3電場電場強度第1課時電場強度電場強度的疊加[學習目標]1.知道電場的概念及電場的基本性質(zhì).2.理解電場強度及其定義式，并能用該公式進行有關(guān)計算.3.掌握點電荷的電場和電場強度的疊加．一、電場1．電場：存在于________周圍的一種特殊物質(zhì)，電荷之間的相互作用是通過________產(chǎn)生的．2．場像分子、原子等實物粒子一樣具有________，場是________存在的一種形式．二、電場強度1．試探電荷與場源電荷(1)試探電荷：為了便于研究電場各點的性質(zhì)而引入的電荷，是電荷量和體積都________的點電荷．(2)場源電荷：________________的帶電體所帶的電荷，也叫源電荷．2．電場強度(1)定義：放入電場中某點的試探電荷所受的__________與它的__________之比，叫作該點的電場強度．(2)定義式：E＝eq\f(F,q).(3)單位：________________.(4)方向：電場強度是矢量，規(guī)定電場中某點的電場強度的方向與正電荷在該點所受的靜電力的方向________，與負電荷在該點所受靜電力的方向________．三、點電荷的電場電場強度的疊加1．真空中點電荷的電場(1)電場強度公式：E＝________________.(2)方向：如果以電荷量為Q的點電荷為中心作一個球面，當Q為正電荷時，E的方向沿半徑____________；當Q為負電荷時，E的方向沿半徑____________．2．電場強度的疊加電場強度是________量，如果場源是多個點電荷時，則電場中某點的電場強度等于各個點電荷________在該點產(chǎn)生的電場強度的________________________________________．1．判斷下列說法的正誤．(1)根據(jù)電場強度的定義式E＝eq\f(F,q)可知，E與F成正比，與q成反比．()(2)電場中某點的電場強度與正電荷受力方向相同，當該點放置負電荷時，電場強度反向．()(3)由E＝eq\f(kQ,r2)知，在以Q為球心、r為半徑的球面上，各處電場強度相同．()(4)若空間中只有兩個點電荷，則該空間某點的電場強度等于這兩個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和．()2．在靜電場中的某一點A放一個試探電荷q＝－1×10－10C，q受到的靜電力為1×10－8N，方向向左，則A點的電場強度的大小為________，方向__________；如果從A點取走q，A點電場強度大小為____________．一、電場電場強度導學探究(1)電荷A是如何對電荷B產(chǎn)生作用力的？電荷B是如何對電荷A產(chǎn)生作用力的？(2)在空間中有一電場，把一帶電荷量為q的試探電荷放在電場中的A點，該電荷受到的靜電力為F.若把帶電荷量為2q的點電荷放在A點，則它受到的靜電力為多少？若把帶電荷量為nq的點電荷放在該點，它受到的靜電力為多少？電荷受到的靜電力F與電荷量q有何關(guān)系？(3)如圖所示，若此電場為正點電荷Q的電場，在距Q的距離為r處放一試探電荷q，求q受到的靜電力F與q的比值；該比值與q有關(guān)嗎？知識深化1．電場強度的大小和方向都是由電場本身所決定的，與試探電荷無關(guān)．2．電場強度是矢量，其方向與在該點的正電荷所受靜電力的方向相同，與在該點的負電荷所受靜電力的方向相反．3．公式E＝eq\f(F,q)可變形為F＝qE，正電荷所受靜電力方向與該點電場強度方向相同，負電荷所受靜電力方向與該點電場強度方向相反．例1電場中有一點P，點P處放一試探電荷q，關(guān)于P點的電場強度，下列說法正確的是()A．P點電場強度的方向總是跟靜電力的方向一致B．將放在P點的試探電荷q拿走，則P點的電場強度為零C．根據(jù)公式E＝eq\f(F,q)可知，P點電場強度的大小跟靜電力成正比，跟放入P點的電荷的電荷量成反比D．P點的電場強度越大，則同一試探電荷在P點所受的靜電力越大例2如圖所示，在一帶負電荷的導體A附近有一點B，如在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則：(1)B處電場強度多大？方向如何？(2)如果換成一個q2＝＋4.0×10－7C的電荷放在B點，其受力多大？此時B處電場強度多大？(3)如果將B處電荷拿走，B處的電場強度是多大？二、點電荷的電場電場強度的疊加導學探究(1)如圖所示，在正點電荷Q的電場中，P點到Q的距離為r，則Q在P點的電場強度是多大？方向如何？(2)如果再有一正點電荷Q′＝Q，放在如圖所示的位置，P點的電場強度多大？知識深化1．對點電荷電場強度公式E＝keq\f(Q,r2)的理解．(1)E＝keq\f(Q,r2)僅適用于真空中的點電荷的電場，而E＝eq\f(F,q)適用于任何電場．(2)在計算式E＝keq\f(Q,r2)中，r→0時，電場強度E不可以認為無窮大．因為r→0時，帶電荷量為Q的物體就不能看成點電荷了．2．均勻帶電球體之外某點的電場強度E＝eq\f(kQ,r2)，式中r為球心到該點的距離．3．電場強度是矢量，對于同一直線上電場強度的合成，可先規(guī)定正方向，進而把矢量運算轉(zhuǎn)化成代數(shù)運算，對于互成角度的電場強度的疊加，合成時遵循平行四邊形定則．例3(2022·三明市高二期末)如圖，真空中有一等邊三角形ABC，邊長d＝0.30m．在A點固定一電荷量q1＝＋3.0×10－6C的點電荷，靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，求：(1)點電荷q1產(chǎn)生的電場在C處的電場強度E1的大小；(2)在B點固定另一個q2＝－3.0×10－6C的點電荷，則C處合電場強度E的大小及方向；(3)在(2)條件下，試探電荷q3＝＋5.0×10－7C放在C處受到的靜電力F大小．針對訓練(2021·平岡中學高二上月考)如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O點為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°.電荷量相等、電性相反的兩個點電荷分別置于M、N兩點，這時O點電場強度的大小為E1；若將N點處的點電荷移至P點，此時O點的電場強度大小為E2，則E1與E2之比