高中物理第一章靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度學(xué)案新人教版選修

1、1.3電場(chǎng)強(qiáng)度學(xué)案【課標(biāo)要求】1通過對(duì)電場(chǎng)概念的學(xué)習(xí)，使學(xué)生明確場(chǎng)的特點(diǎn)，描寫場(chǎng)的方法，并能在頭腦中建立起場(chǎng)的模型和圖象。2理解場(chǎng)電荷、檢驗(yàn)電荷的概念，理解和掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的概念。3掌握點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式。4理解和掌握電場(chǎng)的疊加原理，會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單的點(diǎn)電荷組產(chǎn)生的電場(chǎng)。【重點(diǎn)難點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其公式式的理解；應(yīng)用電場(chǎng)的疊加原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算【課前預(yù)習(xí)】1電場(chǎng)電荷間的相互作用是通過 而產(chǎn)生的，電場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它里面的電荷有 的作用，電場(chǎng)雖然看不見、摸不著，但客觀存在。2電場(chǎng)強(qiáng)度（1）電場(chǎng)強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)）是描述電場(chǎng) 的物理量；試探電荷q在某點(diǎn)受到的靜電力大小為F，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E= ；電

2、場(chǎng)強(qiáng)度簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)，在國際單位制中，其單位為 。它是矢量，物理學(xué)中，規(guī)定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與 的方向相同。（2） 點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式 （為場(chǎng)源電荷，為電場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷間的距離）。（3） 如果場(chǎng)源是多個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，則電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的 和（4）在電場(chǎng)中畫出一條條有方向的曲線，使曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn) 的方向，這些曲線叫電場(chǎng)線。（5）如果電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的 相等、 相同，這個(gè)電場(chǎng)就叫勻強(qiáng)電場(chǎng)?！咎骄颗c生成】【例1】在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中的p點(diǎn)，放一點(diǎn)電荷，其電量為q。設(shè)p點(diǎn)距Q為r，+q受電場(chǎng)力為F，則p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為（ ）A B C D【

3、分析與解】依電場(chǎng)強(qiáng)度定義式知：B正確；依點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算式知：D正確【拓展與分享】是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用于一切電場(chǎng)，其中q是試探電荷的電量；適用于真空中的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，其中Q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電量。要特別注意以上兩式的內(nèi)在聯(lián)系?！咀兪接?xùn)練】將帶電量的檢驗(yàn)電荷放入正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中的P處時(shí)，它受到的電場(chǎng)力為，那么一個(gè)電子在P和Q連線中點(diǎn)M處受到多大的電場(chǎng)力?【例2】在X軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電Q1，一個(gè)帶負(fù)電Q2。且Q1=2Q2。用E1和E2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小，則在X軸上：A之點(diǎn)只有一處；該點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為0B之點(diǎn)共有兩處；一處合場(chǎng)強(qiáng)為0，另一處合場(chǎng)強(qiáng)為C之點(diǎn)共有三處；其中兩處

4、合場(chǎng)強(qiáng)為0，另一處合場(chǎng)強(qiáng)為D之點(diǎn)共有三處；其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為0，另兩處合場(chǎng)強(qiáng)為【分析與解】設(shè)兩電荷連線長(zhǎng)為L(zhǎng)，E1=E2的點(diǎn)離Q2的距離為X，由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)E=知，當(dāng)點(diǎn)在Q1、Q2連線外側(cè)時(shí)，解得X1=，此處兩電場(chǎng)反向合場(chǎng)強(qiáng)為零。當(dāng)點(diǎn)在連線之間時(shí)，解得X2=(，此處兩電場(chǎng)同向。所以本題選項(xiàng)B正確?！就卣古c分享】電場(chǎng)的疊加本質(zhì)上就是電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加，故遵從平行四邊形法則。同一直線上的電場(chǎng)疊加問題可轉(zhuǎn)化為求代數(shù)和，即同向相加、反向相減。rmqQA【例3】如圖，A為帶正電荷Q的金屬板，沿金屬板的垂直平分線在距離板r處放一質(zhì)量為m、電量為q的小球，小球受水平向右的電場(chǎng)力作用而偏轉(zhuǎn)角后靜止。設(shè)小球是用絕緣絲

5、線懸掛于O點(diǎn)，求小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度。 【分析與解】分析小球的受力如下圖所示，由平衡條件得由電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式得：小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度由于小球帶正電，所以小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右。 mgF電【拓展與分享】這里，帶電金屬板的大小和形狀與兩帶電體之間的距離相比不能忽略的，故不可以認(rèn)為帶電小球所在處的場(chǎng)強(qiáng)為。 【課堂練習(xí)】1下列說法中正確的是（ ）A只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場(chǎng)B電場(chǎng)是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)而產(chǎn)生的，電場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用2下列說法中正確的是（ ）A電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)的力的性

6、質(zhì)，因此電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比B電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于，但與檢驗(yàn)電荷的受力大小及帶電量無關(guān)C電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向即檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向D公式和對(duì)于任何靜電場(chǎng)都是適用的3等量異種點(diǎn)電荷的連線和其中垂線如圖所示，現(xiàn)將一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷先從圖中點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)，再從點(diǎn)沿直線移到點(diǎn)則試探電荷在此全過程中 （ ）A所受電場(chǎng)力的方向?qū)l(fā)生改變 B所受電場(chǎng)力的方向不變C所受電場(chǎng)力的大小將發(fā)生改變 D所受電場(chǎng)力的大小恒定1.3電場(chǎng)強(qiáng)度練案 A組1、電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式為 ( )A該定義式只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)BF是檢驗(yàn)電荷所受到的力，是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷電量C場(chǎng)強(qiáng)的方向與的方向相同D由

7、該定義式可知，場(chǎng)中某點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力大小與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小成正比2. 下列關(guān)于點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式的幾種不同的理解，正確的是( )A.在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與成正比，與成反比B.當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，C.點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定是背向點(diǎn)電荷D.以點(diǎn)電荷為中心，為半徑的球面上各處的場(chǎng)強(qiáng)相等3、關(guān)于電場(chǎng)線的說法，正確的是 ( )A電場(chǎng)線的方向，就是電荷受力的方向B正電荷只在電場(chǎng)力作用下一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)C電場(chǎng)線越密的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大D靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不可能是閉合的4. 如圖為點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，則（ ）A. 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)abB. 正電荷在點(diǎn)受到的電場(chǎng)力一定比點(diǎn)大C.形成這個(gè)電場(chǎng)

8、的電荷一定帶正電D. 在點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電子，將一定向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)5.在下圖各種電場(chǎng)中，、兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等的是( )ABABAB+-ABABABCDBA B組1、真空中，、兩點(diǎn)上分別設(shè)置異種點(diǎn)電荷、，已知兩點(diǎn)電荷間引力為10N，則在處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小是_，方向是_；則在處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小是_，方向是_2. 在X軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電Q1，一個(gè)帶負(fù)電Q2。且Q1=2Q2。用E1和E2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小，則在X軸上E1=E2的點(diǎn)( )A有三個(gè)，其中兩處合場(chǎng)強(qiáng)為零 B有三個(gè)，其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為零C. 只有二個(gè)，其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為零 D只有一個(gè)，該處合場(chǎng)強(qiáng)不為零3有一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m.已知放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力方向都跟x軸的正方向相同，電場(chǎng)力的大小跟試探電荷所帶電荷量大小的關(guān)系如圖中直線A、B所示，放在A點(diǎn)的電荷帶正電，放在B點(diǎn)的電荷帶負(fù)電.求： （1）B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向； （2）試判斷點(diǎn)電荷Q的電性，并確定點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo).參考答案：【課前預(yù)習(xí)】1.電場(chǎng)，力；2.