人教版選修31 1.4電場強度 學(xué)案.doc

高中物理電場力性質(zhì)的定量描述電場強度一、考點突破：知識點考綱要求題型說明電場力性質(zhì)的定量描述電場強度1. 深刻理解電場強度的概念；2. 掌握電場強度的定義式并能進(jìn)行場強的合成；3. 掌握真空中點電荷的場強公式。選擇題計算題本知識點屬于高頻考點，屬于高中階段重要物理概念，描述電場力的性質(zhì)，考查的方向有矢量合成、平衡問題、動力學(xué)問題。二、重難點提示： 重點：1. 掌握電場強度的定義式并能進(jìn)行場強的合成； 2. 深刻理解電場強度的概念。 難點：掌握電場強度的疊加原理并進(jìn)行計算。一、電場強度1. 靜電場（1）電場是存在于電荷周圍的一種物質(zhì)，靜電荷產(chǎn)生的電場叫靜電場。（2）電荷間的相互作用是通過電場實現(xiàn)的，電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用。 （3）從場的觀點理解電荷間的相互作用。2. 電場強度電場強度物理意義表示電場的強弱和方向。定義電場中某一點的電荷受到的電場力f跟它的電荷量q的比值叫做該點的電場強度。定義式：e；單位：牛頓/庫侖（n/c）標(biāo)矢性電場強度是矢量，正電荷在電場中某點受力的方向為該點電場強度的方向，電場強度的疊加遵從平行四邊形定則。理解電場強度是描述電場本身的力的性質(zhì)的物理量，反映電場中某一點的電場性質(zhì)，其大小表示電場的強弱，由產(chǎn)生電場的場源電荷和點的位置決定，與檢驗電荷無關(guān)。數(shù)值上等于單位電荷在該點所受的電場力。二、真空中點電荷的電場1. 公式：e= （1）q為激發(fā)電場的場源電荷；（2）r為該點到場源電荷的距離；（3）上述公式為點電荷場強的決定式。2. 場強的方向：正點電荷周圍電場方向沿該點與電荷連線背離場源電荷； 負(fù)點電荷周圍電場方向沿該點與電荷連線指向場源電荷。3. 孤立的點電荷周圍空間沒有場強相同的點。三、電場強度和電場力的對比分析 電場強度e電場力f1是反映電場本身的力的性質(zhì)的物理量，其大小表示電場的強弱僅指電荷在電場中的受力情況2定義式：e=f/q計算式：f=qe3e的大小只決定于電場本身，與電荷q無關(guān)f的大小由放在電場中某點的電荷q和該點的場強e共同決定4e是矢量，其方向與正電荷（+q）在該點受到的電場力的方向相同f是矢量，其方向?qū)τ谡姾桑?q）而言,f與e同向；對于負(fù)電荷（-q）而言,f與e反向5e的單位：牛頓/庫侖（n/c）f的單位：牛（n）四、適用范圍電荷的意義定義式，適用于一切電場q是檢驗電荷，e與q無關(guān)僅對點電荷的電場適用，而且為決定式q是場源電荷，e與q成正比例題1 如圖，一半徑為r的圓盤上均勻分布著電荷量為q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點，a和b、b和c、 c和d間的距離均為r，在a點處有一電荷量為q （q0）的固定點電荷，已知b點處的場強為零，則d點處場強的大小為（k為靜電力常量）（）a. k b. kc. k d. k 思路分析：電荷q產(chǎn)生的電場在b處的場強eb，方向水平向右，由于b點的合場強為零，故圓盤上的電荷產(chǎn)生的電場在b處的場強ebeb，方向水平向左，故q0，由于b、d關(guān)于圓盤對稱，故q產(chǎn)生的電場在d處的場強edeb，方向水平向右，電荷q產(chǎn)生的電場在d處的場強ed，方向水平向右，所以d處的合場強的大小eededk。答案：b例題2 下列選項中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各 圓環(huán)間彼此絕緣，坐標(biāo)原點o處電場強度最大的是 （）思路分析：設(shè)圓環(huán)的電荷在原點o產(chǎn)生的電場強度為e0，根據(jù)電場強度疊加原理，在坐標(biāo)原點o處，a圖場強為e0，b圖場強為e0，c圖場強為e0，d圖場強為0，因此本題答案為b。答案：b例題3 圖中邊長為a的正三角形abc的三個頂點分別固定三個點電荷q、q、q，則該三角形中心o點處的場強為（）a. ，方向由c指向ob. ，方向由o指向cc. ，方向由c指向od. ，方向由o指向c思路分析：每個點電荷在o點處的場強大小都是e，畫出矢量疊加的示意圖如圖所示，由圖可得o點處的合場強為e02e，方向由o指向c，b項正確。答案：b【方法提煉】利用補償法和對稱法求電場強度（1）補償法：題給條件建立的模型a不是一個完整的標(biāo)準(zhǔn)模型，這時需要給原來的問題補充一些條件，由這些補充條件建立另一個容易求解的模型b，并且模型a與模型b恰好組成一個完整的標(biāo)準(zhǔn)模型，這樣求解模型a的問題就變?yōu)榍蠼庖粋€完整的標(biāo)準(zhǔn)模型與模型b的差值問題。（2）對稱法：利用帶電體（如球體、薄板等）產(chǎn)生的電場具有對稱性的特點來求電場強度的方法。滿分訓(xùn)練：n（n1）個電荷量均為q（q0）的小球，均勻分布在半徑為r的圓周上，如圖所示，若移去位于圓周上p點（圖中未標(biāo)出）的一個小球，則圓心o點處的電場強度大小為_，方向_。（已知靜電力常量為k）思路分析：p點的帶電小球在圓心o處的電場強度大小為e1k，