高三物理教案：《電場力的性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計

　　知識點總結(jié)

　　知道幾種典型的電場線的發(fā)布，知道電場線的特點，理解電場強度的定義式及其物理意義。

　　考點1.電場強度

　　1.電場

　　(1)定義：存在電荷周圍能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)。

　　(2)基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用。

　　2.電場強度

　　(1)定義：放入電場中的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的比值，叫做改點的電場強度。

　　(2)單位：N/C或V/m。

　　(3)電場強度的三種表達方式的比較

　　(4)矢量性：規(guī)定正電荷在電場中受到的電場力的方向為改點電場強度的方向，或與負電荷在電場中受到的電場力的方向相反。

　　(5)疊加性：多個電荷在電場中某點的電場強度為各個電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和，這種關(guān)系叫做電場強度的疊加，電場強度的疊加尊從平行四邊形定則。

　　考點2.電場線、勻強電場

　　1.電場線：為了形象直觀描述電場的強弱和方向，在電場中畫出一系列的曲線，曲線上的各點的切線方向代表該點的電場強度的方向，曲線的疏密程度表示場強的大小。

　　2.電場線的特點

　　(1)電場線是為了直觀形象的描述電場而假想的、實際是不存在的理想化模型。

　　(2)始于正電荷或無窮遠，終于無窮遠或負電荷，電場線是不閉合曲線。

　　(3)任意兩條電場線不相交。

　　(4)電場線的疏密表示電場的強弱，某點的切線方向表示該點的場強方向，它不表示電荷在電場中的運動軌跡。

　　(5)沿著電場線的方向電勢降低;電場線從高等勢面(線)垂直指向低等勢面(線)。

　　3.勻強電場

　　(1)定義：場強方向處處相同，場強大小處處相等的區(qū)域稱之為勻強電場。

　　(2)特點：勻強電場中的電場線是等距的平行線。平行正對的兩金屬板帶等量異種電荷后，在兩板之間除邊緣外的電場就是勻強電場。

　　(3)幾種典型的電場線：孤立的正電荷、負電荷、等量異種電荷、等量同種電荷、正點電荷與大金屬板間、帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場線。

　　電場強度即疊加屬于中頻考查，且一般單獨考查，在考題中多結(jié)合幾種典型電場的特點，綜合利用電場的疊加原理，考查電場強度大小的計算方法和方向的判斷方法。電場力的大小和方向?qū)儆诟哳l考點，且多和力學(xué)知識綜合，來達到綜合考查學(xué)生能力層次的目的。

　　誤區(qū)提醒

　　1.電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的關(guān)系根據(jù)電場線的定義,一般情況下,帶電粒子在電場中的運動軌跡不會與電場線重合,只有同時滿足以下三個條件時,兩者才會重合:

　　(1)電場線為直線;

　　(2)電荷初速度為零,或速度方向與電場線平行;

　　(3)電荷僅受電場力或所受其他力合力的方向與電場線平行.

　　2.等量同種電荷和等量異種電荷的電場

　　(1)等量同種電荷的電場如圖甲所示

　　①兩點電荷連線中點O處的場強為零,此處無電場線.

　　②兩點電荷連線中點O附近電場線非常稀疏,但場強不為零.

　　③從兩點電荷連線中點O沿中垂面(線)到無限遠,電場線先變密后變疏,即場強先變大后變小.

　　④兩點電荷連線中垂線上各點的場強方向和中垂線平行.

　　⑤關(guān)于O點對稱的兩點A與A′、B與B′的場強等大、反向.

　　(2)等量異種電荷的電場如圖乙所示.

　　①兩點電荷連線上各點的場強方向從正電荷指向負電荷,沿電場線方向場強先變小再變大.

　　②兩點電荷連線的中垂面(線)上,電場線的方向均相同,即場強方向相同,且與中垂面(線)垂直.

　　③關(guān)于O點對稱的兩點A與A′、B與B′的場強等大同向.

　　例題1. 如圖，A、B兩質(zhì)點分別帶QA=2×10-8C，QB=-2×10-8C的電量，用絕緣細線懸于同一水平線上，相距3cm，在水平方向的勻強電場作用下，它們保持相對靜止，絕緣細線沿豎直方向，

　　求：(1)勻強電場的場強的大小和方向

　　(2)A、B兩質(zhì)點連線中點處的場強大小和方向

　　答案：

　　(1)E=2×105N/C方向水平向左(2)E中=1.4×106N/C方向水平向右N/C方向水平向右

　　解析：

　　(1)對A受力分析，E的方向為由QB指向QA， 對于A水平方向受到B對A的吸引力、還受到外加的電場力，根據(jù)平衡條件有：EQA=kQAQB/r2

　　解得E=2×105N/C方向水平向左

　　(2)對于A、B連線中點，有3處場強疊加。分別是E和EB和EA，其中E與(EA和EB)反向，

　　所以E中=E+EB+EA=(8+8-2)×105=1.4×106N/C方向水平向右。

　　例題2. 在真空中同一條直線上的A、B兩點固定有電荷量分別為+4Q和-Q的點電荷。

　　① 將另一個點電荷放在該直線上的哪個位置，可以使它在電場力作用下保持靜止?

　　②若要求這三個點電荷都只在電場力作用下保持靜止，那么引入的這個點電荷應(yīng)是正電荷還是負電荷?電荷量是多大?

　　答案：①B的右側(cè)，和A關(guān)于B對稱②負電荷，電荷量為4Q

　　解析：

　　①若第三個點電荷C帶正電

　　所以，不論C電性如何，只能在B點的右側(cè)

　　設(shè)A、B之間的距離為r, B、C之間的距離為