高三物理教案：《電場(chǎng)力的性質(zhì)》教學(xué)設計

　　知識點(diǎn)總結

　　知道幾種典型的電場(chǎng)線(xiàn)的發(fā)布，知道電場(chǎng)線(xiàn)的特點(diǎn)，理解電場(chǎng)強度的定義式及其物理意義。

　　考點(diǎn)1.電場(chǎng)強度

　　1.電場(chǎng)

　　(1)定義：存在電荷周?chē)�能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)。

　　(2)基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用。

　　2.電場(chǎng)強度

　　(1)定義：放入電場(chǎng)中的電荷受到的電場(chǎng)力F與它的電荷量q的比值，叫做改點(diǎn)的電場(chǎng)強度。

　　(2)單位：N/C或V/m。

　　(3)電場(chǎng)強度的三種表達方式的比較

　　(4)矢量性：規定正電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的方向為改點(diǎn)電場(chǎng)強度的方向，或與負電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的方向相反。

　　(5)疊加性：多個(gè)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強度為各個(gè)電荷單獨在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強度的矢量和，這種關(guān)系叫做電場(chǎng)強度的疊加，電場(chǎng)強度的疊加尊從平行四邊形定則。

　　考點(diǎn)2.電場(chǎng)線(xiàn)、勻強電場(chǎng)

　　1.電場(chǎng)線(xiàn)：為了形象直觀(guān)描述電場(chǎng)的強弱和方向，在電場(chǎng)中畫(huà)出一系列的曲線(xiàn)，曲線(xiàn)上的各點(diǎn)的切線(xiàn)方向代表該點(diǎn)的電場(chǎng)強度的方向，曲線(xiàn)的疏密程度表示場(chǎng)強的大小。

　　2.電場(chǎng)線(xiàn)的特點(diǎn)

　　(1)電場(chǎng)線(xiàn)是為了直觀(guān)形象的描述電場(chǎng)而假想的、實(shí)際是不存在的理想化模型。

　　(2)始于正電荷或無(wú)窮遠，終于無(wú)窮遠或負電荷，電場(chǎng)線(xiàn)是不閉合曲線(xiàn)。

　　(3)任意兩條電場(chǎng)線(xiàn)不相交。

　　(4)電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示電場(chǎng)的強弱，某點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強方向，它不表示電荷在電場(chǎng)中的運動(dòng)軌跡。

　　(5)沿著(zhù)電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢降低;電場(chǎng)線(xiàn)從高等勢面(線(xiàn))垂直指向低等勢面(線(xiàn))。

　　3.勻強電場(chǎng)

　　(1)定義：場(chǎng)強方向處處相同，場(chǎng)強大小處處相等的區域稱(chēng)之為勻強電場(chǎng)。

　　(2)特點(diǎn)：勻強電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)是等距的平行線(xiàn)。平行正對的兩金屬板帶等量異種電荷后，在兩板之間除邊緣外的電場(chǎng)就是勻強電場(chǎng)。

　　(3)幾種典型的電場(chǎng)線(xiàn)：孤立的正電荷、負電荷、等量異種電荷、等量同種電荷、正點(diǎn)電荷與大金屬板間、帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)線(xiàn)。

　　電場(chǎng)強度即疊加屬于中頻考查，且一般單獨考查，在考題中多結合幾種典型電場(chǎng)的特點(diǎn)，綜合利用電場(chǎng)的疊加原理，考查電場(chǎng)強度大小的計算方法和方向的判斷方法。電場(chǎng)力的大小和方向屬于高頻考點(diǎn)，且多和力學(xué)知識綜合，來(lái)達到綜合考查學(xué)生能力層次的目的。

　　誤區提醒

　　1.電場(chǎng)線(xiàn)與帶電粒子在電場(chǎng)中的運動(dòng)軌跡的關(guān)系根據電場(chǎng)線(xiàn)的定義,一般情況下,帶電粒子在電場(chǎng)中的運動(dòng)軌跡不會(huì )與電場(chǎng)線(xiàn)重合,只有同時(shí)滿(mǎn)足以下三個(gè)條件時(shí),兩者才會(huì )重合:

　　(1)電場(chǎng)線(xiàn)為直線(xiàn);

　　(2)電荷初速度為零,或速度方向與電場(chǎng)線(xiàn)平行;

　　(3)電荷僅受電場(chǎng)力或所受其他力合力的方向與電場(chǎng)線(xiàn)平行.

　　2.等量同種電荷和等量異種電荷的電場(chǎng)

　　(1)等量同種電荷的電場(chǎng)如圖甲所示

　�、賰牲c(diǎn)電荷連線(xiàn)中點(diǎn)O處的場(chǎng)強為零,此處無(wú)電場(chǎng)線(xiàn).

　�、趦牲c(diǎn)電荷連線(xiàn)中點(diǎn)O附近電場(chǎng)線(xiàn)非常稀疏,但場(chǎng)強不為零.

　�、蹚膬牲c(diǎn)電荷連線(xiàn)中點(diǎn)O沿中垂面(線(xiàn))到無(wú)限遠,電場(chǎng)線(xiàn)先變密后變疏,即場(chǎng)強先變大后變小.

　�、軆牲c(diǎn)電荷連線(xiàn)中垂線(xiàn)上各點(diǎn)的場(chǎng)強方向和中垂線(xiàn)平行.

　�、蓐P(guān)于O點(diǎn)對稱(chēng)的兩點(diǎn)A與A′、B與B′的場(chǎng)強等大、反向.

　　(2)等量異種電荷的電場(chǎng)如圖乙所示.

　�、賰牲c(diǎn)電荷連線(xiàn)上各點(diǎn)的場(chǎng)強方向從正電荷指向負電荷,沿電場(chǎng)線(xiàn)方向場(chǎng)強先變小再變大.

　�、趦牲c(diǎn)電荷連線(xiàn)的中垂面(線(xiàn))上,電場(chǎng)線(xiàn)的方向均相同,即場(chǎng)強方向相同,且與中垂面(線(xiàn))垂直.

　�、坳P(guān)于O點(diǎn)對稱(chēng)的兩點(diǎn)A與A′、B與B′的場(chǎng)強等大同向.

　　例題1. 如圖，A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別帶QA=2×10-8C，QB=-2×10-8C的電量，用絕緣細線(xiàn)懸于同一水平線(xiàn)上，相距3cm，在水平方向的勻強電場(chǎng)作用下，它們保持相對靜止，絕緣細線(xiàn)沿豎直方向，

　　求：(1)勻強電場(chǎng)的場(chǎng)強的大小和方向

　　(2)A、B兩質(zhì)點(diǎn)連線(xiàn)中點(diǎn)處的場(chǎng)強大小和方向

　　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)對A受力分析，E的方向為由QB指向QA， 對于A(yíng)水平方向受到B對A的吸引力、還受到外加的電場(chǎng)力，根據平衡條件有：EQA=kQAQB/r2

　　解得E=2×105N/C方向水平向左

　　(2)對于A(yíng)、B連線(xiàn)中點(diǎn)，有3處場(chǎng)強疊加。分別是E和EB和EA，其中E與(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。

　　例題2. 在真空中同一條直線(xiàn)上的A、B兩點(diǎn)固定有電荷量分別為+4Q和-Q的點(diǎn)電荷。

　�、� 將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線(xiàn)上的哪個(gè)位置，可以使它在電場(chǎng)力作用下保持靜止?

　�、谌粢�求這三個(gè)點(diǎn)電荷都只在電場(chǎng)力作用下保持靜止，那么引入的這個(gè)點(diǎn)電荷應是正電荷還是負電荷?電荷量是多大?

　　答案：①B的右側，和A關(guān)于B對稱(chēng)②負電荷，電荷量為4Q

　　解析：

　�、偃舻谌齻�(gè)點(diǎn)電荷C帶正電

　　所以，不論C電性如何，只能在B點(diǎn)的右側

　　設A、B之間的距離為r, B、C之間的距離為