1、第一章 静电场 第三节 电场强度 新课标高中物理选修311、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，会根据电场强度的定义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、知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算.4、能识别常见电场的电场线特征，理解匀强电场的定义及电场线分布特征 学习目标 物体受重力作用，媒介物是重力场。指南针受磁力作用，媒介物是磁场。导入新课 媒介物 1.产生 2.性质 对放入电场中的电荷有力的作用带电体周围存在的特殊媒介物一、电场 媒介物 电场是客观存在的一种特殊物质，它跟由分子
2、、原子组成的实物构成物质存在的两种不同形式 探究电荷周围存在电场 探究电荷周围存在电场 在电场中同一点，静电力不仅随检验电荷的电量的增大而增大，而且跟检验电荷的电量之间存在这样的定量关系：22223333在A点：FA/q=2FA/2q=nFA/nq在B点：FB/q=2FB/2q=nFB/nq增加电量 1.定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力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：3.单位：牛/库；即 N/C4.方向：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。（与负电荷的受力方向相反）5.电场强度是矢量6.物理意义：描述电场力的性质的物理量，在
3、静电场中不随时间而变化。FEq（适用于任何电场）二 电场强度 例1、电场中有一点P，下列说法中正确的有（）A.若放在P点的电荷的电量减半，则P点的场强减半B.若P点没有检验电荷，则P点场强为零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点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向场强由电场本身决定，与检验电荷大小、正负、有无都无关系，场强的方向与正的检验电荷的受力方向一致。知识链接 C例2、为了确定电场中P点的电场强度大小，用细丝线悬挂一个带负电荷的小球去探测。当球在P点静止后，测出悬线与竖直方向夹角为37。已知P点场强方向在水平方向上，小球重力为4.010-3N。所带电量为0.01C
4、，取Sin37=0.6，求P点的电场强度的大小和方向？37 0PFmgF拉E3tan37q4.0 100.6 N/C0.010.24 N/CFmgEq解：对小球受力分析 由场强定义式得方向水平向右 三 点电荷的电场强度 请画出检验电荷A、B的受静电力方向请画出A、B两点的电场强度方向2rQqkF qFE 2rQkE 2方向：若 Q 为正电荷，场强方向沿 Q 和该点的连线指向该点；若 Q 为负电荷，场强方向沿 Q 和该点的连线指向 Q.3适用条件：真空中的点电荷.三 点电荷的电场强度 1.公式：E kQr2，Q 为真空中点电荷的带电量，r 为该点到点电荷 Q 的距离rrQ一个半径为R的均匀带电球
5、体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点的电场强度：2rQkE rR，Q是整个球体所带的电荷量Q四、电场强度的叠加 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。P1Q2QE1EP点的电场强度，等于+Q1在该点产生的电场强度E1与-Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和。2E如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？场强的叠加 五、电场线 电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？返回首页各类典型的电场线分布 1
6、.电场线总是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，可以用电场线的疏密程度来表示电场强度的相对大小。电场线是电场中实际存在的线吗？电场线的特点：各类电场线的模拟 例3、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度时间图象如图所示则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的()电荷的速度、加速度越来越大，故电荷一定向电场线密集的地方移动，所以A、B错误电荷为负电荷，受力应该逆着电场线，故C正确，D错误例4.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为
7、O.将电量分别为q和q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷()A应放在A点，Q2q B应放在B点，Q2qC应放在C点，QqD应放在D点，QqE1E2E0+Q先将q、q在O点产生的场强合成因为q、q与O点构成等边三角形，可求出合场强E0方向水平向右，大小E0E1E2，如图所示要使O点合场强为零，放入的电荷Q在O点产生的场强必与E0等大反向+QCD1、下列说法中正确的是()A电场强度是描述电场的力的性质的物理量，它仅由电场自身的性质决定 B在真空中以点电荷 Q 为球心，r 为半径的球面上各处的电场
8、强度相等 C公式 EkQr2 对任何静电场都成立 D点电荷在电场中受到的静电力的大小和方向，除了与电场有关外，还与点电荷所带的电荷量及带电性质有关 在真空中以点电荷 Q 为球心，r 为半径的球面上各处的电场强度只是大小相等，但方向不同，选项 B 错误公式 EkQr2 只对点电荷形成的电场成立，选项 C 错误训练巩固 解析 AD2、如图所示，真空中，相距为 r 的两个点电荷 A、B 所带电荷量分别为Q 和Q，求：(1)两点电荷连线的中点 O 处的场强(2)在两电荷连线的中垂线上距 A、B 两点都为r 的 O点处的场强 解析：(1)A、B 两点电荷在 O 点产生的电场强度方向相同，都是由 A 指向
9、B.A、B 两点电荷在 O 点产生的电场强度 EAEB kQr224kQr2，故 O 点的合场强为 EO2EA8kQr2，方向由 A指向 B.(2)如图所示，A、B 两点电荷在 O点产生的电场强度的大小 EAEBkQr2，由矢量图所形成的等边三角形可知，O点的合电场强度 EOEAEBkQr2，方向向右且与线段 AB的中垂线垂直2、如图所示，真空中，相距为 r 的两个点电荷 A、B 所带电荷量分别为Q 和Q，求：(1)两点电荷连线的中点 O 处的场强(2)在两电荷连线的中垂线上距 A、B 两点都为r 的 O点处的场强 3、如图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动
10、轨迹，a、b 是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受静电力作用，则由此图可做出的正确判断是()A带电粒子带负电B带电粒子带正电C带电粒子所受的静电力的方向向左D带电粒子做匀变速运动解析：由运动轨迹的弯曲特点可知，带电粒子受水平向左的静电力作用，故粒子带负电；粒子在匀强电场中运动，则粒子所受的静电力是恒定的，故粒子运动的加速度大小不变，即带电粒子在做匀变速运动综上可知，选项 A、C、D 正确ACDF4、如图所示，光滑绝缘细杆与水平面成 角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为 m，带电荷量为q.为使小球静止在杆上，可加一匀强电场则所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止()A垂直于杆斜向下，场强大小为mgcos qB竖直向上，场强大小为mgqC垂直于杆斜向下，场强大小为mgsin qD水平向右，场强大小为mgcot q解析：小球在杆上保持静止，则其所受合力为 0.当场强方向竖直向上，大小为mgq 时，小球所受竖直向下的重力和竖直向上的静电力平衡选项 B 正确B课堂小结