参考系
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现象总结:同一电荷q在电场中不同位置 所受电场力F一般不同.(力大的位置,电场
强?).
场源力电F荷大：, 即产电生场电强场(的E)电荷Q
试探可电能荷是：电量电充荷分多小(q()不影响原电场) 体积充分小(可以看成质点)
F=Eq
E=F/q
如何描述电场中不同位 置处电场的强弱呢？
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二.电场强度(E)
1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F
(4跟)电该场点线的起于场正强电方荷向(或一无致穷，远使),止线于的负疏电密荷表(或示无场穷远),
所以电场线不闭合。也永不相交。
(5强)电（场E线)不的是大电小荷．在这电些场曲中的线运就动叫轨做迹电。场线。
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受力方向相同(相反)。
+Q
A EAFA
+q
高中物理课件-1.3电场强度
如何理解电场强度？ 电场强度是反映电场本身的性质（电场强
弱和方向）的物理量。
（1）E=F/q 为定义式，适用于一切电场。 （2）某点的电场强度的大小及方向取决于电场 本身（即场源电荷与位置），与检验电荷的正负、 电量的大小、有无及受到的电场力均无关。
（3）电场力: F=qE
例3、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（ ） A. 若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点 的场强减半。 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点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
1.电场：电场是电荷周围存在的一种特殊物质
物质存 在的两 种形式
实体:由分子或原子组成，看得见， 摸得着。
场:看不见，摸不着，不以人的感 官意识为转移的客观存在。
2.电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的 作用。这种力叫做电场力。
例1.下面关于电场的叙述正确的是（ ） A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是 电场引起的 B．只有电荷发生相互作用时才产生电场 C．只要有电荷存在，其周围就存在电场 D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A 电荷的作用
2．几种典型的电场线
单个点电荷的电场线
正点电荷
负点电荷
+
一对等量异号点电荷的电场线
+
一对等量正点电荷的电场线
+
+
一对不等量异号点电荷的电场线
2q
q
带电平行板电容器的电场线 ++++++++++++
常见带电体的电场线分布：(须熟记)
新教材2020-2021学年物理鲁科版必修第三册课件：1.3 电场与电场强度
必备知识·自主学习
一、电场与电场力 【情境思考】 两个互不接触的带电小球会产生相互作用,这种作用是如何产生的?
提示:带电小球会产生电场,电场会对另外一个处于其中的带电小球产生力的作 用。
1.电场:由电荷产生的一种特殊物质,是_物__质__存在的一种形式。 2.电场的性质:对放入其中的_电__荷__有力的作用。 3.电场力:电场对放入其中的电荷的_作__用__力__。
【素养训练】 1.(母题追问) 在【典例】所处物理情境中,若将q换为q′=4×10-5 C的正点
电荷,试求: (1)q′受力及B点的场强。 (2)将检验电荷q′拿去后再求B点的场强。
【解析】(1)将q换为q′=4×10-5 C的正点电荷,B点的场强不变,大小为 4.5×105 N/C,方向由A指向B。 q′所受的静电力大小F′=q′EB=4×10-5×4.5×105 N=18 N,方向由A指向B。 (2)将检验电荷q′拿去后,B点的场强不变,大小为4.5×105 N/C,方向由A指向B。 答案: (1)18 N 方向由A指向B 4.5×105 N/C 方向由A指向B (2)4.5×105 N/C 方向由A指向B
【解析】(1)根据库仑定律得,q所受的静电力为:
F
k
Qq r2
9 109
2104 2105 22
N9 N
,方向由B指向A。
(2)根据电场强度的定义式知,B点的场强
EB
F q
9 2 105
N / C 4.5105
N / C ,方向由A指向B。
答案:(1)9 N 方向由B指向A
(2)4.5×105 N/C 方向由A指向B
q
( ×)
(4)电场强度的方向就是放在该处的试探电荷所受电场力的方向。( × )
1.3电场强度课件人教选修31
2020/5/11
2．两个场强公式的比较
公式
比较内容
E＝F/q
本质区别 定义式
给出了一种 意义及用途 量度电场强
弱的方法
适用范围
2020/5/11
一切电场
E＝kQ/r2
决定式 指明了点电荷 场强大小的决
定因素 真空中点电荷
的电场
公式 比较内容
2020/5/11
(2)认为电场线就是电荷的运动轨迹.
①电场线与带电粒子在电场中的运动
轨迹两的线比较 电场线
内容
运动轨迹
客观 性
电场中并不存 在，是为研究 电场方便而人
为引入的
粒子在电场中的 运动轨迹是客观
存在的
2020/5/11
两线
内容
电场线
运动轨迹
曲线上各点
切线意 义
2020/5/11
的切线方向 即为该点的 场强方向， 同时也是正 电荷在该点 的受力方向， 即正电荷在
电场 电场线图样
正点电 荷
负点电 荷
简要描述 发散状 会聚状
2020/5/11
电场 电场线图样
等量同 号电荷
等量异 号电荷
简要描述 相斥状 相吸状
匀强电 场
平行的、等间距 的、同向的直线
2020/5/11
三、等量同号电荷与等量异号电荷的 电场
1．等量同号电荷 (1)电荷连线上，中点处场强为零，从 左到右场强先减小后增大. (2)在两电荷连线的中垂线上，中点处 场强为零，无穷远处场强为零，从中点起 向两边延伸，场强先增大后减小.
【思考·提示】 2.某点的电场方向是 唯一的，所以电场线不能相交，电场线不 是电荷的运动轨迹.
人教版高中物理选修选修3-1《1.3 电场强度》章节
①点电荷形成的电场中，不存在电场强度相等的点。 ②若以点电荷为球心做一个球面，电场线处处与球面垂直。 在此球面上电场强度大小处处相等，方向各不相同。
(2)等量同种电荷的电场：电场线分
布如图 1－3－8 所示(以等量正电荷为
例)，其特点有：
①两点电荷连线的中点 O 处电场强度
图 1－3－8
(1)电场和磁场统称为 电磁场 ，电磁场是一种特殊物质，
也有能量、动量。
(2)电荷之间的库仑力是通过 电场 发生的。
(3)电场是客观存在的。电场的一个重要特征就是对放入
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。
②两电荷的连线上：在两电荷的连线上，每点电场强度的 方向由该点指向中点 O，大小由 O 点的电场强度为零开始向两 端逐渐变大；任意一点 c 与该点关于 O 点的对称点 d 的电场强 度大小相等，方向相反，如图 1－3－6 所示。
[特别提醒] 等量同种负点电荷的电场中电场强度大小的 分布规律与等量同种正点电荷的分布规律完全相同，只是电场 强度的方向对应相反罢了。
解析：由电场强度的定义式得： E＝Fq＝34..00× ×1100－ －49 N/C＝7.5×104 N/C，即该处电场强度大小 为 7.5×104 N/C，因为放入的是负电荷，其电场力方向与电 场强度方向相反，所以电场强度方向水平向左。如果把这个 点电荷移走，该处的电场强度大小仍为 7.5×104 N/C。 答案：7.5×104 N/C 方向水平向左 7.5×104 N/C
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，从中点到无穷远处，电场强度大小一直减小， 中点处电场强度最大。
新版人教版 1.3 电场强度 (共16张PPT)学习PPT
第三类是形象类的物质，如石头，树木，水等，人们一般所认识的是指第三类的物质。
1、关于电场，下列说法正确的是（ ）
不同的试探电荷q在电场的同一点所 （1）它能反映电场力的性质，与放入的电荷无关，由电场本身决定。
第二类是时空类物质，如黑洞等，这些是由于原始物质运动而产生出来的物质运动现象； 电场中有一点P，下列哪些说法正确的是：（ ）
点的电场强度（场强）。 位置受到的电场力的大小是否相同?
两电荷间的相互作用怎样产生的? C P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的
（1）它能反映电场力的性质，与放入的电荷无关，由电场本身决定。 （1）它能反映电场力的性质，与放入的电荷无关，由电场本身决定。
F 两电荷间的相互作用怎样产生的?
2.定义式：E= — 第二类是时空类物质，如黑洞等，这些是由于原始物质运动而产生出来的物质运动现象；
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（场强）。
B受到的力是A产生的电场对B的作用力
（1）它能反映电场力的性质，与放入的电荷无关，由电场本身决定。
A的电场 电场强度是
量
A B的电场 电场强度是
量
B
试探电荷q在距Q较近的A点，受到的电场力大.
B受到的力是A产生的电场对B的作用力
电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。 定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质。
受但的电电场场中同力一F是点的不电相场同强的弱显然又是一定的, 结论:F/q能反映电场中某点电场力的强弱
因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱.
问题2
实验发现：
1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同， 比值F/q是一定的。 2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同， 比值F/q一般是不同的。
电场强度 课件
2.匀强电场 (1)概念：如果电场中各点电场强度的大小 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 . (3)实例：相距很近、带有 等量异号 电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除
外)，可以看做匀强电场.
[学科素养] 以上两题通过电场强度定义式及其变式的应用，使学生进一步理 解比值定义法，并掌握电场强度的决定因素，较好地体现了“物理观念”的学 科素养.
二、点电荷的电场 电场强度的叠加
(1)如图所示，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？
例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
解析 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方向，故D错误.
(3)单位：牛/库(N/C). (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 ，与负电荷在该点所受静电力的方向 相反 .
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1.真空中点电荷的电场 Q
(1)场强公式：E＝ kr2 ，其中k是 静电力常量 ，Q是 场源电荷 的电荷量. (2)方向：如果以Q为中心作一个球面，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 .
人教版新教材普通高中物理第三册 第九章 第三节 电场 电场强度 第二课时
例2.如图所示为电场中的一根电场线，在该电场线上有a、b两点， 用Ea、Eb分别表示两处场强的大小，则（ A）
A. a、b两点的场强方向相同
B. 因为电场线由a指向b，所以Ea>Eb
a
b
C. 因为电场线是直线，所以Ea=Eb
D. 因为不知道a、b附近的电场线分布情况，所以不能确定Ea、Eb
的大小关系
等量同种电荷的电场分布 相斥状 ①两点电荷连线中点O处的场强为零，此处无电场线. ②两点电荷连线中点O附近电场线非常稀疏，但场强不为零. ③从两点电荷连线中点O沿中垂面（线）到无限远，电场线先变密后 变疏，即场强先变大后变小。 ④两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和中垂线平行. ⑤关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大、反向.
++++++++++++
1.匀强电场：如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个 电场就叫作匀强电场。 2.特点：由于方向相同，匀强电场中的电场线应该是平行的；又由于电 场强度大小相等，电场线的疏密程度应该是相同的。 匀强电场的电场线：是一组等间隔的平行线。
通常情况下怎样得到匀强电场？ 相距很近的一对带等量异种电荷的两平行金属板之间的电场，除边 缘外，可看成匀强电场。
等量异种电荷的电场分布
①两点电荷连线上各点的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. ②两点电荷连线的中垂面（线）上，电场线的 方向均相同，即场强方向相同，且与中垂面 （线）垂直.
③关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大同向.
相吸状
4.等量同种电荷的电场分布
E5 EA EB
电场强度课件
提炼知识 1．(1)电场：在电荷的周围存在着由它产生的电场， 电场是在电荷周围存在的一种特殊物质． (2)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＝Fq表示；单 位是牛每库，符号为 N/C．
(3)电场强度的物理意义：表示电场的强弱和方向．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(选填“有关” 或“无关”)．
3．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．
拓展一 对电场强度的进一步理解
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？电荷 受到的静电力 F 与电荷量 q 有何关系？
提示：2F，nF.F 与 q 成正比，即 F 与 q 的比值为定值．
2.(1)如图所示，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？
(2)如果再有一正点电荷 Q′＝Q，放在如图所示的位 置，P 点的电场强度多大？
比较内容
E＝Fq
E＝kQr2
本质区别
定义式
决定式
给出了一种量度电场强 指明了点电荷场强大小
意义及用途
弱的方法
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 的意义
q 表示引入电场的试探 (检验)电荷的电荷量
Q 表示产生电场的点电 荷(场源电荷)的电荷量
新版物理人教版 1.3电场强度 (共28张PPT)学习PPT
特点： 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。
例4：如图a所示，A、B是一个点电荷产生的电场的电场线，如图b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：（
）
1、定义：存在于带电体周围的特殊物质。
a、两点电荷连线中点O处场强为0. 负电荷的电场力方向与场强方向相反
（性4）质物，义由：电电场场本中身某决一定点，的与场试E强探=k反电Q映荷了无电关场。的力的
（5）真空中点电荷的场强公式: r2
Q
3．场强的叠加：矢量求和
E k r2
课堂训练
1、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（C）
A 若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点 的场强减半。
B 若P点没有试探电荷，则P点的场强为零。 C P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的
3、电荷间的相互作用力通过电场发生. 法拉第提出电荷周围存在电场，电场的基本性质是：它对放入的电荷产生力的作用，这种力叫电场力。
只有下述条件同时成立—— A 若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点
(2)性质：对处在场中的电荷有电场力的作用。
用来检验电场的电量很小（不影响原电场）；
1、定义：存在于带电体周围的特殊物质。
只有下述条件同时成立—— b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等，方向不同.
b1、两定点义电：荷存连在线于中带点电附 体近周的围电的场特线殊非物常质稀。
如∴D果点把场这强个E试合探=E电1+荷E取2=走4.，则P点的电场强度为
N/C。
用来检验电场的电量很小（不影响 负只电有荷 下的述电条场件力同方时向成与立场—强—方向相反
教案-选修3-1-1.3电场强度-第2课时
教 学 过 程 环节 教 师 活 动
1.复习电场强度的定义和理解，强调一下电场强 度的几点说明。 2.作业讲解 1. 用几何画板绘制一个点电荷、两个等量异种 点电荷不同点的场强， 每个点的场强用短箭头表 示， 当最后点多了以后， 短箭头自然连接成了一 根根线。 这个过程清楚向同学们展示了电场线的 来历和作用。 为了形象和直观的描述电场， 法拉第引入了电场 线。这是一种人为想象的描述方式，不是实体。 2. 简述电场线的特点。匀强电场概念。 3. 观看常见几种电场线的形状，分析其特征。 【配合演示实验】 例 1. 如图所示， 在等量 异种电荷连线的中垂线 上取 A、B、C、D 四点， B、 D 两点关于 O 点对称， 则关于各点场强的关 系，下列说法中正确的 是： （ ） A、EA>EB ，EB＝ED B、EA<EB ，EA<EC C、EA<EB <EC ，EB＝ED D、可能 EA＝EC < EB ，EB＝ED 【变式】 其他条件不变， 等量异种变成等量同种 电荷。 问题如何分析？ （这个变式对学生分层要 求） 例 2. 为了确定电场中 P 点的场强大小，用细丝 线悬挂一个带负电的小球进行试探，当小球在 P 点静止时， 测出悬线与竖直方向的夹角为 37°， 已知 P 点的场强方向在水平方向上， 小球的重力 -3 为 4.0×10 N，所带电量为 0.01C，取 sin37°＝ 0.6 ，则 P 点的场强大小是多少？
学 生 活 动
设计意图
1. 复习 引入
2. 电场 线
3. 例题
教学流程图
教学过程 环节 检测内容 检测结果 及补救措施
针对 教学 重难 点的 当堂 检测学手段
电场线的概念和特点，电场强度的计算问题
一些具有对称性的电场叠加问题
人教版高一物理选修静电场：电场强度课件
用什么方法可以检 验空间存在的既看不 见又摸不着的电场？
人教版 高一物理选修3-1 第一章静电场：1.3 电场强度(共40张PPT) 课件
人教版 高一物理选修3-1 第一章静电场：1.3 电场强度(共40张PPT) 课件
电场对放入其中的电荷有电场力的作用
场源电荷： 产生电场
的电荷
A
＋q
＋Q
两种观点的斗争 超距和近距两种对立观点在18世纪初争论十分激烈。法国
的笛卡儿主义者在反对超距作用的同时，不恰当地否认了引力的 平方反比定律，这就引起一些年轻的牛顿追随者起来捍卫牛顿的 学说，并强烈地反对包括以太在内的全部笛卡儿观念。
历史回顾
19世纪30～40年代，法拉第对于电磁 现象的实验研究作出了卓越的贡献。他的实 验研究的丰硕成果对以后的科学发展起了巨 大的推动作用。法拉第反对超距作用观点， 并对之进行批判：电荷的相互作用不是超距 作用所想象的那种直接作用，电荷的周围必 定存在某种物质—电场，电荷间的相互作用 就是通过电场产生的。
结论:
F/q能反映电场中某点电 场的力的性质——电场的强 弱。
二.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。 2.定义式：E
F
q
3.单位：牛/库(N/C)、 伏/米(V/m) ， 1v/m=1N/C
意 如果1C的电荷在电场中某点所受的电场力是 义： 1N,则该点的电场强度为1N/C (1V/m)
B
＋q
FA FB
人教版 高一物理选修3-1 第一章静电场：1.3 电场强度(共40张PPT) 课件
试探电荷（以前 称为检验电荷）
必备 条件
2020届人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度学案
第三节电场强度课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种特殊的形态．2．理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的计算．3．知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算．4．知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电场强度的大小、方向．【知识储备】1．库仑定律内容及表达式2．矢量叠加法则——平行四边形定则【自主预习】1．英国物理学家、化学家首先提出场的概念．他指出：电荷的周围存在，带电体间的相互作用是通过它们各自产生的传递的．电场是一种特殊形态的，电场最基本的特征是，这也是检验空间是否存在电场的依据之一．2．为研究电场而放进电场的电荷称为；产生电场的电荷称为．3．电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量．电场中某处的电场强度大小定义为放在该处的电荷受到的电场力跟该电荷的电量的．电场强度的大小表示电场的，电场强度的方向就是电场的，且物理学中规定：电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的电场力的方向．电场强度的单位是或．4．E=F/q是电场强度的，适用于电场；仅适用于真空中点电荷的电场．5．如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相，形成合电场．这时某点的场强等于各个点电荷存在时在该点产生的场强的．6．如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的方向都跟该点的方向一致，这样的曲线就叫做电场线．电场线起始于电荷，终止于电荷；电场线不也不；任意两条电场线不；电场线密集的地方电场，电场线稀疏的地方电场．7．在电场的某一区域内，如果各点的场强都相同，这个区域的电场就叫做匀强电场．匀强电场中的电场线是分布的直线．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】 1．电场2．电场强度3．点电荷电场 电场强度的叠加4．电场线5．匀强电场【典例剖析】【例1】在点电荷Q 的电场中的p 点，放一点电荷，其电量为＋q ．设p 点距Q 为r ，+q 受电场力为F ，则p 点的电场强度为（ ） A ．F/Q B ．F/q C ．kq/r 2D ．kQ/r2【例2】场源电荷C Q 4102-⨯=的正点电荷；检验电荷C q 5102-⨯-=,它们相距m r 2=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；（3） 只将q 换为C q 5,104-⨯=的正点电荷，求,q 受力及B 点的场强； （4） 将检验电荷拿去后B 点场强． Q q【例3】如图所示，相距为2d 的A 和B两点上固定着等量异种的两个点电荷，电荷量分别为+Q 和-Q ．在AB 连线的中垂线上取一点P ，垂足为O ，∠PAO=α，求:(1)P 点的场强的大小和方向；(2) α为何值时，场强最大?拓展：能不能归纳出在通过OP 的直线上各点的电场强度的方向？ 【例4】画出点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷、匀强电场的电场线小组讨论： （１）仔细观察课本图1．3-6和1．3-7，指出哪些电场中的电场线都是直线？哪些电场中的电场线有直线？（２）在什么条件下电荷的运动轨迹和电场线是重合的？【例5】下列关于电场线的说法中，不正确的是( )A ．电场线是电场中实际存在的线B ．在复杂电场中的电场线是可以相交的C ．沿电场线方向，场强必定越来越小D ．电场线越密的地方．同一试探电荷所受的电场力越大【例6】 如图，考察电场中的A 、B 、C 三个点的电场强度．先画出单位正电荷在这三个点所受的力的方向；然后从大到小，排列力的大小．拓展：根据两等量正点电荷的电场线分布图，试判断两等量正点电荷的连线的垂直平分线上的电场强度的方向如何？【达标检测】1．下列说法中，正确的是( ) A ．由公式q FE =知，电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受电场力的大小成正比，与电荷的电荷量成反比B ．由公式qFE =知，电场中某点场强方向，就是置于该点的电荷所受电场力的方向 C ．在公式qFE =中，F 是电荷q 所受的电场力，E 是电荷q 产生的电场的场强 D ．由F=qE 可知，电荷q 所受电场力的大小，与电荷的电荷量成正比，与电荷所在处的场强大小成正比2．下列关于点电荷的场强公式2r QkE =的几种不同的理解，不正确的是( )A ．在点电荷Q 的电场中，某点的场强大小与Q 成正比，与r 2成反比 B ．当r →0时，E →∞；当r →∞时，E →0C ．点电荷Q 产生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷QD ．以点电荷Q 为中心，r 为半径的球面上各处的场强相等3．电场中a 、b 、c 三点的电场强度分别为N/C 1N/C 4N/C 5c b a -==-=E ,E ,E ，那么这三点的电场强度由强到弱的顺序是( ) A ．a 、b 、cB ．b 、c 、aC ．c 、a 、bD ．a 、c 、b4．在电场中某点放人电荷量为q 的正电荷时，测得该点的场强为E ，若在同一点放入电荷量q ′=-2q 的负电荷时，测得场强为E ′，则有( ) A ．E ′=E ，方向与E 相反B ．E ′=2E ，方向与E 相同C ．E 21E ='，方向与E 相同D ．E ′=E ，方向与E 相同5．真空中两个相距r 的异种点电荷电荷量的数值均为q ，两点电荷连线中点处场强为 A ．0B ．2r2kqC ．2r4kqD ．2r8kq6．在真空中有一匀强电场，电场中有一质量m=0．01g ，带电荷量q=-2×10-8C 的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动，g=10m ／s 2，则( ) A ．场强的方向一定沿水平方向 B ．场强的方向一定竖直向下 C ．场强的方向一定竖直向上D ．场强的大小一定为E=5×103N ／C7． 如图所示的各电场中，A 、B 两点场强相同的是()8．在如图所示的电场中的P点放置一正电荷，使其从静止开始运动，其中加速度逐渐增大的是图中的()9．如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条电场线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两点的场强，则( )A．A、B两点的场强方向相同B．因为电场线从A指向B，所以E A>E BC．A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A=E BD．不知A、B附近的电场线分布状况，E A、E B的大小关系不能确定课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．如图甲所示，AB是一点电荷电场中的电场线，图乙是放在电场线上a、b处的检验电荷所受电场力大小与所带电荷量大小间的函数关系图象，由此可判定( )A．如果场源是正电荷，位置在A侧B．如果场源是正电荷，位置在B侧C．如果场源是负电荷，位置在A侧D．如果场源是负电荷，位置在B侧2．把质量为m的正点电荷q从电场中某点静止释放，不计重力，下列说法正确的是( ) A．该电荷一定由电场线疏处向电场线密处运动B．点电荷的运动轨迹必定与电场线重合C．点电荷的速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致D．点电荷的加速度方向必定和通过点的电场线的切线方向一致3．如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B点运动到A点时，加速度增大而速度减小，则可判定( )A．点电荷一定带正电B．点电荷一定带负电C．点电荷一定在A的左侧D．点电荷一定在B的右侧4．如图是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是A．这个电场是匀强电场B．a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E cC ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E c >E b >E dD ．a 、b 、d 三点的场强方向相同5．一个检验电荷q 在电场中某点受到的电场力为F ，以及这点的电场强度为E ，在图中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是( )6．电荷量为q 的点电荷，在与它距离r 的P 点产生的电场的方向如图所示今把一带正电的金属球放在该电荷附近某处，则该点电荷在P 点产生的电场的场强( ) A ．大小与方向都没有变化B ．强度增大，方向偏向金属球C ．强度变小，方向偏向金属球D ．由于金属球的位置未确定，因而无法判断7． 在X 轴上有两个点电荷，一个带正电Q 1，一个带负电Q 2．且Q 1=2Q 2．用E 1和E 2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在X 轴上： A ．E 1=E 2之点只有一处；该点合场强为0B ．E 1=E 2之点共有两处；一处合场强为0，另一处合场强为2E 2C ．E 1=E 2之点共有三处；其中两处合场强为0，另一处合场强为2E 2D ．E 1=E 2之点共有三处；其中一处合场强为0，另两处合场强为2E 2 8．一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点，径迹如图中虚线所示，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 点场强D ．粒子的速度不断减小9． 如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A →O →B 匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是（ ） A ．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10．如图所示，用30cm 的细线将质量为kg 3104-⨯的带电小球P 悬挂在O 点下，当空中有方向为水平向右，大小为C N /1014-⨯的匀强电场是，小球偏转ο37后处于静止状态．（kg N g /10=）ο37（1）分析小球的带电性质；（2）求小球所带的电荷量；（3）分析若把细线剪断，小球做什么性质的运动．。
1.3《电场强度》(第1课时)(PXH)选修3-1(2020年)
思考2：如图所示，在场源电荷Q 形成的电场中A 点， 分别放一试探电荷+q , +2q , +3q ，分别计算试探 电荷所受的静电力大小和F / q 的比值。
试探电荷 的电荷量q
q
2q 3q
静电力 F
k Qq r2 Qq
2k r 2 Qq
3k r 2
F/q
kQ r2
kQ r2
kQ r2
Q
qF
+
rA
第3节 电场强度
第一课时
电荷
电场
电荷
A
1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，初 步了解场是物质存在的形式之一。
2．理解电场强度的定义、公式、单位和方向，体 会用比值定义物理量的方法。（重点）
•2
当时物理界存在两种观点：
万有引力曾被认为既不需 要媒介，也不需要经历时 间，而是超越空间与时间 直接发生的作用力，并称 为超距作用。
P1 P2 P3
Ｏ+
+
带电体之间存在相互 作用力，它们之间是 否存在某种特殊物质 呢？
电场理论的发展
牛顿反对超距作用 观点，但无法论证 自己的观点
超距作用观点： 不需要介质，不经 历时间、空间
19世纪30年代，法拉 第提出：电荷周围存在 电场的观点
近代物理学理论提出 电场和磁场客观存在 并相互联系，统称电 磁场的观点
用来检验电场是否存在及
其强弱分布情况的电荷。
O
（例：实验中的带电小球）
场源电荷（源电荷）
激发出电场的电荷。 （例：带电金属球O）
注意：
试探电荷的电荷量和
尺寸必须足够小，对场源
电荷的分布不产生明显的
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物理作业4
姓名：；班别：；成绩：。
1、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 A
C、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点切线方向向前
2、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：（）
3、真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为Q，相距r．两点电荷连线中点处的电场
强度的大小为：（）
A．0 B．2kQ/r2 C．4kQ/r2 D．8kQ/r2
4、以下关于电场线的叙述，正确的是（）
A．电场线是电荷移动的轨迹
B．电场线是仅受电场力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹
C．仅受电场力作用时，电荷不可能沿电场线运动
D．电荷的运动轨迹有可能与电场线重合
5．某电场的电场线分布如图所示，则某电荷在a点和b点所受电场力
的大小关系是（）
A．． B．． C．．
D．由于未说明电荷的正负，因而无法比较其大小．
6．（多选）如图所示为电场中的一根电场线，在该电场线上有a、b两点，用E a、E b分别表示两处场强的大小，则（）
A．a、b两点的场强方向相同
B．因为电场线由a指向b，所以E a>E b
C．因为电场线是直线，所以E a=E b
D．因为不知道a、b附近的电场线分布情况，所以不能确定E a、E b的大小关系
四.电场强度的叠加（电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则。
）
如果场源是多个点电荷，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。
思考：一个比较大的带电体不能看做点电荷。
怎么求整个带电体的电场？
在计算它的电场时，可以把它分成若干小块，只要每个小块足够小，就可以把每小块所带的电荷看做点电荷，然后用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场。
规律总结：一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。
式中的r是球心到该点的距离（r>R），Q为整个
球体所带的电荷量。
五、电场线（法拉第）
1、定义：用来形象地描述电场中各点电场强度的大小和方向的一簇曲线。
（1）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）电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
2、几种典型的电场线
3、电场线的特点
（1）电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。
（2）电场线在电场中不相交。
（3）在同一幅图中，电场线的疏密反映了各点电场强度的大小。
（电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱）
4、几种典型的电场线的分布特点
①正、负点电荷的电场线分布特点：
a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大。
b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
②等量异种点电荷的电场线分布特点
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大.
b、两点电荷连线的中垂线上,场强方向均相同,且总与中垂线垂直.
c、在中垂线上,与两点电荷连线的中点0等距离的各点场强相等.
d、在中垂线上的电荷受到的静电力的方向总与中垂线垂直，因此，在中垂线上移动电荷时，静电力不做功。
③等量同种点电荷的电场线分布特点
a、两点电荷连线中点O处场强为0.
b、两点电荷连线的中垂线上的各点，场强方向总沿中垂线。
c、在中垂线上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱。
六、匀强电场
如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫做匀强电场。
1、由于方向相同，匀强电场中的电场线应该是平行的。
（平行）
2、由于电场强度大小相等，电场线的密度应该是均匀的。
（密度均匀）
因此，匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。
（平行等距的直线）
注意：带有等量异号电荷的一对平行金属板，如果两板相距很近，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场。
在两板的外面几乎没有电场。