高三物理教案：《电场力的性质》教学设计

　　知识点总结

　　知道几种典型的电场线的发布，知道电场线的特点，理解电场强度的定义式及其物理意义。

　　考点1.电场强度

　　1.电场

　　(1)定义：存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。

　　(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。

　　2.电场强度

　　(1)定义：放入电场中的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做改点的电场强度。

　　(2)单位：N/C或V/m。

　　(3)电场强度的三种表达方式的比较

　　(4)矢量性：规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为改点电场强度的方向，或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。

　　(5)叠加性：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫做电场强度的叠加，电场强度的叠加尊从平行四边形定则。

　　考点2.电场线、匀强电场

　　1.电场线：为了形象直观描述电场的强弱和方向，在电场中画出一系列的曲线，曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向，曲线的疏密程度表示场强的大小。

　　2.电场线的特点

　　(1)电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。

　　(2)始于正电荷或无穷远，终于无穷远或负电荷，电场线是不闭合曲线。

　　(3)任意两条电场线不相交。

　　(4)电场线的疏密表示电场的强弱，某点的切线方向表示该点的场强方向，它不表示电荷在电场中的运动轨迹。

　　(5)沿着电场线的方向电势降低;电场线从高等势面(线)垂直指向低等势面(线)。

　　3.匀强电场

　　(1)定义：场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。

　　(2)特点：匀强电场中的电场线是等距的平行线。平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在两板之间除边缘外的电场就是匀强电场。

　　(3)几种典型的电场线：孤立的正电荷、负电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、正点电荷与大金属板间、带等量异种电荷的平行金属板间的电场线。

　　电场强度即叠加属于中频考查，且一般单独考查，在考题中多结合几种典型电场的特点，综合利用电场的叠加原理，考查电场强度大小的计算方法和方向的判断方法。电场力的大小和方向属于高频考点，且多和力学知识综合，来达到综合考查学生能力层次的目的。

　　误区提醒

　　1.电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的关系根据电场线的定义,一般情况下,带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合,只有同时满足以下三个条件时,两者才会重合:

　　(1)电场线为直线;

　　(2)电荷初速度为零,或速度方向与电场线平行;

　　(3)电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行.

　　2.等量同种电荷和等量异种电荷的电场

　　(1)等量同种电荷的电场如图甲所示

　　①两点电荷连线中点O处的场强为零,此处无电场线.

　　②两点电荷连线中点O附近电场线非常稀疏,但场强不为零.

　　③从两点电荷连线中点O沿中垂面(线)到无限远,电场线先变密后变疏,即场强先变大后变小.

　　④两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和中垂线平行.

　　⑤关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大、反向.

　　(2)等量异种电荷的电场如图乙所示.

　　①两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷,沿电场线方向场强先变小再变大.

　　②两点电荷连线的中垂面(线)上,电场线的方向均相同,即场强方向相同,且与中垂面(线)垂直.

　　③关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大同向.

　　例题1. 如图，A、B两质点分别带QA=2×10-8C，QB=-2×10-8C的电量，用绝缘细线悬于同一水平线上，相距3cm，在水平方向的匀强电场作用下，它们保持相对静止，绝缘细线沿竖直方向，

　　求：(1)匀强电场的场强的大小和方向

　　(2)A、B两质点连线中点处的场强大小和方向

　　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)对A受力分析，E的方向为由QB指向QA， 对于A水平方向受到B对A的吸引力、还受到外加的电场力，根据平衡条件有：EQA=kQAQB/r2

　　解得E=2×105N/C方向水平向左

　　(2)对于A、B连线中点，有3处场强叠加。分别是E和EB和EA，其中E与(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。

　　例题2. 在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。

　　① 将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止?

　　②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?

　　答案：①B的右侧，和A关于B对称②负电荷，电荷量为4Q

　　解析：

　　①若第三个点电荷C带正电

　　所以，不论C电性如何，只能在B点的右侧

　　设A、B之间的距离为r, B、C之间的距离为