打開自來水龍頭，然后將水流變細(xì)再用帶電的氣球去靠近水流發(fā)現(xiàn)水流偏向氣球一側(cè)(如下圖所示)為什么氣球與水流沒有接觸，水流的方向卻發(fā)生了彎曲？,1放入電場中某點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的 ，電場強(qiáng)度是用來描述電場 的物理量它是矢量，方向與 在該點(diǎn)受的靜電力的方向相同 2如圖所示的是幾條電場線，A、B、C、D點(diǎn)的場強(qiáng)EA、EB、EC、ED的方向在 ,電場強(qiáng)度,正電荷,各點(diǎn)所在處電場線的切線方向上,強(qiáng)弱,3若場源電荷不唯一，空間某點(diǎn)的電場強(qiáng)度我們可以這樣處理，各點(diǎn)電荷 在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的 和，這種關(guān)系叫做電場強(qiáng)度的疊加 4如果電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小相等，方向相同，這個(gè)電場就叫 5在電場中的某點(diǎn)P放一帶電荷量為q的電荷，所受電場力為F，則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為 ，若把此電荷q移開，則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為 .,單獨(dú),矢量,勻強(qiáng)電場,F/q,F/q,(1)電荷的周圍存在著電場，帶電體間的相互作用是通過周圍的電場發(fā)生的 (2)性質(zhì)：電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用這也是檢驗(yàn)空間是否存在電場的依據(jù)之一 (3)電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)，與客觀上的物質(zhì)不同,特別提醒： 電場雖然看不見、摸不著，但是電場也跟由原子、分子組成的物質(zhì)一樣確實(shí)存在，而且具有能量等物質(zhì)屬性，故電場也是一種物質(zhì)，只不過是一種特殊的物質(zhì).,(1)定義：放入電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度 (2)公式： (3)單位：牛/庫，符號N/C. (4)方向：規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)受的電場力的方向，所以電場強(qiáng)度是矢量 (5)某點(diǎn)的場強(qiáng)為1N/C，它表示1C的點(diǎn)電荷在此處會受到1N的電場力作用 (6)物理意義：電場強(qiáng)度是反映電場本身的力的性質(zhì)的物理量，其大小表示電場的強(qiáng)弱,注意：公式 是電場強(qiáng)度的比值定義式，適用于一切電場，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度僅與電場及具體位置有關(guān)，與試探電荷的電荷量、電性及所受電場力F大小無關(guān)所以不能說EF， 特別提醒： 由 變形為FqE表明：如果已知電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)E，便可計(jì)算在電場中該點(diǎn)放任何電荷量的帶電體所受的靜電力的大小,以上定義電場強(qiáng)度的方法叫比值定義法，想一想：你還學(xué)過哪些用比值定義的物理量？它們都有什么共同點(diǎn)？ 答案：如加速度 ；電阻RU/I等用比值定義的新物理量可反映物質(zhì)本身的某種屬性，與用來定義的另外兩個(gè)物理量并無直接關(guān)系.,(1)公式： Q為真空中點(diǎn)電荷的帶電量，r為該點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離 (2)方向：若Q為正電荷，場強(qiáng)方向沿Q和該點(diǎn)的連線指向該點(diǎn)；若Q為負(fù)電荷，場強(qiáng)方向沿Q和該點(diǎn)的連線指向Q. (3)適用條件：真空中點(diǎn)電荷 特別提醒： 可以由EF/q及F 來推導(dǎo)，而E僅由電場本身因素決定，與F、q無關(guān)，又可以以點(diǎn)電荷的電場為例，用公式F 來說明電場本身因素的含義,為了研究電場對電荷的作用力的性質(zhì)，需要在電場中引入一個(gè)電荷，結(jié)合教材圖1.21的實(shí)驗(yàn)，說一說：什么是試探電荷？什么是場源電荷？ 答案：圖1.21實(shí)驗(yàn)中的帶電小球是用來檢驗(yàn)電場是否存在及其強(qiáng)弱分布情況的稱為試探電荷或檢驗(yàn)電荷；被檢驗(yàn)的電場是帶電金屬球O所激發(fā)的，所以金屬球O所帶的電荷稱為場源電荷或源電荷.,(1)如果場源電荷不只是一個(gè)點(diǎn)電荷，則電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和這種關(guān)系叫做電場強(qiáng)度的疊加 (2)電場強(qiáng)度是矢量，場強(qiáng)的疊加本質(zhì)是矢量疊加，所以應(yīng)該用平行四邊形定則 (3)電場的疊加原理對任何電場都適用，注意只有同時(shí)共同形成電場時(shí)才能疊加,特別提醒： 電場的可疊加性也是電場與普通物質(zhì)的重要區(qū)別之一因?yàn)閳鰪?qiáng)是矢量，所以求場強(qiáng)時(shí)應(yīng)該既求出大小，也求出方向,請你利用電場強(qiáng)度的疊加定性分析： (1)等量異種點(diǎn)電荷的中垂線上，各點(diǎn)的場強(qiáng)分布有何特點(diǎn)？兩電荷的連線上呢？ (2)等量同種點(diǎn)電荷的中垂線上，各點(diǎn)的場強(qiáng)分布有何特點(diǎn)？兩電荷的連線上呢？,答案：(1)等量異號點(diǎn)電荷如圖所示兩電荷連線的中垂線上：各點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)橛烧姾傻囊贿呏赶蜇?fù)電荷的一邊，且與中垂線垂直，O點(diǎn)的場強(qiáng)最大，從O點(diǎn)沿中垂線向兩邊逐漸減小，直到無窮遠(yuǎn)為零；中垂線上任意一點(diǎn)a與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對稱點(diǎn)b的場強(qiáng)大小相等，方向相同,兩電荷的連線上：各點(diǎn)的場強(qiáng)方向由正電荷沿兩電荷的連線指向負(fù)電荷，O點(diǎn)的場強(qiáng)最小，從O點(diǎn)沿兩電荷的連線向兩邊逐漸增大；兩電荷的連線上，任一點(diǎn)c與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對稱點(diǎn)d的場強(qiáng)大小相等，方向相同,(2)等量同號點(diǎn)電荷如圖所示兩電荷連線的中垂線上：O點(diǎn)和無窮遠(yuǎn)處的場強(qiáng)均為零，所以在中垂線上，由O點(diǎn)的場強(qiáng)為零開始，場強(qiáng)先增大，后逐漸減小，到無窮遠(yuǎn)處時(shí)減小為零；中垂線上任一點(diǎn)a與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對稱點(diǎn)b的場強(qiáng)大小相等，方向相反 兩電荷的連線上：在兩電荷的連線上，每點(diǎn)場強(qiáng)的方向由該點(diǎn)指向O點(diǎn)，大小由O點(diǎn)的場強(qiáng)為零開始向兩端逐漸變大；任意一點(diǎn)c與該點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)的對稱點(diǎn)d的場強(qiáng)大小相等，方向相反.,(1)意義：如果在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致，這樣的曲線就叫做電場線,(2)特點(diǎn)： 電場線不是電場里實(shí)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 電場線始于正電荷，止于負(fù)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(yuǎn)處；在負(fù)電荷形成的電場中，電場線起于無窮遠(yuǎn)處，止于負(fù)電荷 電場線不閉合，不相交，也不是帶電粒子的運(yùn)動軌跡 在同一電場里，電場線越密的地方，場強(qiáng)越大，電場線越稀的地方，場強(qiáng)越小,(3)幾種常見電場的電場線如圖所示 點(diǎn)電荷的電場線分布 等量同種電荷的電場線 等量異種電荷的電場線,帶電平行金屬板,電場線是不是電荷的運(yùn)動軌跡？在具備什么條件時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動軌跡可以和電場線重合？ 答案：如圖所示，正電荷在A點(diǎn)的受 力方向沿著該點(diǎn)的電場線的切線方向， v0沿圖示方向，則圖中虛線反映了粒 子的運(yùn)動軌跡，并不和電場線重合，在A點(diǎn)，即使v00，電荷也不會沿電場線運(yùn)動在下列特殊條件同時(shí)滿足時(shí)，帶電粒子的運(yùn)動軌跡可以與電場線重合：a.電場線是直線b.帶電粒子的初速度為零或初速度方向與電場線方向在同一直線上c.帶電粒子所受合力方向與運(yùn)動方向在同一直線上.,(1)各點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都一樣的電場，叫做勻強(qiáng)電場 (2)勻強(qiáng)電場的電場線是疏密均勻的平行直線 特別提醒： 相距很近帶有等量異種電荷的一對平行金屬板之間的電場，可以看做勻強(qiáng)電場,誤區(qū)1：由公式EF/q可知，電場中某確定點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小與放在該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電量成反比 點(diǎn)撥：電場中某確定點(diǎn)的電場強(qiáng)度是客觀存在的，它是由場源電荷產(chǎn)生的因此，其大小、方向一定，與該點(diǎn)放不放檢驗(yàn)電荷無關(guān)，與所放檢驗(yàn)電荷的正負(fù)無關(guān)，與所放檢驗(yàn)電荷電量的多少也無關(guān)放在電場中某確定點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷所受電場力的大小與該檢驗(yàn)電荷電量的大小成正比，即檢驗(yàn)電荷的電量越大，它所受的電場力也越大，檢驗(yàn)電荷所受電場力與所帶電量之比為一恒量，這個(gè)恒量就是電場強(qiáng)度,誤區(qū)2：電場中某確定點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向，就是置于該點(diǎn)的電荷所受電場力的方向 點(diǎn)撥：因?yàn)殡妶鲋心炒_定點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向只能有一個(gè)，所以我們規(guī)定電場中該確定點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向是正電荷放在該點(diǎn)時(shí)所受電場力的方向這樣一來，電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向跟負(fù)電荷放在該點(diǎn)所受電場力的方向相反 誤區(qū)3：電場線是電場中實(shí)際存在的線 點(diǎn)撥：電場線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋鲭妶龆傧氤鰜淼木€用電場線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場方向亦即場強(qiáng)方向，用電場線的疏與密表示電場的弱與強(qiáng)實(shí)際上，電場線并不是真實(shí)存在的,關(guān)于電場，下列敘述正確的是 ( ) A以點(diǎn)電荷為圓心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場強(qiáng)都相同 B正電荷周圍的電場強(qiáng)度一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)度大 C電場中某點(diǎn)放入試探電荷q，該點(diǎn)的場強(qiáng)E ，取走q后，該點(diǎn)場強(qiáng)不變 D電荷所受電場力很大，該點(diǎn)電場強(qiáng)度一定很大,解析：A：場強(qiáng)是矢量，不僅有大小，而且有方向，以點(diǎn)電荷Q為圓心，半徑為r的球面上，場強(qiáng)的大小EkQ/r2，但方向不同，故A錯(cuò)誤 B：在正電荷和負(fù)電荷周圍確定場強(qiáng)的方法相同，用試探電荷q放到被考察點(diǎn)，q所受的電場力為F，那么EF/q.由此可見，何處場強(qiáng)大，何處場強(qiáng)小，與電荷的正負(fù)并沒有什么關(guān)系，故B也錯(cuò)誤 C：電場強(qiáng)度E是電場的性質(zhì)，試探電荷是用來體現(xiàn)這一性質(zhì)的“工具”，就像用溫度計(jì)測量水的溫度一樣，溫度計(jì)插入水中，水的溫度就由溫度計(jì)顯示出來，取走溫度計(jì)，水的溫度仍然如此，不會消失故C正確,D：EF/q一式中，E的大小并不是由F、q來決定的在電場中某一點(diǎn)放入一試探電荷q，那么q越大，F(xiàn)越大，而F/q這一比值將不變故D錯(cuò)誤 答案：C 點(diǎn)評：通過本例的分析，可使學(xué)生全面地理解場強(qiáng)的定義場強(qiáng)是由電場本身決定的，與試探電荷q無關(guān),(2009福建仙游現(xiàn)代中學(xué)高二檢測)下列說法中正確的是 ( ) A電場強(qiáng)度反映了電場力的性質(zhì)，因此電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與試探電荷在該點(diǎn)所受的電場力成正比 B電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于F/q，與試探電荷的受力大小及電荷量有關(guān) C電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向即帶正電的試探電荷在該點(diǎn)的受力方向 D公式E 和E 對于任何靜電場都是適用的 答案：C,把質(zhì)量為m的正點(diǎn)電荷q，在電場中從靜止釋放，在它運(yùn)動過程中如果不計(jì)重力，下述正確的是 ( ) A點(diǎn)電荷運(yùn)動軌跡必與電場線重合 B點(diǎn)電荷的速度方向，必定和所在點(diǎn)的電場線的切線方向一致 C點(diǎn)電荷的加速度方向，必與所在點(diǎn)的電場線的切線方向一致 D點(diǎn)電荷的受力方向，必與所在點(diǎn)的電場線的切線方向一致,解析：雖正點(diǎn)電荷q由靜止釋放，在初始時(shí)刻沿受力方向(即該點(diǎn)電場線的切線方向)運(yùn)動，但下一時(shí)刻正電荷的速度方向與此時(shí)所受電場力方向通常情況不一致(勻強(qiáng)電場中除外)，出現(xiàn)夾角，該粒子不再沿電場線方向運(yùn)動因此，其運(yùn)動軌跡不再與電場線重合，其速度方向與電場力方向不再一致(初始時(shí)刻除外)，故A、B選項(xiàng)不正確；該點(diǎn)電荷的加速度方向，也即電荷所受電場力方向必與該點(diǎn)場強(qiáng)方向一致，即與所在點(diǎn)的電場線的切線方向一致，故C、D選項(xiàng)正確 答案：CD,點(diǎn)評：電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向，規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)的受力方向場強(qiáng)的情況用電場線形象描述時(shí)，方向是電場線的切線方向但一定要讓學(xué)生明確：電場線不是電荷在電場中的運(yùn)動軌跡,(2008東莞高二檢測)如圖所示，直線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，曲線是某一帶電粒子通過電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)若帶電粒子運(yùn)動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可以做出的判斷是 ( ) A帶電粒子所帶電荷的符號 B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向 C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處大 D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度方向,答案：BCD 解析：由帶電粒子在電場中運(yùn)動的軌跡可判定受力的方向，由電場線的疏密程度可判定電場力的大小，根據(jù)牛頓第二定律可判加速度的大小，所以BCD選項(xiàng)正確.,如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由AOB移動，則電子所受的電場力的大小和方向變化情況是 ( ) A先變大后變小，方向水平向左 B先變大后變小，方向水平向右 C先變小后變大，方向水平向左 D先變小后變大，方向水平向右,解析：由電場的疊加原理， 等量異種電荷在中垂線上 的電場強(qiáng)度在O點(diǎn)最大，離 O點(diǎn)越遠(yuǎn)場強(qiáng)越小，但各點(diǎn) 的方向是相同的，都水平向右(如右圖) 電子在中垂線上移動時(shí)，受到的電場力與場強(qiáng)的方向相反，即水平向左故正確選項(xiàng)是A. 答案：A 點(diǎn)評：通過本例，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會正確解決電場疊加的問題教師應(yīng)讓學(xué)生自己分析，先由平行四邊形定則對特殊點(diǎn)合成情況入手，進(jìn)而弄清整個(gè)線上的情況,(2009貴州興義市清華實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二檢測)在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電Q1，一個(gè)帶負(fù)電Q2，且Q12Q2.用E1和E2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小，則在x軸上 ( ) AE1E2之點(diǎn)只有一處，該處合場強(qiáng)度為0 BE1E2之點(diǎn)共有兩處：一處合場強(qiáng)為0，另一處合場強(qiáng)為2E2,CE1E2之點(diǎn)共有三處：其中兩處合場強(qiáng)為0，另一處合場強(qiáng)為2E2 DE1E2之點(diǎn)共有三處：其中一處合場強(qiáng)為0，另兩處合場強(qiáng)為2E2 答案：B 解析：由場強(qiáng)的疊加原理知B選項(xiàng)正確.,豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場其電場強(qiáng)度為E，在該勻強(qiáng)電場中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成角時(shí)小球恰好平衡，如圖所示，請問： (1)小球帶電荷量是多少？ (2)若剪斷絲線，小球碰到 金屬板需多長時(shí)間？,解析：(1)由于小球處于平衡狀態(tài)，對小球受力分析如下圖所示 TsinqE Tcosmg (2)由第(1)問中的方程知T ，而剪斷絲線后小球所受電場力和重力的合力與未剪斷絲線時(shí)絲線的拉力大小相等，故剪斷絲線后小球所受重力、電場力的合力等于 .小球的加速度a g/cos，小球由靜止開始沿著絲線拉,力的反方向做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)碰到金屬板上時(shí)，它走的位移為 答案：q 點(diǎn)評：解答本題的方法和解力學(xué)題的方法完全一樣，只不過多了個(gè)電場力，同學(xué)們解答此題時(shí)注意分析清楚小球的位移為,如圖所示，在固定的水平絕緣平板上有A、B、C三點(diǎn)，B左側(cè)的空間存在著場強(qiáng)大小為E，方向水平向右的勻強(qiáng)電場，在A點(diǎn)放置一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電的小物塊，物塊與平板之間的動摩擦因數(shù)為，給物塊一個(gè)水平向左的初速度v0之后，該物塊能夠到達(dá)C點(diǎn)并立即折回，最后又回到A點(diǎn)靜止下來，求：,(1)此過程中物塊所走的總路程x有多大？ (2)若 那么物塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度vB是多大？ (3)若 那么物塊所帶的電荷量q是多大？ 答案： 解析：(1)對全程應(yīng)用動能定理有mgx 得x (2)對AB段應(yīng)用動能定理有,(3)對AC過程應(yīng)用動能定理有,如圖所示，帶正電小球質(zhì)量為m1102kg，帶電量為q1106C，置于光滑絕緣水平面上的A