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 ( )
②电场中某点的场强等于F/q,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关 ( )
③电场中某点的场强方向即试探电荷在该点的受力方向 ( )
④公式E=q和E=kr2对于任何静电场都是适用的 ( )
[知识梳理]
1.静电场
(1)电场是存在于电荷周围的一种________,静电荷产生的电场叫静电场.
(2)电荷间的相互作用是通过________实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有____________.
2.电场强度
(1)物理意义:表示电场的________和________.
(2)定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的____________的比值叫做该点的电场强度.
(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__________定则.
3.场强三个表达式的比较
表达式 比较 | E=q | E=kr2 | E=d |
意义 | 电场强度定义式 | 真空中点电荷的电场强度决定式 | 匀强电场中E与U关系式 |
适用条件 | 一切电场 | ①真空; ②点电荷 | 匀强电场 |
决定因素 | 由电场本身决定,与q无关 | 由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定 | 由电场本身决定 |
[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
[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度的________及________,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的__________方向表示该点的电场强度方向,曲线的________表示电场强度的大小.
2.几种典型电场的电场线分布
(1)正点电荷的电场如图2甲所示:电场线由________出发,到________终止.
(2)负点电荷的电场如图乙所示:电场线由________出发,到________终止.
(3)匀强电场的电场线分布如图丙所示.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 | 为____ | 中垂线上最大 连线上最小 |
由O沿中垂线向外场强的变化 | 先______后______ | 逐渐减小 |
关于O点对称的两点A与A′,B与B′场强的关系 | 等大、反向 | ______、______ |