高中物理 1.3电场强度学案 新人教版选修3-1

第三节．电场强度学案

课前预习学案

一预习目标

1．通过实验认识电场。

2．会用电场强度描述电场。

3．会用电场线描述电场，知道几种常见电场线的分布情况

二预习内容

电场的两种描述及电场的性质

三提出疑惑

【问题1】物质存在有两种形式：一种是实物，另一种是场。场看不见、摸不着，但却客观存在。你知道自然界存在哪些场吗？

【问题2】电场的基本性质是什么？怎样简单、快捷地判断空间中是否存在电场？

【问题3】试探电荷q 在某点受到的静电力大小为F ，则该点的电场强度E = 。电场强度简称 ，在国际单位制中，其单位为 ，符号为 。 物理学中，规定电场中某点的电场强度的方向 。

【问题4】无形的电场可以用有形的电场线来描述。试分别画出单个正点电荷、单个负点电荷的电场线分布图。

【问题5】什么是匀强电场？匀强电场的电场线有哪些特点？

课内探究学案

图

1.2-1 图

1.2-2

一学习目标

1．粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。

2．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种特殊的形态。

3． 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。

4．能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。

5．知道场强的叠加原理，并能应用这一原理进行简单的计算。

二学习过程（合作探究）

【问题1】要研究电场，必须在电场中放入电荷。无论放置什么样的带电体都可以吗？

【问题2】小组讨论：甲同学说：“由电场强度的定义q

F E 可知，E 跟F 成正比，E 跟q 成反比。”乙同学说：“电场强度E 跟q 、F 无关。”请说出你们小组的观点。如果以检验电荷q 的带电量值为横轴，它在电场中A 点受到的静电力F 为纵轴画出直角坐标系，你认为F 与q 的关系图线应是什么样的曲线？

【问题3】电场强度是如何描述电场的强弱和方向的？

【问题4】电场线的定义是什么？电场中真的存在蜘蛛网一样的线吗？

【问题5】观察演示实验：模拟电场线分布情况（盛在容器中的蓖麻油、头发屑、电源电极）

【问题6】怎样用电场线直观形象地描述电场？你能概括一下电场线的特点吗？

【问题7】小组讨论：两条电场线在空间中能相交吗？说出你们组的理由。

【问题8】小组讨论：如图所示，点电荷q 分别放在A 、B 两点上，请比较同一图中静电力F A 、F B 的大小。你能画出点电荷q 在A 点所受静电力的方向吗？

(1)

图1.2-3 +q +q A B E 图

1.2-5 +q +q E 图1.2-4 -q -q A B -q -q 图1.2-6 E

(2)

(3)

(4)

三 反思总结

荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质，它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。正是利用电场的这一特性，我们通过研究试探电荷的所受静电力特点，引入了描述电场强弱的物理量──电场强度。电场强度是用比值法定义的，它是矢量，有方向。

电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一，它的研究方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。

四课堂检测

1．真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q ，相距r ，两点电荷连线中点处的场强为 [ ]

A ．0

B ．2kq ／r 2

C ．4kq ／r 2

D ．8kq ／r 2

2．如图6，正点电荷Q 的电场中，A 点场强为100N ／C ，C 点场强为36N/C ，B 是AC 的中点，则B 点的场强为________N ／C ．

3．真空中有一电场，在电场中的P 点放一电量为4.0×10-9C 的检验电荷，它受到的电场力

为2.0×10-5N ，则P 点的场强为________N ／C ；把检验电荷电量减小为2.0×10-9C ，则该电荷

在P 点受到的电场力为__________N

课后练习与提高

1. 下列关于点电荷的场强公式2r

Q k E 的几种不同的理解，不正确的是( ) 图1.2-7 +q +q 图1.2-8 -q -q E 图1.2-9 +q +q A B E 图1.2-10 -q -q A B

E

A.在点电荷Q 的电场中，某点的场强大小与Q 成正比，与r 2成反比

B.当r→0时，E→∞；当r→∞时，E→0

C.点电荷Q 产生的电场中，各点的场强方向一定是背向点电荷Q

D.以点电荷Q 为中心，r 为半径的球面上各处的场强相等

2. 在电场中某点放入电荷量为q 的正电荷时，测得该点的场强为E ，若在同一点放入电荷量q′=-2q 的负电荷时，测得场强为E′，则有( )

A.E′=E，方向与E 相反

B.E′=2E，方向与E 相同

C.E 21E ='，方向与E 相同

D.E′=E ，方向与E 相同

3. 图1-3-19所示的各电场中，A 、B 两点场强相同的是

( )

4. 在同一直线上依次有A 、B 、C 三点，且BC =3AB ，在A 点固定一个带正电的小球，在B 点引

入电量为2．0×10-8c 的试探电荷，其所受电场力为2．0×10-6N 。将该试探电荷移去后，B 点

的场强为___________，C 点的场强为______________。如果要使B 点的场强为零，可能在C 点放一个电量是A 点处带电小球的电量的_________倍的________电荷.

5. （2007广东理科基础12）如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线，若带电粒子q （|Q|>>|q|）由a 运动到b ，电场力做正功。已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为F a 、F b ,则下列判断正确的是（ ）

A ．若Q 为正电荷，则q 带正电，F a >F b

B ．若Q 为正电荷，则q 带正电，F a

C ．若Q 为负电荷，则q 带正电，F a >F b

D ．若Q 为负电荷，则q 带正电，F a

6. 如图9－2－4所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A→O→B 匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是（ ）

A ．先变大后变小，方向水平向左

B ．先变大后变小，方向水平向右

C ．先变小后变大，方向水平向左

D ．先变小后变大，方向水平向右

7. 在X 轴上有两个点电荷，一个带正电Q 1，一个带负电Q 2。且Q 1=2Q 2。用E 1和E 2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在X 轴上( )

A ．E 1=E 2之点只有一处；该点合场强为0

B ．E 1=E 2之点共有两处；一处合场强为0，另一处合场强为2E 2

C ．E 1=E 2之点共有三处；其中两处合场强为0，另一处合场强为2E 2

D ．

E 1=E 2之点共有三处；其中一处合场强为0，另两处合场强为2E 2

图9-2－4

2、D

3、C

4、100N/q，6.25N/q，9，正

5、A

6、B

7、B