电场强度 2.doc

沂水四中 2011 - 2012 学年度第一学期
高二、物理 * 选修3-1* 讲案
编写： 审核：
周次
上课时间
2011-9-7
课型
新授课
课题
电场强度（第二课时）
学习目标
1. 知道电场线表示电场的科学方法。
2．理解几种常见电场的电场及电场线的特点。
3. 理解匀强电场
学习重点
电场线表示电场的方法
学习难点
几种常见电场的电场强度的变化规律
· 教学过程
※问题探究一、电场线
1. 定义：在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，曲线上每一点的切线方向跟该点电场强度的方向相同，这一系列的曲线叫电场线。
2、特点：
a、起始于正电荷或无限远，终止于无限远或负电荷
b、电场线是为了形象描述电场而人为画出的假象曲线，并非客观存在．
c、电场线不相交、不闭合、也不是粒子的运动轨迹
d、同一电场中电场线的疏密反映电场的强弱，电场线越密电场越强．
【典例1】 如图l—40所示为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是 ( )
A．这个电场可能是负点电荷形成的
B．C点处的场强为零，因为那里没有电场线
C．点电荷q在A点所受到的电场力比在B点所受到的电场力大
D．负电荷在B点时受到的电场力的方向沿B点切线方向
【变式1】把质量为m的正点电荷q，在电场中由静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下列说法正确的是 ( )
A．点电荷运动轨迹必与电场线重合
B．点电荷的速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
C．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
D．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致
※问题探究二、几种常见带点体周围的电场线
1、点电荷的电场线
点电荷的电场线分布如图所示．其特征有：
a点电荷电场具有中心对称性．
b正点电荷的电场线方向背离中心，负点电荷的电场线方向指向中心．
c每条电场线为直线，离场源电荷越近，电场强度越强，反之越弱．
2、等量异种、同种点电荷的电场线
(1)等量异种点电荷形成的电场中的电线分布情况如图1—38甲所示，其特点有：
①两点电荷连线上各点场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大，中点场强最小
②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直
③在中垂面(中垂线)上，与两点电荷连线的中点等距离的各点场强相等，中点场强最大．

(2)等量同种点电荷形成的电场中的电场线分布情况如图所示，其特点有：
①两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线．
②两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零．
③从两点电荷连线中点沿中垂面(中垂线)到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小，某一位置场强最大
3、点电荷与导体形成的电场中的电场线，分布如图所示

导体表面的电场线一定垂直于导体表面，在导体表面移动点电荷时，电场力不做功．
【典例2】 如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A—O—B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是 ( ) A．先变大后变小，方向水平向左
B．先变大后变小，方向水平向右
C．先变小后变大，方向水平向左
D．先变小后变大，方向水平向右

【变式2】 如图所示，M，N为两个等量的同种正点电荷，在其连线的中垂线上的P点放置一个静止的点电荷q(负电荷)，不计重力，下列说法正确的是 ( )
A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B．点电荷在从P到0的过程中，加速度越来越小，速度越来越小
C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值
D．点电荷超过0点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零
※ 问题探究三、匀强电场
1、在电场的某一区域，如果场强的大小和方向都相同，这个区域的电场叫做匀强电场．两块靠近的平行金属板，大小相等，互相正对，分别带有等量的正、负电荷，它们之间的电场除边缘附近外都是匀强电场，如图所示．
2、因场强的大小相等、方向相同，故匀强电场的电场线是间距相等的互相平行的直线．

【典例3】竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图所示，请问：
(1)小球所带的电荷量是多少?
(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间?

课堂达标
1．关于电场线，下列说法中正确的是 ( )
A．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同
B．沿电场线的方向，电场强度越来越小
C．电场线越密的地方同一试探电荷受到的电场力就越大
D．顺着电场线移动电荷，电荷所受电场力的大小不变
2．有两个点电荷，一个带正电，一个带负电，且= 3，用，和分别表示两个点电荷所产生的场强，则在和的连线上 ( )
A．=的点只有一处，该处合场强为零
B．E1=E2的点只有一处，该处合场强为2
C．=的点有两处，两处合场强均为零
D．=的点有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2
3．如图甲所示中的AB是一点电荷的电场线，如图乙所示是放在电场线上a，b处试探电荷与所受到的电场力间的函数图线，下列说法正确的是 ( )
A．场源电荷带正电，位于A侧
B．场源电荷带正电，位于B侧
C．场源电荷带负电，位于A侧
D．场源电荷带负电，位于B侧

4．如图所示，悬线下挂着一带正电的小球，它的质量为m，电荷量为+q．整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，则 ( ) A．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切为tan=
B．若剪断悬线，则小球做曲线运动
C．若剪断悬线，则小球做匀速运动
D．若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动
5．如图所示，A，B两小球用绝缘细线悬挂在支架上，A 球带2×1 0 -3 C的正电荷，B球带等量的负电荷，两悬点相距3 cm，在外加水平匀强电场作用下，两球都在各自悬点正下方处于平衡状态，则该电场强度大小是 N／C． (两球可视为点电荷)

※疑难、不懂记录处:

※课后作业：
1、进一步巩固本节知识 2、预习下一节学案

电场强度流水小学案
1、 如图所示，M、N是某个点电荷电场中的一条电场线上的两点，在线上O点由静止释放一个自由的负电荷，它将沿电场线向N点运动，下列判断正确的是（ ）

M o N
A. 电场线由N指向M，该电荷加速运动，加速度越来越小
B. 电场线由N指向M，该电荷加速运动，其加速度大小的变化不能确定
C. 电场线由M指向N，该电荷做加速运动，加速度越来越大
D. 电场线由N指向M，该电荷做加速运动，加速度越来越大
2、有两个带有等量异种电荷的小球，用绝缘细线相连后悬起，并置于水平方向的匀强电场中，如图所示．当两小球都处于平衡时的可能位置是如图所示的 ( )

3．在真空中有两个电量均为的异号点电荷，二者相距20cm固定，如右图所示，已知：静电力恒量，它们相互作用的库仑力大小是 N；在二者连线中点处的电场强度大小是 N/C。

4、如图所示，绝缘细线一端固定于O点，另一端连接一带电荷量为q，质量为m的带正电小球，要使带电小球静止时细线与竖直方向成а角，可在空间加一匀强电场则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小?这时细线中的张力多大?
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