1、第一章 2 第3讲 电场强度 第3讲 电场强度 目标定位 1.理解电场强度的概念及其定义式，并会进行有关计算.2.理解点电荷的电场强度及叠加原理.3.会用电场线表示电场，并熟记几种常见电场的电场线分布.3 第3讲 电场强度 1 预习导学 梳理识记点拨 2 课堂讲义 理解深化探究 3 对点练习 巩固应用反馈 4 第3讲 电场强度 预习导学 梳理识记点拨 一、电场 1.概念：存在于电荷周围的一种特殊的，由电荷产生._是物质存在的两种不同形式.2.基本性质：对放入其中的电荷有.电荷之间通过_相互作用.3.静电场：电荷产生的电场.物质场和实物力的作用电场静止5 第3讲 电场强度 想一想 电场这种物质和
2、实物的差别在哪里？答案 实物所占据的空间不能再为另一实物所占据，但几个场可以同时占据同一个空间；电场虽然看不见、摸不着，但它总能通过一些性质而表现其存在，它与实物一样也具有物质的一些重要属性，如质量、能量等.6 第3讲 电场强度 二、电场强度 1.试探电荷：用来检验电场是否存在及其分布情况的电荷.2.场源电荷：激发或产生我们正在研究的的电荷.3.电场强度(1)概念：放入电场中某点的点电荷所受与它的的比值叫做该点的电场强度，简称场强.(2)物理意义：表示电场的和.强弱 电场 静电力 电荷量 强弱 方向 7 第3讲 电场强度(3)定义式及单位：，单位为牛(顿)每库(仑)，符号为.(4)方向：电场强
3、度的方向与所受电场力的方向相同.想一想 这里定义电场强度的方法叫比值定义法，你还学过哪些用比值定义的原有物理量？它们都有什么共同点？EFq正电荷 答案 如加速度 avt；密度 MV 等.用比值定义的新物理量可反映物质本身的某种属性，与用来定义的原有物理量并无直接关系.N/C8 第3讲 电场强度 三、点电荷的电场 电场强度的叠加 1.真空中点电荷周围的场强(1)大小：_(2)方向：Q为正电荷时，E的方向由点电荷指向；Q为负电荷时，E的方向由无穷远指向.2.电场强度的叠加：如果场源是多个点电荷，则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.EkQr2无穷远 点电荷 矢量和 9 第3
4、讲 电场强度 1.电场线的特点(1)电场线是为了形象描述而假想的，不是实际存在的一条条有方向的，曲线上每点的方向表示该点的电场强度方向.(2)电场线从(或无限远)出发，终止于(或负电荷).(3)电场线在电场中不.四、电场线 电场 曲线 切线 正电荷 无限远 相交 10 第3讲 电场强度(4)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线.(5)匀强电场的电场线是.2.几种特殊的电场线 较密 间隔相等的平行线 11 第3讲 电场强度 想一想 在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场吗？答案 电场线是假想的.如果在每个地方都画电场线也就无法对电场进行描述了，所以在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方也
5、有电场.12 第3讲 电场强度 1.定义：电场中各点电场强度、的电场.2.特点：(1)场强方向处处相同，电场线是.(2)场强大小处处相等，要求电场线疏密程度相同，即电场线_.五、匀强电场 大小相等 方向相同 平行直线 间隔相等 13 第3讲 电场强度 课堂讲义 理解深化探究 一、对电场和电场强度的理解 1.关于电场的几点说明(1)特殊物质性：电场是一种看不见摸不着但客观真实存在的特殊物质.(2)客观存在性：电荷周围一定存在电场，静止的电荷周围存在静电场.14 第3讲 电场强度(3)桥梁纽带作用：电场是电荷间相互作用的桥梁，不直接接触就可以发生相互作用.2.关于电场强度的几点说明(1)唯一性：电
6、场中某点的电场强度E是唯一的，由电场本身决定，与是否放入试探电荷以及放入试探电荷的正负、电荷量的大小无关.(2)矢量性：E为矢量，其方向与放在该点的正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反.15 第3讲 电场强度 例1 真空中O点放一个点电荷Q1.0109 C，直线MN通过O点，OM的距离r30 cm，M点放一个点电荷q1.01010 C，如图1所示.求：图1(1)q在M点受到的作用力；16 第3讲 电场强度 解析 电场是一种物质，电荷q在电场中M点所受的作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力，根据库仑定律，得=1.0108 N FMkQqr2 9.01091.01091.01
7、0100.32N答案 大小为1.0108 N 方向沿MO指向Q 因为Q为正电荷，q为负电荷，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO指向Q.17 第3讲 电场强度 解析 M点的场强，其方向沿OM连线背离Q，因为它的方向跟正电荷所受电场力的方向相同.EMFMq 1.01081.01010 N/C100 N/C答案 大小为100 N/C 方向沿OM连线背离Q(2)M点的场强；18 第3讲 电场强度(3)拿走q后M点的场强.解析 在M点拿走试探电荷q，有的同学说M点的场强EM0，这是错误的.其原因在于不懂得场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q及场中位置决定的，与试探电荷q是否存在无关.
8、故M点的场强仍为100 N/C，方向沿OM连线背离Q.答案 大小为100 N/C 方向沿OM连线背离Q19 第3讲 电场强度 借题发挥 公式 EFq中的 q 是试探电荷的电荷量，所以 EFq不是场强的决定式；公式 EkQr2中的 Q 是场源电荷的电荷量，所以 EkQr2是点电荷场强的决定式.20 第3讲 电场强度 针对训练 A为已知电场中的一固定点，在A点放一电荷量为q的试探电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则()A.若在A点换上q，A点场强方向发生变化 B.若在A点换上电荷量为2q的试探电荷，A点的场强将变为2E C.若在A点移去电荷q，A点的场强变为零 D.A点场强的大小、方向与q的大
9、小、正负、有无均无关21 第3讲 电场强度 解析 电场强度E是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关；故放入任何电荷时电场强度的方向和大小均不变，故A、B、C均错误；故选D.Fq 答案 D22 第3讲 电场强度 二、对公式 EFq与 EkQr2 的理解1.公式 EFq是电场强度的定义式，适用于任何电场，E 可以用Fq来度量，但与 F、q 无关.其中 q 是试探电荷.2.公式 EkQr2是点电荷场强的决定式，仅适用于点电荷的电场强度求解，Q 是场源电荷，E 与 Q 成正比，与 r2 成反比.23 第3讲 电场强度 例2真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处，放一个带电荷量为q(qQ)
10、的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为()A.FQ B.FqC.kqr2D.kQr2解析 EFq中 q 指的是试探电荷，EkQr2 中 Q 指的是场源电荷，故 B、D 正确.BD24 第3讲 电场强度 三、电场强度的叠加1.电场强度是矢量，它遵循矢量的运算法则.2.可以根据对称性原理，灵活利用假设法、分割法等特殊方法.25 第3讲 电场强度 例3如图2所示，真空中带电荷量分别为Q和Q的点电荷A、B相距为r，则：图2(1)两点电荷连线的中点O的场强多大？(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O点的场强如何？26 第3讲 电场强度 解析 本题考查了点电荷的电场及电场强度的叠
11、加问题.求解方法是分别求出Q和Q在某点的场强大小和方向，然后根据电场强度的叠加原理求出合场强.故 O 点的合场强为 EO2EA8kQr2,方向由 A 指向 B.EAEBkQr224kQr2.(1)如图甲所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，由A指向B.A、B两点电荷在O 点产生的电场强度27 第3讲 电场强度(2)如图乙所示，EAEBkQr2，由矢量图所形成的等边三角形可知，O点的合场强 EOEAEBkQr2，方向与 A、B 的中垂线垂直，即 EO与 EO 同向.28 第3讲 电场强度 答案(1)，方向由A指向B 8kQr2(2)，方向与AB连线平行，由A指向B kQr229 第3讲
12、电场强度 借题发挥 电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则)，常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向，进而把矢量运算转化成代数运算.30 第3讲 电场强度 四、电场线的理解和应用 1.电场线不是运动轨迹，运动轨迹由运动电荷的受力和初速度共同决定，运动轨迹的切线方向为速度方向；电场线上各点的切线方向为该点的场强方向.2.如果电场线为直线，电荷受到的所有力的合力方向和电场线共线，并且初速度为零或者初速度方向与电场线共线时轨迹和电场线重合.31 第3讲 电场强度 例4 以下关于电场和电场线的说法中正确的是()A.电场线就是电
13、荷在电场中的运动轨迹 B.在电场中，凡是有电场线通过的点，场强不为零，不画电场线的区域内的点场强为零 C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大 D.电场线是人们假想的，用以形象表示电场强度的大小和方向，客观上并不存在 32 第3讲 电场强度 解析 电场线是为了方便描述电场强度的大小及方向而引进的假想线，它一般不与电荷的运动轨迹重合，没画电场线的区域也有电场，场强不为零，A、B错误，D正确.在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电荷受到的电场力也较大，C正确.答案 CD33 第3讲 电场强度 对点练习 巩固应用反馈 对电场强度的理解1.如图3所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在
14、B处放置一个q12.0108 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0106 N，方向如图，则B处场强多大？如果换用一个q24.0107 C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？图334 第3讲 电场强度 解析 由场强公式可得N/C200 N/C，因为是负电荷，所以场强方向与F1方向相反.EBF1q14.01062.0108答案 200 N/C 8.0105 N 200 N/C q2在B点所受静电力F2q2EB4.0107200 N8.0105 N，方向与场强方向相同，也就是与F1方向相反.此时B处场强仍为200 N/C，方向与F1相反.35 第3讲 电场强度 电场强度的矢量性 电
15、场叠加原理2.N(N1)个电荷量均为q(q0)的带电小球，均匀分布在半径为R的圆周上，示意如图4所示，若移去位于圆周上P点的一个小球，则圆心O点处的电场强度大小为_，方向_.(已知静电力常量为k)图436 第3讲 电场强度 解析 根据对称性可知，均匀分布在半径为R的圆周上的带电小球在圆心O处的合场强E0，那么移去位于圆周上P点的一个小球后，圆心O处的场强与P电荷在圆心O处产生的场强大小相等、方向相反，即大小为，方向沿OP指向P点.kqR2答案 kqR2 沿 OP 指向 P 点37 第3讲 电场强度 电场线的特点及应用 3.下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是()38 第3讲 电场强度 解析 A图中，A、B两点场强大小相等，方向不同；B图中，A、B两点场强的方向相同，但大小不等；C图中是匀强电场，则A、B两点场强大小、方向均相同；D图中A、B两点场强大小、方向均不相同.故选C.答案 C 39 第3讲 电场强度