人教版 (新课标)选修1二、电场优质学案及答案

这是一份人教版 (新课标)选修1二、电场优质学案及答案，共7页。学案主要包含了电场等内容，欢迎下载使用。







eq \([先填空])


1．电场


(1)只要有电荷存在，电荷的周围就有电场．


电荷间相互作用是通过电场实现的．


(2)电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用．


(3)电场虽然看不见、摸不着，但它是客观存在的物质．


2．试探电荷


在电场中放入的电荷，它的电荷量要非常小，体积也要充分小．


3．电场强度


(1)定义：放入电场中某点的电荷，所受静电力F跟它的电荷量的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．


(2)公式：E＝eq \f(F,q).


(3)单位：牛每库(N/C)．


(4)方向：电场强度是矢量，不仅有大小，还有方向．物理学上规定：正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向，负电荷受电场力的方向与该点场强的方向相反．


(5)物理意义：电场强度是描述电场强弱和方向的物理量．


eq \([再判断])


1．在电荷周围有电场，其是客观存在的．(√)


2．如果把放入电场中某点的试探电荷取走，则那点的电场强度变为0.(×)


3．电荷在电场中的受力方向就是该点的场强方向．(×)


eq \([后思考])


1．两个相隔一定距离的电荷可以产生相互作用，电荷之间是通过什么来传递相互作用呢？


【提示】 电荷之间是通过电场产生相互作用的．


2．电场强度的方向就是电荷受力的方向，对吗？


【提示】 不对．正电荷在电场中某点受电场力的方向为该点场强方向．负电荷受电场力的方向与该点场强方向相反．





1．对电场强度的理解


(1)电场强度是描述电场性质的物理量，与放入电场中的电荷无关，它的大小是由电场本身来决定的．


(2)公式E＝eq \f(F,q)是电场强度的定义式，适用于一切电场，但E不随F和q的变化而变化，不能说E与F成正比，也不能说E与q成反比．定义式仅告诉我们一种测量场强大小的方法．


(3)在电场中的同一点，eq \f(F,q)是不变的；在电场中的不同点，eq \f(F,q)往往不同，即eq \f(F,q)完全由电场本身性质决定，与放不放试探电荷，放入试探电荷的电性、电荷量多少均无关系．


(4)电场强度是矢量．空间某一点有几个电场叠加，该点的合场强可用平行四边形定则计算．即几个点电荷的电场中某点的场强等于各个点电荷在该点单独产生的场强的矢量和．


2．点电荷的电场


根据电场强度的定义式可得点电荷Q在空间中形成电场的电场强度的表达式：E＝keq \f(Q,r2)(r为空间某点到点电荷的距离)．





1．(多选)由电场强度的定义式E＝eq \f(F,q)可知，在电场中的同一点( )


【导学号：46852003】


A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比


B．无论试探电荷q值(不为零)如何变化，F与q的比值始终不变


C．电场中某点的场强为零，则处在该点的电荷受到的静电力一定为零


D．一个不带电的小球在P点受到的静电力为零，则P点的场强一定为零


【解析】 由E＝eq \f(F,q)知，电场中某点场强E只由电场本身决定，与是否引入试探电荷q及q的大小、正负无关，故A项错，B项对；由F＝qE知，E＝0时，F一定为零，F＝0，E不一定为零，故C项对，D项错．


【答案】 BC


2．场源电荷Q＝2×10－4 C，是正点电荷；试探电荷q＝－2×10－5 C，是负点电荷．它们相距r＝2 m而静止，且都在真空中，如图1­2­1所示．求：





图1­2­1


(1)q受的电场力；


(2)q所在的B点的场强EB；


(3)只将q换为q′＝4×10－5 C的正点电荷，再求q′受力及B点的场强．


【解析】 (1)由库仑定律得


F＝keq \f(Q·q,r2)＝9×109×eq \f(2×10－4×2×10－5,22) N＝9 N.


方向在A与B的连线上，且由B指向A.


(2)因电场强度的定义式：E＝eq \f(F,q)，


所以EB＝eq \f(9,2×10－5) N/C＝4.5×105 N/C.


方向沿A、B连线向右．


(3)由库仑定律


F′＝keq \f(Q·q′,r2)＝9×109×eq \f(2×10－4×4×10－5,22) N＝18 N.


方向沿A、B连线向右，EB＝eq \f(F′,q′)＝eq \f(18,4×10－5) N/C＝4.5×105 N/C.


方向沿A、B连线向右．


【答案】 (1)9 N，方向在A与B连线上，且由B指向A


(2)4.5×105 N/C，方向沿A、B连线向右


(3)18 N，方向沿A、B连线向右；4.5×105 N/C，方向沿A、B连线向右





1．电场强度的大小和方向都取决于电场本身．


2．电场强度的大小虽然可由eq \f(F,q)来量度，但与试探电荷的存在与否无关．


3．电场力F＝qE取决于电荷量q及电场中这一点的电场强度E的大小．








eq \([先填空])


1．概念


为了直观形象地描述电场中各点电场强度的分布，在电场中画出一系列曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向．


2．电场线的特点


(1)始于正电荷(或无穷远)，终止于无穷远(或负电荷)．


(2)任意两条电场线都不相交．


(3)在同一幅电场分布图中，电场越强的地方，电场线越密．


3．匀强电场


(1)定义：场强大小和方向处处相同的电场．


(2)电场线：匀强电场中的电场线是距离相等的平行线．


(3)获取方法：平行正对的两金属板分别带有等量的正负电荷后，在两板之间除边缘外就是匀强电场．


eq \([再判断])


1．电场线是客观存在的物质．(×)


2．电场线只能表示电场强度的方向．(×)


3．电场中未画电场线的地方电场强度为0.(×)


eq \([后思考])


1．电场中的电场线是真实存在的吗？


【提示】 不是．电场线是人们为形象地描述电场而假想的，是一种物理模型．


2．为什么任意两条电场线都不相交？


【提示】 电场线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向．若相交则该点会有两个电场强度的方向，与实际不符合．





1．电场线的特点


(1)不相交(空间任何一点，只能有一个确定的场强方向)；


(2)不闭合(起于正电荷或来自无穷远处，止于负电荷或伸向无穷远处)；


(3)电场线上各处的切线方向(或在电场中电场线的方向)表示场强的方向；


(4)电场线的疏密程度表示场强的大小．电场线越密场强越大，越疏场强越小．


2．几种常见带电体周围的电场线分布





3．(多选)如图1­2­2中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强大小，则( )





图1­2­2


【导学号：46852004】


A．A、B两点的场强方向相同


B．电场线从A指向B，所以EA＞EB


C．A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA＝EB


D．不知A、B附近的电场线分布状况，EA、EB的大小不能确定


【解析】 根据电场线的物理意义，线上各点的切线方向表示该点的场强方向．因题中的电场线是直线，所以A、B两点的场强方向相同，都沿着电场线向右；因为电场线的疏密程度反映了场强的大小，但由于题中仅画出一条电场线，不知道A、B附近电场线的分布状况，所以无法确定EA、EB的大小，故A、D项正确．


【答案】 AD


4．如图1­2­3是静电场中一部分电场线的分布，下列说法中正确的是( )





图1­2­3


A．这个电场可能是负点电荷的电场


B．点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大


C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)


D．负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点切线方向


【解析】 负点电荷的电场是会聚状直线，A项错误；电场线的疏密程度表示电场的强弱，所以有EA>EB，又有F＝qE，故电场力FA>FB，B项正确；由牛顿第二定律知，加速度a＝eq \f(F,m)，所以aA>aB，C项错误；因为“B点切线方向”即B点场强方向，而负电荷所受电场力的方向与场强方向相反，D项错误．


【答案】 B


5．在如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是( )


【导学号：46852005】





A． B． C． D.


【解析】 A选项中A、B两点电场强度大小相等，但方向不同；B选项中EA>EB；C选项中是匀强电场；D选项中EB>EA，且方向也不同．故只有C正确．


【答案】 C





电场线不是客观存在的，它只是用来描述电场的方向和定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹，带电粒子在电场中的运动轨迹是由带电粒子受的合外力与初速度共同决定的.但电场线能反映带电粒子在电场线上各点受电场力的方向.


学 习 目 标
知 识 脉 络
1．知道电场是客观存在的物质，认识电场．


2．理解电场强度的概念，会用电场强度描述电场．(重点)


3．知道电场线，了解电场线的特点．(重点)


4．学会用电场线描述常见电场的分布．(难点、重点)
电 场 和 电 场 强 度
电 场 线
电场
电场线图样
简要描述
电场特点
正点


电荷
发散状


直线
离点电荷近处电场强度大，方向背离正电荷
负点


电荷
会聚状


直线
离点电荷近处电场强度大，方向指向负电荷
等量


同种


电荷
相斥状


曲线
连线上：中点场强最小(为零)，靠近电荷变大


中垂线：中点场强最小(为零)，向外移动先变大后变小
等量


异种


电荷
相吸状曲线
连线上：中点场强最小，靠近电荷变大


中垂线：中点场强最大，向外移动逐渐变小
匀强


电场
(两平行板正对，中间部分为匀强电场)平行的、等间距的、同向的直线
大小相等，方向相同