高中物理选修3-1复习学案第6章 第2课时.docVIP

第2课时　电场的力的性质 导学目标 1.理解电场强度的概念.2.会分析计算在电场力作用下电荷的平衡及运动.3.会利用电场中的电场线分布分析问题． 一、电场及电场强度 [基础导引] 判断下列说法是否正确： ①电场强度反映了电场的力的性质，因此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比(　　) ②电场中某点的场强等于F/q，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关(　　) ③电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向(　　) ④公式E＝和E＝k对于任何静电场都是适用的(　　) [知识梳理] 1．静电场 (1)电场是存在于电荷周围的一种________，静电荷产生的电场叫静电场． (2)电荷间的相互作用是通过________实现的．电场的基本性质是对放入其中的电荷有____________． 2．电场强度 (1)物理意义：表示电场的________和________． (2)定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的____________的比值叫做该点的电场强度． (3)定义式：E＝. (4)单位：N/C或V/m. (5)矢量性：电场强度是矢量，正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向，电场强度的叠加遵从__________定则． 3．场强三个表达式的比较 　表达式 比较　 E＝ E＝k E＝ 意义 电场强度定义式 真空中点电荷的电场强度决定式 匀强电场中E与U关系式 适用条件 一切电场 ①真空； ②点电荷 匀强电场 决定因素 由电场本身决定，与q无关 由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定 由电场本身决定 二、电场线 [基础导引] 图1是等量同种电荷、等量异种电荷的电场线分布图，A与A′、B与B′关于连线上中点O对称．试分析：连线上A与A′，中垂线上B与B′的场强关系． 　　 图1 [知识梳理] 1．电场线的定义：为了直观形象地描述电场中各点电场强度的________及________，在电场中画出一系列的曲线，使曲线上各点的__________方向表示该点的电场强度方向，曲线的________表示电场强度的大小． 2．几种典型电场的电场线分布 (1)正点电荷的电场如图2甲所示：电场线由________出发，到________终止． (2)负点电荷的电场如图乙所示：电场线由________出发，到________终止． (3)匀强电场的电场线分布如图丙所示．特点：间隔相等的平行直线． (4)点电荷与带电金属板的电场线的分布如图丁所示． 图2 (5)等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场 两点电荷的连线及其中垂线上的电场分布及特点的比较如下： 比较项目 等量同种点电荷 等量异种点电荷 电场线图示 连线中点O处的场强 为____ 中垂线上最大 连线上最小 由O沿中垂线向外场强的变化 先______后______ 逐渐减小 关于O点对称的两点A与A′，B与B′场强的关系 等大、反向 ______、______ ：在点电荷电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的场强相同吗？ 考点一　电场强度的计算与叠加 考点解读 电场叠加原理：多个点电荷在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，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵从平行四边形定则． 典例剖析 例1　如图3所示，位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷A、B、C、D，四个点电荷的带电量均为q，其中点电荷A、C带正电，点电荷B、D带负电，试确定过正方形中心O并与正方形垂直的直线上到O点距离为x的P点处的电场强度的大小和方向． 思维突破　电场强度是矢量，叠加时遵从平行四边形定则，分析电场叠加问题的一般步骤是：(1)确定要分析计算的位置；(2)分析该处存在的几个分电场，先计算出各个分电场电场强度的大小，判断其方向；(3)利用平行四边形定则作出矢量图，根据矢量图求解． 跟踪训练1　(2011·陕西西安市质检)如图4所示，一个绝缘圆环，当它的1/4均匀带电且电荷量为q时，圆心O处的电场强度大小为E.现使半圆ABC均匀带电2q；而另一半圆ADC均匀带电－2q.则圆心O处的场强的大小和方向为(　　) 　A．2E，方向由O指向D B．4E，方向由O指向D C．2E，方向由O指向B D．0 考点二　电场线的分布特点及应用 考点解读 1．特点 (1)不闭合：电场线起始于正电荷(或无穷远处)，终止于无穷远处(或负电荷)，即电场线不能形成闭合曲线． (2)不中断、不相交：在没有电荷的空间，电场线不中断，两条电场线也不能相交． (3)不是电荷在电场中的运动轨迹：只有当电场线为直线、电荷初速度为零或初速度平行于电场线、电荷仅受电场力作用时，电荷的运动轨迹才与电场线重合． 2．应用 (1)表示场强的方向 电场线上每一点的切线方向和该点的场强方向一致