1、第第一一章章电电场场理解教材新知理解教材新知应用创新演练应用创新演练随堂基础巩固随堂基础巩固知识点一知识点一知识点二知识点二课时跟踪训练课时跟踪训练把握热点考向把握热点考向第第三三节节电电场场强强度度考向一考向一考向二考向二考向三考向三知识点三知识点三知识点四知识点四返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回4电场线是为了形象描述电场电场线是为了形象描述电场 而引入的假想的线，其疏密而引入的假想的线，其疏密 程度表示电场的强弱。程度表示电场的强弱。返回返回返回返回 自学教材自学教材 (1)电荷的周围存在电荷的周围存在 。带电体间的相互作用是。带电体间的相互作用是通过周围的通过周围的 发生的。发生
2、的。(2)电场的基本性质：对放入其中的电场的基本性质：对放入其中的 有力的作有力的作用。用。电场电场电场电场电荷电荷返回返回 重点诠释重点诠释(1)电场是一种特殊物质，场和实物是物质存在的两种不同形电场是一种特殊物质，场和实物是物质存在的两种不同形 式。式。(2)电荷间的相互作用力是通过电场发生的，电荷间的相互作用力是通过电场发生的，如图如图131所示。所示。(3)电场虽然看不见摸不着，但可以通过一些实验表现其存在，电场虽然看不见摸不着，但可以通过一些实验表现其存在，如在电场中放入电荷，电场对电荷就有力的作用，这就如在电场中放入电荷，电场对电荷就有力的作用，这就 表明电场是真实存在的一种物质。
3、表明电场是真实存在的一种物质。图图131返回返回返回返回解析：解析：电荷的周围存在着由它产生的电场，电荷的周围存在着由它产生的电场，A对；物质并对；物质并非都是由分子、原子组成，电场是电荷周围存在的一种特非都是由分子、原子组成，电场是电荷周围存在的一种特殊物质，殊物质，B对；电荷间的相互作用是通过电场产生的，对；电荷间的相互作用是通过电场产生的，C对；电场是客观存在的，对；电场是客观存在的，D错。错。答案：答案：D返回返回 自学教材自学教材 1电场强度电场强度(1)定义：放入电场中某一点的试探电荷所受定义：放入电场中某一点的试探电荷所受 的大的大 小与它的小与它的 的比值。的比值。(2)定义式
4、：定义式：。(3)单位：牛每库，符号单位：牛每库，符号 。(4)方向：电场强度是方向：电场强度是 ，规定某点电场强度的方向跟，规定某点电场强度的方向跟 正电荷在该点所受的电场力的方向正电荷在该点所受的电场力的方向 。负电荷在电场。负电荷在电场 中某点所受的电场力的方向跟该点电场强度的方向中某点所受的电场力的方向跟该点电场强度的方向 。电场力电场力电荷量电荷量N/C矢量矢量相同相同相反相反返回返回2匀强电场匀强电场 电场中各点的场强电场中各点的场强 和和 都相同。都相同。大小大小方向方向返回返回 重点诠释重点诠释 返回返回返回返回2对匀强电场的认识对匀强电场的认识 匀强电场是最简单、最基本的电场
5、，也是高中物理重点匀强电场是最简单、最基本的电场，也是高中物理重点 研究的电场。研究的电场。(1)特点：电场强度的大小处处相等；特点：电场强度的大小处处相等；方向处处相同。方向处处相同。(2)同一电荷在同一匀强电场中各处受到的电场力大小、方同一电荷在同一匀强电场中各处受到的电场力大小、方 向都相同。向都相同。(3)两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷 时，它们之间的电场除边缘外，是匀强电场。时，它们之间的电场除边缘外，是匀强电场。返回返回返回返回答案：答案：B返回返回 自学教材自学教材 1真空中点电荷的场强真空中点电荷的场强(1)大小
6、：大小：E 。(2)方向：方向：Q为正电荷时，在电场中的为正电荷时，在电场中的P点，点，E的方向由的方向由 ，Q是负电荷时，是负电荷时，E的方向由的方向由 。2电场强度的叠加电场强度的叠加 如果场源电荷是多个点电荷，则电场中某点的电场强度如果场源电荷是多个点电荷，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为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的 。Q指向指向P指向指向Q矢量和矢量和P返回返回 重点诠释重点诠释 图图132返回返回(2)含义：含义：点电荷点电荷Q的电场中任意点的电场强度的大小与该点电的电场中任意点的电场强度的大小与该点电 荷的电量成正比，与该点到点电荷距离的平方
7、成反比。荷的电量成正比，与该点到点电荷距离的平方成反比。返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回答案：答案：BD返回返回 自学教材自学教材 1电场线电场线 用来形象直观地描述电场的曲线，曲线上每一点的用来形象直观地描述电场的曲线，曲线上每一点的 方向都和该处的场强方向一致。方向都和该处的场强方向一致。2特点特点(1)电场线是为了形象描述电场而电场线是为了形象描述电场而 的线，实际并不存的线，实际并不存 在。在。(2)电场线的疏密程度反映了电场的电场线的疏密程度反映了电场的 。切线切线假想假想强弱强弱返回返回(3)电场线从电场线从 或或 出发，到出发，到 终止或延伸终止或延伸 到无限远。到无限远
8、。(4)匀强电场的电场线是间隔距离相等的匀强电场的电场线是间隔距离相等的 。正电荷正电荷无限远无限远负电荷负电荷平行直线平行直线返回返回 重点诠释重点诠释 电场线认识的两个误区电场线认识的两个误区1认为电场线客观存在认为电场线客观存在 电场中实际并不存在电场线，电场线是形象描述电场的电场中实际并不存在电场线，电场线是形象描述电场的 有效工具，用虚拟的图线描述抽象的物理概念的做法是有效工具，用虚拟的图线描述抽象的物理概念的做法是 科学研究中一种重要的思想方法。科学研究中一种重要的思想方法。返回返回2认为电场线就是电荷的运动轨迹认为电场线就是电荷的运动轨迹(1)电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的
9、比较：电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较：两线两线内容内容电场线电场线运动轨迹运动轨迹客观性客观性电场中并不存在，是为电场中并不存在，是为研究电场方便而人为引研究电场方便而人为引入的入的粒子在电场中的运动粒子在电场中的运动轨迹是客观存在的轨迹是客观存在的返回返回 两线两线内容内容电场线电场线运动轨迹运动轨迹切线切线意义意义曲线上各点的切线方曲线上各点的切线方向即为该点的场强方向即为该点的场强方向，同时也是正电荷向，同时也是正电荷在该点的受力方向，在该点的受力方向，即正电荷在该点产生即正电荷在该点产生加速度的方向加速度的方向轨迹上每一点的切线轨迹上每一点的切线方向即为粒子在该点方向即为粒子
10、在该点的速度方向，但加速的速度方向，但加速度的方向与速度的方度的方向与速度的方向不一定相同向不一定相同返回返回(2)电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件：电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件：电场线是直线；电场线是直线；带电粒子只受静电力作用，或受其他力，但方向沿电场带电粒子只受静电力作用，或受其他力，但方向沿电场线所在的直线；线所在的直线；带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线。带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线。返回返回4在图在图133中，带箭头的直线是某一中，带箭头的直线是某一 电场中的一条电场线，在这条线上有电场中的一条电场线，在这条线上有 A、B两点，用两点，用E
11、A、EB表示表示A、B两处的两处的 场强大小，则场强大小，则 ()AA、B两点的场强方向可能相同也可能相反两点的场强方向可能相同也可能相反 B电场线从电场线从A指向指向B，所以，所以EAEB CA、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以同在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA EB D不知不知A、B附近的电场线分布状况，无法比较附近的电场线分布状况，无法比较EA与与EB 的大小的大小图图133返回返回解析：解析：场强的大小由电场线的疏密程度决定，由于图中只场强的大小由电场线的疏密程度决定，由于图中只给出一条形状为直线、方向向右的电场线，我们可据此判给出一条形状为直线、方向向右的电场线，我们
12、可据此判断出断出A、B两点场强的方向，而不能比较出两点场强的方向，而不能比较出A、B两点场强的两点场强的大小。由于图中电场线为直线且方向向右，则大小。由于图中电场线为直线且方向向右，则A、B两点场两点场强方向均向右，选项强方向均向右，选项A错误；在不知错误；在不知A、B两点附近电场线两点附近电场线分布的疏密情况时，不能比较分布的疏密情况时，不能比较EA、EB的大小，选项的大小，选项D正确，正确，选项选项B、C错误。错误。答案：答案：D返回返回返回返回例例1点电荷点电荷Q产生的电场中有一产生的电场中有一A点，现在在点，现在在A点放上点放上一电荷量为一电荷量为q2108 C的试探电荷，它受到的静电
13、的试探电荷，它受到的静电力为力为7.2105 N，方向水平向左，则：，方向水平向左，则：(1)点电荷点电荷Q在在A点产生的场强大小为点产生的场强大小为E_，方向，方向_。(2)若在若在A点换上另一电荷量为点换上另一电荷量为q4108 C的试探电的试探电荷，此时点电荷荷，此时点电荷Q在在A点产生的场强大小为点产生的场强大小为E_。该试探电荷受到的静电力大小为该试探电荷受到的静电力大小为_，方向，方向_。返回返回答案答案(1)3.6103 N/C水平向左水平向左(2)3.6103 N/C1.44104 N水平向右水平向右返回返回返回返回返回返回答案：答案：D返回返回例例2如图如图134所示，真空中
14、，带所示，真空中，带电荷量分别为电荷量分别为Q和和Q的点电荷的点电荷A、B相距相距r，则：，则：(1)两点电荷连线的中点两点电荷连线的中点O的场强多大？的场强多大？(2)在两点电荷连线的中垂线上，距在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为两点都为r的的O点的场强如何？点的场强如何？图图134返回返回审题指导审题指导解答本题时应注意以下三个方面：解答本题时应注意以下三个方面：(1)空间某点的场强应为各场源电荷单独存在产生的场空间某点的场强应为各场源电荷单独存在产生的场 强的合场强。强的合场强。(2)求合场强要用矢量运算法则求解。求合场强要用矢量运算法则求解。(3)场的分布具有对称性。场的分布具
15、有对称性。返回返回返回返回返回返回 电场强度是失量，合成时遵循失量运算法则电场强度是失量，合成时遵循失量运算法则(平行四平行四边形定则或三角形定则边形定则或三角形定则)，常用的方法有图解法、解析法、，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，进而把失量运算转化成代数运算。规定正方向，进而把失量运算转化成代数运算。返回返回(1)在本例题中若将在本例题中若将q放在放在O点，试求其所受的电场力的点，试求其所受的电场力的大小和方向。大小和方向。(2)试求试求A处的电荷处的电荷Q在在B处产生的场强的大小和方向。
16、处产生的场强的大小和方向。返回返回例例3如图如图135所示，一电子沿等量所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由异种电荷的中垂线由AOB匀速飞过，匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是小和方向变化情况是 ()A先变大后变小，方向水平向左先变大后变小，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，方向水平向右先变小后变大，方向水平向右图图135返回返回审题指导审题指导(1)电子匀速飞过说明电子受力平衡，合外力为零。电子匀速飞过说明电子受力平衡，合外力
17、为零。(2)根据电场线分布判断中垂线上场强分布情况。根据电场线分布判断中垂线上场强分布情况。(3)电子所受电场力的方向与场强方向相反。电子所受电场力的方向与场强方向相反。返回返回解析解析等量异种电荷电场线分布如图甲所示，由图中电等量异种电荷电场线分布如图甲所示，由图中电场线的分布可以看出，从场线的分布可以看出，从A到到O，电场线由疏到密；从，电场线由疏到密；从O到到B，电场线由密到疏，所以从，电场线由密到疏，所以从AOB，电场强度应由，电场强度应由小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场线切线方向，小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场线切线方向，为水平向右，如图乙所示。由于电子处于平衡状态
18、，所受为水平向右，如图乙所示。由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等，合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等，方向相反。电子受的电场力与场强方向相反，即水平向左，方向相反。电子受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从电子从AOB过程中，电场力由小变大，再由大变小，过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小先变大后变小，所以故另一个力方向应水平向右，其大小先变大后变小，所以选项选项B正确。正确。返回返回 甲甲 乙乙答案答案B返回返回(1)等量异种点电荷形成的电场：等量异种点电荷形成的电场：两点电荷连线上各点，电场线方
19、向从正电荷指向负电两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电 荷，场强大小亦可进行计算。荷，场强大小亦可进行计算。两点电荷连线的中垂面两点电荷连线的中垂面(线线)上，电场线方向均相同，即上，电场线方向均相同，即 场强方向均相同，且总与中垂面场强方向均相同，且总与中垂面(线线)垂直。在中垂面垂直。在中垂面(线线)上到上到O点等距离处各点的场强相等点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线中点为两点电荷连线中点)。在中垂面在中垂面(线线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面 (线线)垂直，因此，在中垂面垂直，因此，在中垂面(线线)上移动电荷时电场力不做功。上
20、移动电荷时电场力不做功。返回返回(2)等量同种点电荷形成的电场：等量同种点电荷形成的电场：两点电荷连线中点两点电荷连线中点O处场强为零，此处无电场线。处场强为零，此处无电场线。中点中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零。附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零。两点电荷连线中垂面两点电荷连线中垂面(线线)上，等量正电荷场强方向总沿上，等量正电荷场强方向总沿 中垂面中垂面(线线)远离远离O。在中垂面在中垂面(线线)上从上从O点到无穷远处，电场线先变密后变点到无穷远处，电场线先变密后变 疏，即场强先变强后变弱。疏，即场强先变强后变弱。返回返回2.如图如图136所示，所示，M、N为两个等为两个等 量
21、同种正电荷量同种正电荷Q，在其连线的中垂，在其连线的中垂 线上任意一点线上任意一点P自由释放一个带负自由释放一个带负 电的点电荷电的点电荷q，不计重力影响，关于点电荷，不计重力影响，关于点电荷q的运动，下列的运动，下列 说法正确的是说法正确的是 ()A从从PO的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大 B从从PO的过程中，加速度越来越小，速度越来越大的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C点电荷点电荷q运动到运动到O点时加速度为零，速度达到最大值点时加速度为零，速度达到最大值图图136D点电荷点电荷q越过越过O点后，速度越来越小，加速度越来越点后，速度越
22、来越小，加速度越来越 大，直到速度为零大，直到速度为零解析：解析：欲判断点电荷从欲判断点电荷从PO的运动情况，必须首先对等的运动情况，必须首先对等量同种电荷连线中垂线上的场强分布规律有一个清晰的量同种电荷连线中垂线上的场强分布规律有一个清晰的了解：从两点电荷连线中点了解：从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，电场线沿中垂线到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小。先变密后变疏，即场强先变大后变小。点电荷从点电荷从PO的过程中，电场力可能是先变大后变小，的过程中，电场力可能是先变大后变小，加速度随之先变大后变小；也可能电场力一直变小，加加速度随之先变大后变小；也可能电场力一直变小，加速度一直变小，关键是速度一直变小，关键是P点位置的不确定性。不过，在到点位置的不确定性。不过，在到达达O点之前，电场力一直表现为引力，速度一定是一直变点之前，电场力一直表现为引力，速度一定是一直变大的，在大的，在O点时加速度为零，速度最大。该电场关于直线点时加速度为零，速度最大。该电场关于直线MN对称，电荷越过对称，电荷越过O点后的运动也不一定是单调变化的。点后的运动也不一定是单调变化的。综上所述，本题正确选项是综上所述，本题正确选项是C。答案：答案：C返回返回返回返回返回返回
