教案(38)——电场强度　电场线
考点解读

考　点
解　读
学习水平
题目分布






电场
知道电荷周围存在电场
A


电场强度




电场线
理解电场强度的概念及定义式理解点电荷的场强公式



知道电场可以叠加




理解电场线




B




B




A




B




匀强电场
知道匀强电场的特点
B
09年上海高考第3题

09年上海高考第7题




10年上海高考第9题




10年上海高考第33题




11年上海高考第1题





教学目标
1．知道电场、电场强度、电场线等概念．
2．理解点电荷的场强、匀强电场、电场强度的叠加．
教师归纳
电场是一种存在于电荷周围的一种物质，它的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用，电荷放入电场后就具有电势能．版权所有
1．电场强度
电场强度E是描述电场的力的性质的物理量．
(1)定义式：E＝
(2)点电荷周围的场强公式是： E＝，其中Q是产生该电场的电荷，叫场电荷．
(3)匀强电场的场强公式是： E＝，其中d是沿电场线方向上的距离．
(4)电场的叠加原理：遵循平行四边形定则．在电场叠加的区域里，某处电场的电场强度等于各个分电场电场强度的矢量和．21教育网
2．电场线
要牢记以下六种常见的电场的电场线．
注意电场线的特点和电场线与等势面间的关系：

(1)　　　　　　　(2)

(3)

　(4)　　　　　　　　　　(5)

(6)

(1)电场线上某点的切线方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小．
(2)电场线互不相交．
(3)电场线是从正电荷(或无穷远)出发，负电荷(或无穷远)终止的不封闭曲线．
(4)沿着电场线的方向，电势降低．
 分类剖析
(一)电场线与轨迹

例1




　如图所示，电荷从电场中的A点以初速v0飞经B点，不计重力和其他外力，则：
(1)比较A，B两点的加速度aA，aB的大小；
(2)比较电荷在A，B两点的电势能EA，EB的大小；
(3)比较A，B两点的电势UA，UB的大小；
(4)比较电荷在A，B两点时动能EkA，EkB的大小．


【解析】　(1)由于A点处电场线疏，故电场力较小，故aA<aB.
(2)由于电荷运动的轨迹向下方凹，说明电场力方向和电场线方向相反，此电荷为负电荷，电场力和电荷运动的方向间的夹角大于90，(或根据负电荷从电势高处向电势低处运动)，电场力做负功，电势能增大，故EA<EB.21cnjy.com
(3)由于电场线方向电势降低(或过A点作等势面，交电场线于A'，A'处电势比B处电势高)，所以UA>UB.21·cn·jy·com
(4)由于只在电场力作用下运动，电势能增大时动能减小，或根据动能定理，合外力做负功，动能减小(现在电场力就是合外力)，故EkA>EkB.www.21-cn-jy.com

例2




　如图所示，实线为一匀强电场的电场线，两个带电粒子q1、q2分别从A、C两点以垂直于电场线方向的初速度射入电场，且仅受电场力作用，运动轨迹分别如图中的ABC、CDA所示．已知q1是带正电的粒子．则下列说法中正确的是(　　)2·1·c·n·j·y
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

  A．q2可能也带正电．
  B．A点的电势一定低于C点的电势．
  C．电场力对q1做正功，对q2做负功．
  D．q1、q2的电势能均减少．


【解析】　由q1、q2的运动轨迹可以推断出q1所受电场力水平向右，q2所受电场力水平向左，电场线方向是向右的，故q2应带负电，A错；沿着电场线的方向电势降低，A点电势应高于C点电势，B错；电场力与运动方向是一致的，故电场力对q1、q2均做正功，动能增加，电势能均减小，C错，D对．【来源：21·世纪·教育·网】
(二)场的叠加

例3




　图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、
－q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向．


【解析】　每个点电荷在O点处的场强大小都是E＝由图可得O点处的合场强为EO＝，方向由O指向C.

例4




　ab是长为l的均匀带电绝缘细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示．ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2.则P1、P2处电场强度方向________(填“相同”或“相反”)．若将绝缘细杆的右边l/2截掉并移走(左边l/2电量、位置不变)，则P2处的场强大小为________．21·世纪*教育网


【解析】　利用电场的对称性和矢量的叠加性分析，设杆的中点为c，则P1，P2点的场强可看作由杆ac段和cb段两个场源产生的电场场强的叠加．对于P1而言，根据对称性，ac段在P1点产生的场强为零，cb段在P1点产生的场强大小为E1，即E1＝Ec b．因为P1，P2处在cb段两侧对称的位置，所以cb段在P1，P2点产生的场强大小相等，均为E1，但方向相反，对于P2点，其场强E2＝Ea c＋Ec b＝Ea c＋E1，由此可知：Ea c＝E2－E1　将绝缘细杆的右边截掉，即将cb段去掉，则P2点的场强就等于ac段在P2处产生的场强的大小E2－ E1.