1.3电场强度(人教选修3-1)分析
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第 一 章
第 3 节
静 电 场
电 场 强 度
新知预习·巧设计
名师课堂 ·一点通
创新演练 ·大冲关
要点一 要点二 要点三
随堂检测归纳小结
课下作业综合提升
1．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。
2．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、方向。
3．能推导点电荷场强公式，知道叠加原
②方向：若以Q为圆心，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特点：如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点 的电场强度大小相等。
④适用条件： 真空 中的 点电荷 。
(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 。即电场的作用是可以相互叠加的。 [关键一点] 以点电荷Q为中心的一个球面上各点电 场强度一定不相同。
2．对于由点电荷 Q 产生的电场，下列说法正确的是( ) A．电场强度的表达式仍成立，即 E＝Fq，式中的 q 就是 产生电场的点电荷的电荷量 B．在真空中，电场强度的表达式为 E＝kQr2，式中的 Q 是产生电场的点电荷的电荷量 C．在真空中 E＝kQr2，式中 Q 是试探电荷的电荷量 D．以上说法都不对
[试身手·夯基础]
1．有关电场的叙述，不正确的是
()
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，但电场是一种客观存在的
物质
D．电场对放入其中的任何电荷都有力的作用
解析：电荷周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其 他电荷受到的作用力就是这个电场给予的，因此A错，B对； 电场也具有能量、动量，是物质存在的一种形式，C对； 电场的明显特征之一是对场中的电荷有作用力，D对。 答案：A
图1－3－1
(1)哪一点电场最强，哪一点电场最弱？ (2)画出各点场强的方向。 (3)把负的点电荷分别放在这三点，画出所受静电力的方向。
答案：(1)B点电场最强，C点电场最 弱。(2)A、B、C三点电场强度的方 向如图所示。 (3)负点电荷在A、B、C三点所受静 电力的方向如图所示。
1．电场强度的定义 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。虽然 E＝Fq，但场强 E 既与试探电荷的电荷量 q 无关，也与试探电荷的有无无关。
解析：定义式 E＝Fq对任何电场都适用，A 错误；公式中 F 是检验电荷受的力，q 是检验电荷的电荷量，B 错误；电场 中某点的场强方向与正电荷在该点受力的方向相同，与负电 荷受力方向相反，C 错误；由定义式可知 F 与 E 成正比，所 以 D 正确。 答案：D
4．如图1－3－1是某区域的电场线分布，A、B、C是电 场中的三个点。
2．E＝Fq与 E＝kQr2两个公式的比较
区别 公式
物理含义
引入过程 使用范围
电场强度大小的 E 与 F、q
E＝Fq
定义式，提供了 均无关，反 适 用 于 一 量度电场强度的 映电场中某 切电场
一般方法
点的性质
区别 公式
物理含义
引入过程 使用范围
真空中点电荷场
Байду номын сангаас
E＝kQr2
强的决定式，提供 由电场强度的 真空中，场源 了点电荷所产生 定义式和库仑 电 荷 是 点 电 的 电 场 场 强 的 具 定律推导得出 荷
4．电场线、匀强电场 (1)电场线定义： 电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线 上各点的 切线 方向表示该点电场强度方向。
(2)匀强电场： ①定义：各点电场强度的大小 相等 、方向 相同 的 电场叫做匀强电场。 ②具体实例：带有等量异号电荷的一对平行金属板间 的电场(边缘部分除外)可以看成匀强电场。 [关键一点] 电场线是为了形象描述电场而人为画出 的曲线，而电场中实际不存在电场线。
体计算方法
[名师点睛] 场强的定义式 E＝Fq采用了比值定义法。这 种定义的特点是：这只是一个量度公式，被定义物理量 E 与 F 和 q 无关，与是否放入试探电荷无关。
1. 把一个电荷量q＝－1×10－6 C
[关键一点] 试探电荷放入被研究的电场时，不考 虑对原电场的影响。
2．电场强度 (1)定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的 电荷量的比值 ，叫做该点的电场强度。
(2)公式： E＝Fq 。 (3)单位：牛/库，符号 N/C，另一单位 伏每米 ，符 号 V/m 。
(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 。
(5)物理意义：描述电场的力的性质的物理量，与试探 电荷的电荷量及其受到的静电力大小 无关 。
[关键一点] 电场强度是用比值法定义的，比值法定 义物理量的方法是物理上常用的物理方法。
3．点电荷的电场、电场强度的叠加
(1)点电荷的电场：
①公式：E＝
Q kr2
，Q
为真空中的点电荷的带电荷量，r
为该点到点电荷 Q 的距离。
解析：公式 E＝Fq是电场强度的定义式，普遍适用，其中 q 是试探电荷的电荷量。公式 E＝kQr2是在定义式基础上推导出 的点电荷电场强度的计算公式，其中 Q 是产生电场的场源 电荷的电荷量。 答案：B
3．电场强度的定义式为 E＝Fq。下列说法中正确的是 ( ) A．该式仅适用于点电荷产生的电场 B．F 是检验电荷所受的力，q 是产生电场的电荷的电 荷量 C．场强的方向与 F 的方向相同 D．由该式可知，电场中某点电荷所受的电场力大小与 该点场强大小成正比
理，并进行简单计算。
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。
[读教材·填要点] 1．电场与电荷 (1)电场： ①概念：电荷周围存在着的一种特殊物质。 ②静电场： 静止 电荷产生的电场。 ③性质：对放入电场中的电荷有 力的作用 。
(2)两个电荷的概念： ①场源电荷：激发电场的电荷称为场源电荷。任何电 荷均能激发电场。 ②检验(试探)电荷：用来探测电场是否存在或研究电 场的性质的电荷称为检验电荷，检验电荷的特点是所带的 电荷量必须尽可能小。
第 3 节
静 电 场
电 场 强 度
新知预习·巧设计
名师课堂 ·一点通
创新演练 ·大冲关
要点一 要点二 要点三
随堂检测归纳小结
课下作业综合提升
1．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。
2．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、方向。
3．能推导点电荷场强公式，知道叠加原
②方向：若以Q为圆心，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特点：如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点 的电场强度大小相等。
④适用条件： 真空 中的 点电荷 。
(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 。即电场的作用是可以相互叠加的。 [关键一点] 以点电荷Q为中心的一个球面上各点电 场强度一定不相同。
2．对于由点电荷 Q 产生的电场，下列说法正确的是( ) A．电场强度的表达式仍成立，即 E＝Fq，式中的 q 就是 产生电场的点电荷的电荷量 B．在真空中，电场强度的表达式为 E＝kQr2，式中的 Q 是产生电场的点电荷的电荷量 C．在真空中 E＝kQr2，式中 Q 是试探电荷的电荷量 D．以上说法都不对
[试身手·夯基础]
1．有关电场的叙述，不正确的是
()
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，但电场是一种客观存在的
物质
D．电场对放入其中的任何电荷都有力的作用
解析：电荷周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其 他电荷受到的作用力就是这个电场给予的，因此A错，B对； 电场也具有能量、动量，是物质存在的一种形式，C对； 电场的明显特征之一是对场中的电荷有作用力，D对。 答案：A
图1－3－1
(1)哪一点电场最强，哪一点电场最弱？ (2)画出各点场强的方向。 (3)把负的点电荷分别放在这三点，画出所受静电力的方向。
答案：(1)B点电场最强，C点电场最 弱。(2)A、B、C三点电场强度的方 向如图所示。 (3)负点电荷在A、B、C三点所受静 电力的方向如图所示。
1．电场强度的定义 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。虽然 E＝Fq，但场强 E 既与试探电荷的电荷量 q 无关，也与试探电荷的有无无关。
解析：定义式 E＝Fq对任何电场都适用，A 错误；公式中 F 是检验电荷受的力，q 是检验电荷的电荷量，B 错误；电场 中某点的场强方向与正电荷在该点受力的方向相同，与负电 荷受力方向相反，C 错误；由定义式可知 F 与 E 成正比，所 以 D 正确。 答案：D
4．如图1－3－1是某区域的电场线分布，A、B、C是电 场中的三个点。
2．E＝Fq与 E＝kQr2两个公式的比较
区别 公式
物理含义
引入过程 使用范围
电场强度大小的 E 与 F、q
E＝Fq
定义式，提供了 均无关，反 适 用 于 一 量度电场强度的 映电场中某 切电场
一般方法
点的性质
区别 公式
物理含义
引入过程 使用范围
真空中点电荷场
Байду номын сангаас
E＝kQr2
强的决定式，提供 由电场强度的 真空中，场源 了点电荷所产生 定义式和库仑 电 荷 是 点 电 的 电 场 场 强 的 具 定律推导得出 荷
4．电场线、匀强电场 (1)电场线定义： 电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线 上各点的 切线 方向表示该点电场强度方向。
(2)匀强电场： ①定义：各点电场强度的大小 相等 、方向 相同 的 电场叫做匀强电场。 ②具体实例：带有等量异号电荷的一对平行金属板间 的电场(边缘部分除外)可以看成匀强电场。 [关键一点] 电场线是为了形象描述电场而人为画出 的曲线，而电场中实际不存在电场线。
体计算方法
[名师点睛] 场强的定义式 E＝Fq采用了比值定义法。这 种定义的特点是：这只是一个量度公式，被定义物理量 E 与 F 和 q 无关，与是否放入试探电荷无关。
1. 把一个电荷量q＝－1×10－6 C
[关键一点] 试探电荷放入被研究的电场时，不考 虑对原电场的影响。
2．电场强度 (1)定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的 电荷量的比值 ，叫做该点的电场强度。
(2)公式： E＝Fq 。 (3)单位：牛/库，符号 N/C，另一单位 伏每米 ，符 号 V/m 。
(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 。
(5)物理意义：描述电场的力的性质的物理量，与试探 电荷的电荷量及其受到的静电力大小 无关 。
[关键一点] 电场强度是用比值法定义的，比值法定 义物理量的方法是物理上常用的物理方法。
3．点电荷的电场、电场强度的叠加
(1)点电荷的电场：
①公式：E＝
Q kr2
，Q
为真空中的点电荷的带电荷量，r
为该点到点电荷 Q 的距离。
解析：公式 E＝Fq是电场强度的定义式，普遍适用，其中 q 是试探电荷的电荷量。公式 E＝kQr2是在定义式基础上推导出 的点电荷电场强度的计算公式，其中 Q 是产生电场的场源 电荷的电荷量。 答案：B
3．电场强度的定义式为 E＝Fq。下列说法中正确的是 ( ) A．该式仅适用于点电荷产生的电场 B．F 是检验电荷所受的力，q 是产生电场的电荷的电 荷量 C．场强的方向与 F 的方向相同 D．由该式可知，电场中某点电荷所受的电场力大小与 该点场强大小成正比
理，并进行简单计算。
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。
[读教材·填要点] 1．电场与电荷 (1)电场： ①概念：电荷周围存在着的一种特殊物质。 ②静电场： 静止 电荷产生的电场。 ③性质：对放入电场中的电荷有 力的作用 。
(2)两个电荷的概念： ①场源电荷：激发电场的电荷称为场源电荷。任何电 荷均能激发电场。 ②检验(试探)电荷：用来探测电场是否存在或研究电 场的性质的电荷称为检验电荷，检验电荷的特点是所带的 电荷量必须尽可能小。