高中物理 1.3 电场强度 新人教版选修3-1
课前预习 一
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？
2、在平时的生活中你感受到了电场的强弱吗？
二
【问题1】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2】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3】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4】什么是匀强电场？匀强电场的电场线有哪些特点？
三 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 D．8kq／r
22
2．如图1，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．
图1
3．真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0×10C的检验电荷，它受到的电场力为2.0
-5-9
×10N，则P点的场强为________N／C；把检验电荷电量减小为2.0×10C，则该电荷在P点受到的电场力为__________N
-9
课中探究 一
1、检验电荷与场源电荷的区别有哪些？
2．电场线为什么不能相交？电场线是电荷运动的轨迹吗？
提示：某点的电场方向是唯一的，所以电场线不能相交，电场线不是电荷 的运动轨迹．
二 （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E?F可知，E跟F成正比，E跟q 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。
典例分析
例一、场源电荷Q＝2×10－4 C，是正点电荷；检验电荷q＝－2×10－5 C，是负点电荷，它 们相距r＝2 m而静止，且都在真空中，如图2所示．求：
(1)q受的静电力．
(2)q所在的B点的场强EB.
(3)只将q换为q′＝4×10－5 C的正点电荷，求q′受力及B点的场强．
(4)将检验电荷拿去后B点的场强如何变化？
例二、某静电场中的电场线如图3所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨 迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是( )
A．粒子必定带正电荷
B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D．粒子在M点的速度小于它在N点的速度
【思路点拨】 根据粒子的运动曲线可以判断粒子的受力方向，进而判断出其电性．
例三、 如图4所示，用30 cm的细线将质量为4×10－3 kg的带电小球P悬挂在O点下，当空
中有方向为水平向右，大小为1×104 N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状 态．(g取10 N/kg)
(1)分析小球的带电性质； (2)求小球的带电荷量；
(3)分析若把细绳剪断，小球做什么性质的运动．
\\
三 (请同学们自已归纳总结本节的重点知识)
四
1 关于电场，下列说法正确的是( )
A．由E＝知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍
FqQ2rQC．由E＝k2知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同
rB．由E＝k2知，E与Q成正比，而与r成反比
D．电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向
2、正电荷Q位于坐标平面xOy上的原点，要让P点(xP＝＋1，yP＝0)的电场强度为零，另一负电荷－2Q应放的位置是( )
A．位于x轴上，x>18 B．位于x轴上，x<0 C．位于x轴上，0 3、如图5，在场强为E的匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为( ) mg3mg2mgmgA. B. C. D. EEE2E 【省以致善】（请写出本堂课学习中，你认为感悟最深的几点收获） 课后训练 1. 下列关于点电荷的场强公式E?kQ的几种不同的理解，不正确的是( ) r22 A.在点电荷Q的电场中，某点的场强大小与Q成正比，与r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??1E，方向与E相同 2 D.E′=E，方向与E相同 3. 图6所示的各电场中，A、B两点场强相同的是( ) 图6 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 -8-6 电量为2．0×10c的试探电荷，其所受电场力为2．0×10N。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. 如图7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Fa、Fb,则下列判断正确的是（ ） A．若Q为正电荷，则q带正电，Fa>Fb B．若Q为正电荷，则q带正电，Fa 6. 如图8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 图8 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Q1，一个带负电Q2。且Q1=2Q2。用E1和E2分别表示两个 电荷所产生的场强的大小，则在X轴上( ) A．E1=E2之点只有一处；该点合场强为0 B．E1=E2之点共有两处；一处合场强为0，另一处合场强为2E2 C．E1=E2之点共有三处；其中两处合场强为0，另一处合场强为2E2 D．E1=E2之点共有三处；其中一处合场强为0，另两处合场强为2E2
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