高三物理教案：《電場力的性質》教學設計

　　知識點總結

　　知道幾種典型的電場線的發布，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。

　　(2)基本性質：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生的電場強度的矢量和，這種關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屬于高頻考點，且多和力學知識綜合，來達到綜合考查學生能力層次的目的。

　　誤區提醒

　　1.電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的關系根據電場線的定義,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是正電荷還是負電荷?電荷量是多大?

　　答案：①B的右側，和A關于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

　　設A、B之間的距離為r, B、C之間的距離為