电场强度(导)学案

1.3《电场强度》学案

【学习目标】

1．通过对电场概念的学习，使学生明确场的特点，描写场的方法，并能在头脑中建立起场的模型和图象。

2．理解场电荷、检验电荷的概念，理解和掌握电场强度的概念。

3．掌握点电荷的电场强度公式。

4．理解和掌握电场的叠加原理，会计算简单的点电荷组产生的电场。【重点难点】电场强度的概念及其公式式的理解；应用电场的叠加原理进行简单的计算

【情景材料】

一个物体没有与地球接触，也能受到重力作用，重力是由重力场传递的；带电的物体没有与其他电荷接触，也会产生静电作用力，那么静电作用力是如何发生的?是什么物质传递了静电作用力? 实际上，在任何电荷周围都存在一种物质——电场，电场虽然看不见也摸不着，但可以通过它所表现的性质反映出来．电场有两个基本性质：一是对放人其中的电荷有力的作用，二是电荷在电场中移动时，电场力对其做功．本节主要学习描述电场力的性质的物理量——电场强度及形象地描述电场的工具——电场线．

【课前预习】

1.电场

（1）电荷在其周围产生电场，电场是_____周围存在的一种特殊物质，电荷间的相互作用力是通过电场发生的．

（2）电场最基本的性质：对放人其中的电荷产生_____的作用．

（3）静电场：______的电荷产生的电场称为静电场．

2．试探电荷与场源电荷

(1)试探电荷：根据电场力的性质，可把一个带电荷量很小、尺寸也很小的

电荷放人电场中，用来检验电场是否存在及电场的强弱分布情况，这样的电荷称为试探电荷，或称______．

注意试探电荷的两个特点：一是尺寸足够小，可以用以研究电场中每一个点的情况；二是带电荷量足够小，对电场的分布不产生明显的影响，使原

来的电场不因试探电荷的出现而有明显的改变．

(2)场源电荷：若被检验的电场是电荷Q所激发的，电荷Q称为场源电荷，

或称_______．

3．电场强度

(1)定义：放人电场中某点的电荷所受的静电力 F跟它的电荷量q的_______，

叫做该点的电场强度．电场强度有时简称为场强。

(2)定义式：E=______，其中q为检验电荷的电荷量， F为此检验电荷在该

点受到的电场力．

（3）单位：牛／库(N／C)．此外，伏／米(V／m)也是电场强度的单位，1 V ／m=___ N／C．

(4)电场强度的矢量性

物理学中规定：电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同，负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向________．

（5）电场强度的理解

①比值定义法

电场强度

F

E

q

=的定义是比值定义法。这种定义法的特点是等号右边的物

理量与被定义的物理量之间不存在正比或反比的函数关系，只是用右边两个物理量之比来反映被定义的物理量的属性，也就是说，等号右边的物理量对被定义的

物理量不起决定作用．类似定义法的还有：密度(

m

V

ρ=)，电阻(

U

R

I

=)等．在本

章中你还会遇到用比值定义法定义的其他物理量，学到时请用心体会．

②在电场中某点比值F

q

是与试探电荷q的电荷量多少、电荷种类及F的大小、

方向都无关的恒量，电场中各点都有一个唯一确定的电场强度．电场强度是描述电场强弱的物理量；因为电场强度E完全是由电场自身的条件即产生电场的场源电荷和电场中的位置决定的，所以它反映电场本身力的性质．4．点电荷的电场

(1)公式：E=_______

(2)方向：如果以Q 为中心、r 为半径作一球 面，则球面上各点的电场强度大小相等．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_______．

(3)注意：E=2

Q k r 仅适用于真空中的___________；E=F q 是电场强度的定义式，适用于任何电场．

5．电场强度的叠加

电场中某点的电场强度为各个场源点电荷单 独在该点产生的电场强度的矢量和． 电场强度是矢量，电场强度的叠加遵守____________．

6．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_______表示该点的电场强度方向 (如图所示)．

（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)．

②电场线在电场中不相交，不闭合．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．

③在同一幅图中，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．因此，可 以用电场线的________来表示电场强度的相对大小．

（3）常见电场的电场线分布(如下图)

掌握这些电场的规律及电场线的分布图，对分析讨论相关问题并迅速作出判断非常有帮助，

应熟记．

（3）问题探究：电场线是带电粒子在电场中运动的轨迹吗?

显然不是．带电粒子在电场中的运动轨迹是带电粒子所受的合外力与初速度情况共同决定的，运动轨迹上各点的切线方向反映粒子的速度方向；而电场线的切线方向反映正电荷的受力方向(负电荷受力方向与电场线的切线方向相反)，反映的是力和加速度的方向．很显然，速度方向与力的方向毫无关系．

7.匀强电场

（ 1）匀强电场：如果电场中______电场强度的大小相等，方向相同，这个电场叫做匀强电场．

（2）电场线分布特点：匀强电场的电场线是_________的平行线．

（3）相距很近、带有等量异号电荷的一对_________之间的电场，除边缘附近外可以看做是匀强电场．

【预习检测】

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

2．关于电场强度的定义式为q

F E ，下列说法正确的是 ( ) A ．该定义式只适用于点电荷产生的电场

B ．式中F 是检验电荷所受到的力，q 是产生电场的电荷量

C ．场强的方向与F 的方向相同

D ．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比

3．等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的试探电荷先