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( 及电荷量无关( ) ) ②电场中某点的场强等于 F/q ,但与试探电荷的受力大小

③电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向 ( ) F Q ④公式E= q 和E=k 2对于任何静电场都是适用的( r【答案】①× ②√ ③× ④×

)

[知识梳理] 1.静电场 物质 ，静电荷产生的 (1)电场是存在于电荷周围的一种________ 电场叫静电场. 电场 实现的.电场的基本 (2)电荷间的相互作用是通过________ 力的作用 . 性质是对放入其中的电荷有____________

2.电场强度

方向 . 强弱 和________ (1)物理意义：表示电场的________(2)定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的 电荷量q 的比值叫作该点的电场强度. ____________ F (3)定义式：E= q . (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 平行四边形 定则. ________________

3.场强三个表达式的比较- 意义 适用条件 F E= q 式 一切电场 由电场本身决 定，与q无关 Q E=k 2 r 电场强度决定式 ①真空； ②点电荷 由场源电荷Q和 场源电荷到该点 的距离r共同决定 U E= d 匀强电场中E 与U关系式 匀强电场 由电场本身决 定

电场强度定义 真空中点电荷的

决定因素

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

【答案】甲：EA=EA′,方向相反；EB=EB′,方向相反 乙：EA=EA′,方向相反；EB=EB′,方向相反 丙：EA=EA′,方向相同；EB=EB′,方向相同

[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弱 及________ 方向 ，在电场中画出一系列的曲线，使 强度的________ 切线 方向表示该点的电场强度方向，曲线的 曲线上各点的________ 疏密程度 表示电场强度的大小. ____________ 2.几种典型电场的电场线分布 正电荷 出 (1) 正点电荷的电场如图 2 甲所示：电场线由 ________

无穷远 终止. 发，到________无穷远 出 (2) 负点电荷的电场如图 2 乙所示：电场线由 ________ 负电荷 终止. 发，到________

(3)匀强电场的电场线分布如图 2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2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 由O沿中垂线向外场强的 变化 关于O点对称的两点A与 A′,B与B′场强的关系

零 为______

中垂线上的点最大连 线上的点最小 逐渐减小

变大 后______ 变小 先_____等大、反向

等大 、______ 同向 ______

思考 ：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？【答案】大小相等，方向不同.

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 (2013· 全国新课标)如图3所示，在光滑绝缘水平面

上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个 顶点上；a、b带正电，电荷量均为q,c带负电.整个系统置于 方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处 于静止状态，则匀强电场场强的大小为( 3kq A. 2 3l 3kq C. 2 l 3kq B. 2 l 2 3kq D. 2 l )

图3

解析

本题考查库仑定律及共点力平衡条件.难度中等.

设电荷c带电量为-Q,所受a、b两电荷的静电引力的合力为F qQ 3kqQ =k 2 × 2cos 30° = 2 ,由于系统静止，匀强电场对c的静电 l l 3kqQ 3kq 力与此合力大小相等，故有QE= ,解得E= 2 .B正 l2 l 确.答案 B