二 電場 讀一讀 辨一辨 一 電場閱讀教材第7頁 電場 部分 初步理解電場是一種物質(zhì) 1 什么是電場 答案 電荷周圍存在著的一種物質(zhì) 2 電場的基本性質(zhì)是什么 答案 對放入其中的電荷有力的作用 3 物質(zhì)存在的兩種不同形式是什么 答案 場和實物 讀一讀 辨一辨 二 電場強度閱讀教材第7 8頁 電場強度 部分 知道檢驗電荷或試探電荷的概念 電場強度的定義式和單位 知道電場強度方向的規(guī)定 并初步理解電場強度的矢量性 1 什么是試探電荷或檢驗電荷 答案 用來檢驗電場是否存在及其強弱分布的電荷 2 為什么不能直接用試探電荷所受的力來表示電場的強弱 答案 因為對于電荷量不同的試探電荷 即使在電場的同一點 所受的靜電力也不相同 3 寫出電場強度的定義式和單位 4 電場強度的方向是怎樣規(guī)定的 答案 正電荷受力的方向即為該點電場強度的方向 讀一讀 辨一辨 三 電場線閱讀教材第8 9頁 電場線 部分 初步理解電場線的作用和特點 掌握勻強電場的電場線的特點 1 定義電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線 曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度的方向 如圖所示 讀一讀 辨一辨 2 電場線的特點 1 電場線從正電荷或無限遠出發(fā) 終止于無限遠或負電荷 2 電場線在電場中不相交 這是因為在電場中任意一點的電場強度不可能有兩個方向 3 在同一幅圖中 電場強度較大的地方電場線較密 電場強度較小的地方電場線較疏 因此可以用電場線的疏密來表示電場強度的相對大小 4 電場線不是實際存在的曲線 是為了形象地描述電場而假想的線 讀一讀 辨一辨 3 勻強電場 1 概念 在電場中的某一區(qū)域里 如果電場強度的大小和方向都相同 這個區(qū)域的電場叫作勻強電場 2 電場線特點 勻強電場中的電場線是距離相等的平行直線 3 產(chǎn)生 平行正對的兩金屬板分別帶有等量的正負電荷后 它們之間 除邊緣外 的電場就是勻強電場 如圖所示 讀一讀 辨一辨 1 思考辨析 1 電荷與電荷間的相互作用力是通過電場發(fā)生的 解析 電荷甲受到電荷乙的作用力是電荷乙的電場給電荷甲的作用力 同樣 電荷乙受到電荷甲的作用力是電荷甲的電場給電荷乙的作用力 答案 2 根據(jù)E 電場強度與電荷的電荷量和受的力有關 解析 電場強度是電場自身的性質(zhì) 與檢驗電荷的電荷量和受力均無關 答案 3 電場強度的方向就是電荷受力的方向 解析 正電荷受力的方向規(guī)定為電場強度的方向 答案 讀一讀 辨一辨 4 電場線上某點的切線方向與電荷在該點受力方向可以不同 解析 電場線的切線方向表示電場的方向 正電荷受力方向與電場方向相同 負電荷受力方向與電場方向相反 所以電場線上某點的切線方向與電荷在該點受力方向可以不同 答案 5 在多個電荷產(chǎn)生的電場中 電場線是可以相交的 解析 電場中任意一點的電場強度不可能有兩個方向 答案 6 電場線是閉合的曲線 解析 電場線從正電荷或無窮遠出發(fā) 終止于負電荷或無窮遠 是不閉合的曲線 答案 讀一讀 辨一辨 2 探究討論 答案 該同學的結論是錯誤的 因為電場強度是一個用比值定義的物理量 該物理量的大小與比值中的分子 分母的大小沒關系 2 在相鄰的兩條電場線之間沒畫電場線的地方有電場嗎 答案 電場線是假想的 如果在每個地方都畫電場線也就無法對電場進行描述了 所以在相鄰的兩條電場線之間沒畫電場線的地方也有電場 3 電場線是直線的電場一定是勻強電場嗎 答案 不一定 例如 點電荷的電場線是直線 但點電荷周圍的電場不是勻強電場 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 探究一對電場強度的理解在電場中的某點放一試探電荷 q 它所受的電場力大小為F 方向水平向右 則該點的電場強度大小EA 方向水平向右 若在該點放一個負試探電荷 該點的電場強度方向是否變化 若在該點放一個 2q的試探電荷 該點的電場強度大小是否變化 若在該點不放試探電荷 該點電場強度是否變化 要點提示都不變 這是因為電場中某點電場強度E的大小和方向取決于電場本身 即場源電荷及該點的空間位置 與有無試探電荷 試探電荷的電性 電荷量的大小均無關 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 例題1 電場中有一點P 下列說法正確的是 A 若放在P點的電荷的電荷量減半 則P點的電場強度減半B 若P點沒有試探電荷 則P點電場強度為零C P點電場強度越大 則同一電荷在P點所受電場力越大D P點的電場強度方向為該點的電荷的受力方向解析 電場中某點的電場強度是客觀存在的 不依賴于有無試探電荷 選項A B錯誤 由E 得F Eq 當q一定時 F與E成正比 所以選項C正確 電場中某點的電場強度方向規(guī)定為正電荷在該點時受到的電場力方向 與負電荷受力的方向相反 選項D錯誤 答案 C 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 規(guī)律總結電場強度是電場中的重要概念 初學時往往會認為 電荷受力越大電場強度就越大 要明確電場強度是由電場力F與電荷量q的比值來定義的 對電場中確定的一點 其電場強度是一定的 與引入的試探電荷無關 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 變式訓練1 多選 關于電場強度的定義式E 下列說法正確的是 A 式中F是放入電場中的電荷所受的力 q是放入電場中的電荷的電荷量B 電場強度E與電場力F成正比 與放入電場中的電荷的電荷量q成反比C 電場中某一點的電場強度在數(shù)值上等于單位電荷在此點所受的電場力D 電場強度的定義利用了比值定義法 問題導引 名師精講 典例剖析 探究一 探究二 解析 在E 中q是引入的試探電荷的電荷量 F是試探電荷所受的電場力 E和二者在數(shù)值上相等 但是E與F和q都無關 E是由電場本身決定的 電場強度E是由F與q的比值定義的 利用了比值定義法 答案 ACD 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 探究二對電場線的理解按照以下步驟觀察花粉在電場中的分布 1 將花粉均勻地拌在蓖麻油 或洗潔精 內(nèi) 然后放到點電荷電場中 觀察花粉的排列形狀 2 將兩塊相互平行 比較靠近的金屬板 分別接到起電機的兩個放電球上 兩板之間形成勻強電場 將拌有花粉的蓖麻油容器放進電場中 觀察到的部分現(xiàn)象如圖所示 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 從圖中我們清楚地看到花粉在電荷周圍規(guī)則排列 這是否說明帶電體周圍電場線是客觀存在的 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 要點提示不是 花粉只是模擬了電荷周圍電場線的分布 電場線只是為了形象描述電場而引入的一種模型 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 1 電場線的切線方向即為電場強度的方向 2 電場線不是電場里實際存在的線 而是為形象地描述電場而假想的線 因此電場線是一種理想化模型 3 電場線始于正電荷 止于負電荷 在正電荷形成的電場中 電場線起于正電荷 延伸到無窮遠處 在負電荷形成的電場中 電場線起于無窮遠處 止于負電荷 4 電場線不閉合 不相交 也不是帶電粒子的運動軌跡 在特殊情況下 帶電粒子的運動軌跡可以與電場線重合 5 在同一電場里 電場線越密的地方 電場強度越大 電場線越稀的地方 電場強度越小 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 電場線的疏密和電場強度的關系常見情況分析如下 如圖甲中 EA EB 若只給一條直電場線 如圖乙所示 則A B兩點的電場強度大小 無法由疏密程度來確定 對此情況可有多種推理判斷 若是正點電荷電場中的一根電場線 則有EA EB 若是負點電荷電場中的一根電場線 則有EA EB 若是勻強電場中的一根電場線 則有EA EB 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 例題2 導學號66824005 多選 如圖所示帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線 在這條線上有A B兩點 用EA EB表示A B兩點的電場強度大小 則 A A B兩點的電場強度方向相同B 電場線從A指向B 所以EA EBC A B同在一條電場線上 且電場線是直線 所以EA EBD 不知A B附近的電場線分布狀況 EA EB的大小不能確定解析 根據(jù)電場線的物理意義 線上各點的切線方向表示該點的電場強度方向 因題中的電場線是直線 所以A B兩點的電場強度方向相同 都沿著電場線向右 因為電場線的疏密程度反映了電場強度的大小 但由于題中僅畫出一條電場線 不知道A B附近電場線的分布狀況 所以無法確定EA EB的大小 答案 AD 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 歸納總結一條電場線不能反映電場的全部性質(zhì) 只有多條電場線才能把電場的全部性質(zhì)反映出來 探究一 探究二 問題導引 名師精講 典例剖析 變式訓練2右圖是點電荷Q周圍的電場線 以下判斷正確的是 A Q是正電荷 A點的電場強度大小大于B點的電場強度大小B Q是正電荷 A點的電場強度大小小于B點的電場強度大小C Q是負電荷 A點的電場強度大小大于B點的電場強度大小D Q是負電荷 A點的電場強度大小小于B點的電場強度大小解析 電場線起始于正電荷 指向負電荷或無窮遠處 故Q是正電荷 電場線越密集的地方電場強度越強 即EA EB 故選項A正確 答案 A 12345 1 電場的理解 下列說法不正確的是 A 只要有電荷存在 電荷周圍就一定存在電場B 電場不是物質(zhì) 因為我們沒有看見C 電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的D 電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用解析 電場是一種特殊的物質(zhì) 看不見 摸不著 其基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用 電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的 所以A C D正確 B錯誤 答案 B 12345 2 電場和電場線 關于電場和電場線 下列說法正確的是 A 電場和電場線都看不見 摸不著 所以電場和電場線實際都不存在B 雖然電場和電場線都看不見 摸不著 但電場是一種客觀存在的物質(zhì) 而電場線不存在C 雖然電場和電場線都看不見 摸不著 但電場線是一種客觀存在的物質(zhì) 而電場不存在D 雖然電場和電場線都看不見 摸不著 但電場和電場線都是客觀存在的物質(zhì)解析 電場是一種客觀存在的物質(zhì) 而電場線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋鲭妶鲆M的假想的線 實際不存在 答案 B 12345 3 多選 電場強度的理解 下列關于電場強度的敘述正確的是 A 電場中某點的電場強度在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力B 電場中某點的電場強度與該點試探電荷所受的電場力成正比C 電場中某點的電場強度方向就是試探電荷在該點所受電場力的方向D 電場中某點的電場強度與該點有無試探電荷無關解析 由電場強度的定義知選項A正確 電場強度的大小和試探電荷無關 選項B錯誤 選項D正確 電場強度方向就是帶正電的試探電荷在該點所受電場力的方向 選項C錯誤 答案 AD 12345 4 電場線 如圖能正確描述負點電荷電場線的是 解析 正點電荷產(chǎn)生的電場的電場線似 光芒四射 負點電荷產(chǎn)生的電場的電場線似 萬箭穿心 選項B正確 答案 B 12345 5 多選 電場強度的理解 在電場中的某點A放一試探電荷 q 它所受到的電場力大小為F 方向水平向右 則A點的電場強度大小EA 方向水平向右 下列說法正確的是 A 在A點放一個負試探電荷 A點的電場強度方向變?yōu)樗较蜃驜 在A點放一個負試探電荷 它所受的電場力方向水平向左C 在A點放置一個電荷量為2q的試探電荷 則A點的電場強度變?yōu)?EAD 在A點放置一個電荷量為2q的試探電荷 則它所受的電場力變?yōu)?F 12345 解析 E 是電場強度的定義式 某點電場強度大小和方向與場源電荷有關 而與放入的試探電荷沒有任何關系 選項A C錯誤 B正確 A點電場強度EA一定 放入試探電荷所受電場力大小為F qEA 當放入電荷量為2q的試探電荷時 試探電荷所受電場力應為2F 故選項D正確 答案 BD