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文檔簡介
第2節(jié)導體的電阻
核心素養(yǎng)物理觀念科學思維科學探究1.理解電阻的定義,進一步體會比值定義法。2.掌握歐姆定律。3.知道什么是線性元件和非線性元件。4.知道影響導體電阻的因素,掌握電阻定律。5.知道電阻率概念,知道常見金屬導體電阻率的大小排序。6.知道導體的電阻率和溫度有關。1.通過對比思維找出線性元件和非線性元件的區(qū)別。2.能根據I-U圖像或U-I圖像求導體的電阻。3.能用控制變量法探究導體電阻與長度、橫截面積和材料的關系。1.經歷探究過程,綜合信息得出電流和電壓的關系,會利用I-U圖像處理、分析實驗數據。2.掌握探究影響導體電阻因素的方法,會設計測量電阻的電路。3.經過合作探究,綜合信息得出導體電阻與長度、橫截面積的關系。知識點一導體的電阻[觀圖助學] (1)鳥兒落在110kV的高壓輸電線上,雖然通電的高壓線是裸露導線,但鳥兒仍然安然無恙,這是為什么?(2)電流、電壓、電阻是電學的三大基礎物理量,它們之間存在著聯(lián)系嗎?1.電阻電壓電流2.歐姆定律正比反比×√√[觀圖助學]上圖所示,是電子產品里用到的各式各樣的電阻,它們的阻值各不相同。試猜想:影響電阻的阻值的因素有哪些呢?我們如何探究影響電阻的因素呢?知識點二影響導體電阻的因素1.導體電阻與其影響因素的定性關系
移動滑動變阻器的滑片可以改變它的電阻,這說明導體電阻跟它的________有關;同是220V的燈泡,燈絲越粗用起來越亮,說明導體電阻跟它的橫截面積有關;電線常用銅絲制造而不用鐵絲,說明導體電阻跟它的材料有關。2.探究思路
為探究導體電阻是否與導體橫截面積、長度和材料有關,我們采用____________法進行實驗探究。長度控制變量3.探究方案 (1)________探究;(2)____________探究。4.電阻定律實驗邏輯推理長度l橫截面積S材料[思考判斷](1)導體的電阻由導體的長度和橫截面積兩個因素決定。(
)(2)材料相同的兩段導體,長度大的導體的電阻一定比長度小的導體的電阻大。(
)(3)一根阻值為R的均勻電阻線,均勻拉長,電阻增大。(
)××√[觀圖助學]
如圖所示,這是一種測溫度的儀器,叫作電阻溫度計。那么,你知道它是通過什么物理原理來測溫度的嗎?知識點三導體的電阻率1.概念:電阻率是反映導體________性能的物理量,是導體材料本身的屬性,與導體的形狀、大小________。2.單位:歐姆·米,符號為Ω·m。3.影響電阻率的兩個因素:材料和溫度。導電無關[思考判斷](1)電阻率是反映材料導電性能好壞的物理量,電阻率越大的導體導電性能越差。(
)(2)把一根長導線截成等長的三段,則每段的電阻率都不變。(
)(3)溫度變化導致金屬電阻變化的原因是金屬的電阻率隨溫度變化。(
)√√√[觀察探究]
現有兩個導體A和B,利用如圖所示的電路分別測量A和B的電壓和電流,測得的實驗數據見下表。核心要點對導體的電阻、歐姆定律及伏安特性曲線的理解和應用
U/V02.04.06.08.0導體AI/A00.200.420.600.78導體BI/A00.130.260.400.54(2)對導體A(或導體B)來說,電流與它兩端的電壓有什么關系?U與I的比值怎樣?(3)對導體A、B,在電壓U相同時,誰的電流小?誰對電流的阻礙作用大?(1)在坐標系中,用縱軸表示電壓U、用橫軸表示電流I,分別將A和B的數據在如圖所示的坐標系中描點,并作出U-I圖線。答案(1)U-I圖線如圖所示(2)對導體A(或導體B),電流與它兩端的電壓成正比,導體A或導體B的電壓與電流的比值是個定值,但兩者的比值不相等。(3)電壓相同時,B的電流小,說明B對電流的阻礙作用大。3.I-U圖像與U-I圖像的區(qū)別(圖線為直線時)(1)坐標軸的意義不同:I-U圖像中,橫坐標表示電壓U、縱坐標表示電流I;U-I圖像中,橫坐標表示電流I,縱坐標表示電壓U。(2)圖線斜率的意義不同:I-U圖像中,斜率表示電阻的倒數,U-I圖像中,斜率表示電阻,如圖所示,在圖甲中R2<R1,圖乙中R2>R1。[試題案例]思路點撥(1)導體的電阻不隨導體兩端電壓的變化而變化。(2)理清導體兩端原來的電壓與后來的電壓之間的數量關系。答案2.0A[例2](多選)如圖所示,為某一金屬導體的伏安特性曲線,由圖像可知(
) A.該導體的電阻隨電壓的升高而增大 B.該導體的電阻隨電壓的升高而減小 C.導體兩端電壓為2V時,電阻為0.5Ω D.導體兩端電壓為2V時,電阻為1Ω答案AD[針對訓練1](多選)已知兩個導體的電阻之比R1∶R2=2∶1,那么(
) A.若兩導體兩端電壓相等,則I1∶I2=2∶1 B.若兩導體兩端電壓相等,則I1∶I2=1∶2 C.若導體中電流相等,則U1∶U2=2∶1 D.若導體中電流相等,則U1∶U2=1∶2答案BC[針對訓練2](多選)如圖所示是某導體的I-U圖線,圖中α=45°。下列說法正確的是(
)答案ABD[觀察探究]
如圖所示,將不同導線接入A、B兩點間進行測量。核心要點探究導體電阻的影響因素及電阻定律(1)相同材料、相同橫截面積,電阻與長度的關系?(2)相同材料、相同長度,電阻與橫截面積的關系?(3)相同長度、相同橫截面積的不同材料電阻相同嗎?答案(1)電阻與長度成正比。(2)電阻與橫截面積成反比。(3)不同。[探究歸納]1.電阻定律[試題案例][例3]如圖所示,厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab=2bc。當將A與B接入電壓為U的電路中時,電流為I;若將C與D接入電壓為U的電路中,則電流為(
)答案A[針對訓練3]歐姆不僅發(fā)現了歐姆定律,還研究了電阻定律。有一個長方體金屬電阻,材料分布均勻,邊長分別為a、b、c,且a>b>c。電流沿以下方向流過該金屬電阻,其中電阻的阻值最小的是(
)答案A[觀察探究]觀察表中數據核心要點對電阻率的理解材料ρ/(Ω·m)材料ρ/(Ω·m)銀1.6×10-8鐵1.0×10-7銅1.7×10-8錳銅合金4.4×10-7鋁2.9×10-8鎳銅合金5.0×10-7鎢5.3×10-8鎳鉻合金1.0×10-6(1)回答什么樣的金屬電阻率大?什么樣的金屬電阻率???(2)在電路中導線一般用什么材料制作?答案(1)合金的電阻率大,純凈金屬的電阻率小。(2)在電路中的導線一般用電阻率小且造價低的鋁或銅制作。[探究歸納]1.電阻率是反映導體材料導電性能的物理量,是導體材料本身的屬性,與導體的形狀、大小無關。2.電阻率與溫度的關系及應用 (1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,可用于制作電阻溫度計。 (2)大部分半導體的電阻率隨溫度的升高而減小,半導體的電阻率隨溫度的變化較大,可用于制作熱敏電阻。 (3)有些合金,電阻率幾乎不受溫度變化的影響,常用來制作標準電阻。 (4)許多導體在溫度特別低時電阻率可以降到零,這個現象叫作超導現象。[試題案例][例4]關于金屬的電阻率,下列說法正確的是(
) A.純金屬的電阻率小,合金的電阻率較大,絕緣體的電阻率最大 B.純金屬的電阻率隨溫度的升高而減小,絕緣體的電阻率隨溫度的升高而增大 C.合金的電阻率隨溫度的升高而減小 D.電阻率的大小只隨溫度的變化而變化,與材料無關解析由不同種類金屬的電阻特點知A正確;純金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,而合金的電阻率隨溫度的升高增加量很小或不變,B、C錯誤;電阻率除與溫度有關外,還與材料有關,D錯誤。答案A方法總結(1)由于電阻率ρ隨溫度變化而變化,因此導體的電阻隨溫度變化而變化。(2)關于用電器的電阻①問題涉及金屬電阻率時,必須考慮用電器電阻值隨溫度的變化。②不考慮溫度變化對用電器電阻值的影響時,可作為定值電阻來處理。③用電器實際電壓的變化量相對額定電壓來說較大,需要考慮用電器電阻隨溫度的變化;若較小,則可以認為電阻不變。[針對訓練4]關于導體的電阻及電阻率的說法中,正確的是(
)解析導體的電阻率由材料本身性質決定,并隨溫度變化而變化,導體的電阻與長度、橫截面積有關,與導體兩端電壓及導體中電流大小無關,A、B、C錯誤;電阻率反映材料的導電性能,電阻率常與溫度有關,存在超導現象,D正確。答案D[要點歸納]1.用電壓表和電流表測量電壓和電流時,根據其分度值的不同進行估讀。2.估讀方法 (1)十分估讀:量程為0~3V的電壓表和量程為0~3A的電流表,讀數方法相同,此量程下的分度值分別是0.1V和0.1A,讀數時要估讀到分度值的十分之一,也就是讀到0.01V或0.01A。如果以伏特或安培為單位,則估讀到小數點后面兩位。核心要點電壓表電流表的讀數(2)五分估讀:量程為0~15V的電壓表,其分度值為0.5V,讀數時要估讀到分度值的五分之一,也就是讀到0.1V。如果以伏特為單位,小數點后面只有一位。(3)二分估讀:量程為0~0.6A的電流表,其分度值為0.02A,讀數時要估讀到分度值的二分之一,這時要求“半格估讀”,讀到最小刻度的一半0.01A,靠近左邊刻度線讀左邊刻度線對應的值、靠近右邊刻度線讀右邊刻度線對應的值、靠近中間讀半刻度線對應的值。最后讀數如果以安培為單位,小數點后面有兩位數。[試題案例][例5]如圖是學生實驗用的兩個量程的電流表的刻度盤,當用“-”和“0.6”兩接線柱時,能測量的最大電流是________A,對應刻度盤上每一小格代表________A,圖中表針的示數為________A;當使用“-”和“3”兩個接線柱時,對應刻度盤上每一小格代表________A,圖中表針的示數為________A。解析0~0.6A量程的分度值是0.02A,用二分估讀法估讀到分度值的二分之一,也就是讀到0.01A,所以圖中示數為0.48A;0~3A量程分度值是0.1A,用十分估讀法估讀到分度值的十分之一,也就是讀到0.01A,所以示數是2.40A。答案0.6
0.02
0.48
0.1
2.40第九章靜電場及其應用3電場電場強度
1.知道電場的概念及電場的基本性質.2.理解電場強度及其定義式,并能用該公式進行有關計算.3.掌握點電荷的電場和電場強度的疊加.4.知道電場線的概念,了解幾種典型電場的電場線分布特點.學習目標知識梳理重點探究隨堂演練內容索引NEIRONGSUOYIN課時對點練一、電場知識梳理1.電場:存在于
周圍的一種特殊物質,電荷之間的相互作用是通過
產生的.2.場像分子、原子等實物粒子一樣具有
,場是
存在的一種形式.電荷電場能量物質1.試探電荷與場源電荷(1)試探電荷:為了便于研究電場各點的性質而引入的電荷,是電荷量和體積都
的點電荷.(2)場源電荷:
的帶電體所帶的電荷,也叫源電荷.二、電場強度很小激發(fā)電場2.電場強度(1)定義:放入電場中某點的試探電荷所受的
跟它的
的比值,叫作該點的電場強度.(2)定義式:E=
.(3)單位:
.(4)方向:電場強度是矢量,電場中某點的電場強度的方向與正電荷在該點所受的靜電力的方向
,與負電荷在該點所受靜電力的方向
.靜電力電荷量牛每庫(N/C)相同相反1.真空中點電荷的電場(1)場強公式:E=
.(2)方向:如果以電荷量為Q的點電荷為中心作一個球面,當Q為正電荷時,E的方向沿半徑
;當Q為負電荷時,E的方向沿半徑
.2.電場強度的疊加場強是
量,如果場源是多個點電荷時,電場中某點的電場強度為各個點電荷
在該點產生的電場強度的
.三、點電荷的電場電場強度的疊加向外向內矢單獨矢量和1.電場線(1)概念:電場線是畫在電場中的一條條
的曲線,曲線上每點的_____方向表示該點的電場強度方向.(2)特點①電場線從
或無限遠出發(fā),終止于
或負電荷.②同一電場的電場線在電場中
.③在同一電場中,電場強度較大的地方電場線
,電場強度較小的地方電場線
.四、電場線勻強電場有方向切線正電荷無限遠不相交較密較疏2.勻強電場(1)概念:如果電場中各點的電場強度的大小
、方向
,這個電場就叫作勻強電場.(2)特點:①電場方向處處相同,電場線是
.②場強大小處處相等,電場線疏密程度
.相等相同平行直線相同1.判斷下列說法的正誤.(1)根據電場強度的定義式E=
可知,E與F成正比,與q成反比.(
)(2)電場中某點的電場強度與正電荷受力方向相同,當該點放置負電荷時,場強反向.(
)(3)由E=
知,在以Q為球心、r為半徑的球面上,各處場強相同.(
)(4)公式E=
與E=
k中q與Q含義不同.(
)即學即用×√××(5)若空間中只有兩個點電荷,則該空間某點的場強等于這兩個點電荷單獨在該點產生的電場強度的矢量和.(
)(6)在相鄰的兩條電場線之間沒畫電場線的地方也有電場.(
)√√2.在靜電場中的某一點A放一個試探電荷q=-1×10-10C,q受到的靜電力為1×10-8N,方向向左,則A點的場強的大小為________,方向________;如果從A點取走q,A點場強大小為________.100N/C向右100N/C解析由題意知,q=-1×10-10C,F=1×10-8N,由場強的定義知A點的場強的大小為:場強方向與負電荷在A點所受靜電力方向相反,所以A點的場強方向向右;電場強度是反映電場性質的物理量,與有無試探電荷無關,把這個試探電荷取走,A點的電場強度不變,大小仍為100N/C.導學探究(1)電荷A是如何對電荷B產生作用力的?電荷B是如何對電荷A產生作用力的?一、電場電場強度重點探究答案電荷A在周圍產生電場,該電場對電荷B有力的作用,電荷B在周圍產生電場,該電場對電荷A有力的作用.答案2F
nF
F與q成正比,即F與q的比值為定值(2)在空間中有一電場,把一帶電荷量為q的試探電荷放在電場中的A點,該電荷受到的靜電力為F.若把帶電荷量為2q的點電荷放在A點,則它受到的靜電力為多少?若把帶電荷量為nq的點電荷放在該點,它受到的靜電力為多少?電荷受到的靜電力F與電荷量q有何關系?(3)如圖1,若此電場為正點電荷Q的電場,在距Q的距離為r處放一試探電荷q,求q受到的靜電力F與q的比值;該比值與q有關嗎?圖11.電場強度的大小和方向都是由電場本身所決定的,與試探電荷無關.2.電場強度是矢量,其方向與在該點的正電荷所受靜電力的方向相同,與在該點的負電荷所受靜電力的方向相反.3.公式E=
可變形為F=qE,正電荷所受靜電力方向與該點電場強度方向相同,負電荷所受靜電力方向與該點電場強度方向相反.知識深化例1
(2020·河北雞澤一中期末)關于電場強度,下列說法正確的是A.電場中某點的電場強度在數值上等于單位電荷在該點所受的靜電力B.電場強度的方向總是跟靜電力的方向一致C.在點電荷Q附近的任意一點,如果沒有把試探電荷q放進去,則這一點
的電場強度為零D.根據公式E=
可知,電場強度的大小跟靜電力成正比,跟放入電場中
的電荷的電荷量成反比√解析根據電場強度的定義E=
可知,電場強度在數值上等于單位電荷在該點所受的靜電力,故A正確;電場強度的方向總是跟正電荷所受的靜電力的方向相同,與負電荷所受的靜電力的方向相反,故B錯誤;電場中的場強取決于電場本身,與有無試探電荷無關,如果沒有把試探電荷q放進去,則這一點的電場強度不變,故C錯誤;場強大小取決于電場本身,與放入電場中的電荷的電荷量無關,故D錯誤.例2
如圖2所示,在一帶負電荷的導體A附近有一點B,如在B處放置一個q1=-2.0×10-8C的電荷,測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10-6N,方向如圖,則:(1)B處場強多大?方向如何?圖2答案200N/C方向與F1方向相反因為B處是負電荷,所以B處場強方向與F1方向相反.(2)如果換成一個q2=+4.0×10-7C的電荷放在B點,其受力多大?此時B處場強多大?答案8.0×10-5N
200N/C解析q2在B點所受靜電力大小F2=q2EB=4.0×10-7×200N=8.0×10-5N,方向與場強方向相同,也就是與F1方向相反.此時B處場強大小仍為200N/C,方向與F1方向相反.(3)如果將B處電荷拿走,B處的場強是多大?答案200N/C解析某點場強大小與有無試探電荷無關,故將B處電荷拿走,B處場強大小仍為200N/C.二、點電荷的電場電場強度的疊加導學探究(1)如圖3所示,在正點電荷Q的電場中,P點到Q的距離為r,則Q在P點的電場強度是多大?方向如何?圖3方向沿QP的連線由Q指向P.(2)如果再有一正點電荷Q′=Q,放在如圖4所示的位置,P點的電場強度多大?答案如圖所示,P點的電場強度為Q、Q′單獨在P點產生的電場強度的矢量和,圖4知識深化2.電場強度是矢量,合成時遵循矢量運算法則(平行四邊形定則或三角形定則);對于同一直線上電場強度的合成,可先規(guī)定正方向,進而把矢量運算轉化成代數運算.例3
如圖5所示,真空中,帶電荷量分別為+Q和-Q的點電荷A、B相距r,求:(1)兩點電荷連線的中點O的場強大小和方向.圖5解析如圖甲所示,A、B兩點電荷在O點產生的場強方向相同,均由A→B.A、B兩點電荷分別在O點的電場強度大小(2)在兩點電荷連線的中垂線上,距A、B兩點都為r的O′點的場強大小和方向.方向平行于AB向右.針對訓練1
如圖6所示,在等邊三角形ABC的三個頂點上,固定三個正點電荷,電荷量的大小關系為q′<q,則三角形ABC的幾何中心處電場強度的方向A.平行于AC邊B.平行于AB邊C.垂直于AB邊指向CD.垂直于AB邊指向AB√圖6又OA=OB=OC,方向垂直于AB邊指向C,選項C正確.導學探究(1)電荷周圍存在著電場,法拉第采用了什么簡潔方法來描述電場?三、電場線答案法拉第采用了畫電場線的方法描述電場.(2)在實驗室,可以用實驗模擬電場線;頭發(fā)屑在蓖麻油中排列顯示了電場線的形狀,這能否說明電場線是實際存在的線?答案電場線實際不存在,但可以用實驗模擬.1.電場線的特點(1)電場線總是從正電荷或無窮遠處出發(fā),終止于無窮遠處或負電荷,因此,電場線有起始點和終止點,不是閉合曲線.(2)同一電場中的電場線永遠不會相交.因為電場中每一點的場強只有一個方向,如果電場線在電場中某點相交,則交點處相對兩條電場線就有兩個切線方向,該點處的場強就有兩個方向,這是不可能的.
(3)在同一電場里,電場線越密的地方,場強越大,電場線越稀疏的地方,場強越小.(4)電場線是為了形象描述電場而假想的曲線,實際不存在.知識深化2.點電荷的電場線正點電荷的電場線從正點電荷出發(fā)終止于無限遠處,負點電荷的電場線由無限遠處出發(fā)終止于負電荷,如圖7所示,其特點有:圖7(1)點電荷形成的電場中,不存在電場強度相同的點,離場源電荷越近,電場線越密集,電場強度越強.(2)若以點電荷為球心作一個球面,電場線處處與球面垂直.在此球面上電場強度大小處處相等,方向各不相同.3.勻強電場的電場線勻強電場的電場線是間隔相等的平行線,場中各點場強大小相等、方向相同.例4
如圖8所示是電場中某區(qū)域的電場線分布,a、b是電場中的兩點,則A.a點的電場強度較大B.同一點電荷放在a點受到的靜電力比放在b點時受到的靜電力小C.正電荷在a點由靜止釋放,它在靜電力作用下運動的軌跡與電場線一致D.電荷在a點受到靜電力方向必定與電場方向一致圖8√解析a點處的電場線比b點處的密,因此a點的電場強度比b點的大,同一點電荷在a點受到的靜電力也大,故A正確,B錯誤;正電荷在a點由靜止釋放時,靜電力方向始終沿電場方向,而速度方向則在不斷變化,因此其運動的軌跡不沿電場線,故C錯誤;若是負電荷,則在a點受靜電力方向和電場方向相反,因此在a點受到靜電力方向不一定和電場方向相同,故D錯誤.針對訓練2
下列各電場中,A、B兩點電場強度相同的是√解析A圖中,A、B兩點電場強度大小相等,方向不同;B圖中,A、B兩點電場強度的方向相同,但大小不等;C圖中是勻強電場,則A、B兩點電場強度大小、方向相同;D圖中,A、B兩點電場強度大小、方向均不相同,故選C.1.(電場強度的概念)電場中有一點P,下列說法正確的是A.若放在P點的電荷的電荷量減半,則P點場強減半B.若P點沒有試探電荷,則P點的場強為零C.P點的場強越大,則同一電荷在P點所受的靜電力越大D.P點的場強方向為試探電荷在該點的受力方向1234隨堂演練√解析電場強度是由電場本身決定的,與是否放入試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均無關,選項A、B錯誤.電荷量一定時,由F=Eq可知,P點場強越大,同一電荷在P點所受的靜電力越大,C正確.若試探電荷是正電荷,它在該點的受力方向就是P點的場強方向,若試探電荷是負電荷,它在該點的受力方向的反方向是P點場強的方向,D錯誤.12342.(點電荷的電場)下列關于點電荷的場強公式E=k的幾種不同的理解,正確的是A.以點電荷Q為中心,r為半徑的球面上,各處的場強相同B.當r→0時,E→∞;當r→∞時,E→0C.在點電荷Q產生的電場中,各點的場強方向一定是背向點電荷QD.在點電荷Q產生的電場中,某點的場強大小與Q成正比,與r2成反比1234√解析以點電荷Q為中心,r為半徑的球面上,各處的場強大小相等、方向不同,場強是矢量,所以場強不同,故A錯誤.當r→0時,點電荷的場強公式E=k已經不適用,當r→∞時,E→0,故B錯誤.在點電荷Q產生的電場中,各點的場強方向與點電荷Q的性質有關,正點電荷產生的電場中,各點的場強方向是背向點電荷Q,負點電荷產生的電場中,各點的場強方向是指向點電荷Q,故C錯誤.在點電荷Q產生的電場中,場強為E=k,某點的場強大小與Q成正比,與r2成反比,故D正確.12343.(電場線)一負電荷從電場中A點由靜止釋放,只受靜電力作用,沿電場線運動到B點,它運動的速度—時間圖像如圖9所示.則A、B兩點所在區(qū)域的電場線分布情況可能是1234√圖9解析由v-t圖像可知,負電荷做加速度增大的加速運動,負電荷受到的靜電力方向逆著電場線方向,且電場強度增大,電場線變密集,故C對.123412344.(電場強度的疊加)如圖10所示,以O為圓心的圓周上有六個等分點a、b、c、d、e、f.等量正、負點電荷分別放置在a、d兩處時,在圓心O處產生的電場強度大小為E.現改變a處點電荷的位置,關于O點的電場強度變化,下列敘述正確的是A.移至c處,O處的電場強度大小不變,方向沿OeB.移至b處,O處的電場強度大小減半,方向沿OdC.移至e處,O處的電場強度大小減半,方向沿OcD.移至f處,O處的電場強度大小不變,方向沿Oe√圖1012341234考點一電場、電場強度1.(多選)(2020·巴蜀中學期中)在電場中的某點A放一電荷量為+q的試探電荷,它所受到的靜電力大小為F,方向水平向右,則A點的場強大小EA=
,方向水平向右.下列說法正確的是A.在A點放置一個電荷量為-q的試探電荷,A點的場強方向變?yōu)樗较蜃驜.在A點放置一個電荷量為+2q的試探電荷,則A點的場強變?yōu)镃.在A點放置一個電荷量為-q的試探電荷,它所受的靜電力方向水平向左D.在A點放置一個電荷量為+2q的試探電荷,它所受的靜電力大小為2F√基礎對點練課時對點練12345678910111213√解析電場強度的方向與正試探電荷所受的靜電力方向相同,所以A點的電場強度方向水平向右.電場強度是反映電場本身的性質,與試探電荷的正負和帶電荷量大小無關,故A、B錯誤;在A點,正電荷的受力方向和負電荷的受力方向相反,故負電荷所受的靜電力方向為水平向左,故C正確;A點的場強一定,則由F=qE知在A點放置一個電荷量為+2q的試探電荷,則它所受的靜電力大小變?yōu)?F,故D正確.123456789101112132.一個帶電荷量為q的試探電荷在電場中某點受到的靜電力為F,這一點的電場強度為E,在下圖中能正確反映q、E、F三者關系的是12345678910111213解析電場中某點的電場強度由電場本身的性質決定,與放入該點的試探電荷及其所受靜電力無關,A、B錯誤;試探電荷在該點受到的靜電力F=Eq,F正比于q,C錯誤,D正確.√3.如圖1所示是在一個電場中A、B、C、D四點分別引入試探電荷時,測得的試探電荷的電荷量跟它所受靜電力的函數關系圖像,那么下列敘述正確的是12345678910111213圖1A.A、B、C、D四點的電場強度大小相等B.A、B、C、D四點的電場強度大小關系是ED>EA>EB>ECC.A、B、C、D四點的電場強度大小關系是EA>EB>ED>ECD.無法確定這四個點的電場強度大小關系√解析題圖中給出了A、B、C、D四個位置上試探電荷所受靜電力大小與其電荷量的變化關系,F-q圖像的斜率的絕對值表示電場強度大小,斜率絕對值大的電場強度大,斜率絕對值小的電場強度小,故B正確,A、C、D錯誤.12345678910111213考點二電場線4.某電場的電場線分布如圖2所示,下列說法正確的是12345678910111213A.c點的電場強度大于b點的電場強度B.若將一試探電荷+q由a點靜止釋放,它將沿電場線運動到b點C.b點的電場強度大于d點的電場強度D.a點和b點的電場強度的方向相同圖2√解析電場線的疏密表示電場強度的大小,由題圖可知Ed>Ec,Eb>Ed,故選項C正確,A錯誤;由于電場線是曲線,由a點靜止釋放的正電荷不可能沿電場線運動,故選項B錯誤;電場線的切線方向為該點電場強度的方向,a點和b點的切線不在同一條直線上,即a點和b點的電場強度的方向不同,故選項D錯誤.123456789101112135.(多選)如圖3所示,帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線,在這條線上有A、B兩點,用EA、EB表示A、B兩處的電場強度,則A.A、B兩處的電場強度方向相同B.因為A、B在一條電場線上,且
電場線是直線,所以EA=EBC.電場線從A指向B,所以EA>EBD.不知A、B附近電場線的分布情況,EA、EB的大小不能確定√12345678910111213圖3√解析電場線的切線方向即電場強度方向,所以A正確;電場線的疏密程度表示電場強度大小,只有一條電場線的情況下不能判斷電場強度大小,所以B、C錯誤,D正確.12345678910111213考點三點電荷的電場電場強度的疊加6.在真空中有一點電荷形成的電場,離該點電荷距離為r0的一點,引入一電荷量為q的試探電荷,所受靜電力為F,則離該點電荷為r處的電場強度大小為12345678910111213√解析根據點電荷電場強度公式E=
可得:真空中同一點電荷產生的電場強度大小與距離r的平方成反比,123456789101112137.(2019·山西大學附屬中學高二上月考)如圖4所示,圖甲中A、B是一條電場線,圖乙是放在電場線上a、b處的試探電荷的電荷量與所受的靜電力大小的關系圖像,由此可判斷A.電場方向一定由A指向BB.若場源電荷為正電荷,位置在A側C.若場源電荷為負電荷,位置在B側D.若場源電荷為正電荷,位置在B側√12345678910111213圖4解析由電場強度的定義式E=
得知,F-q圖像的斜率表示電場強度,12345678910111213圖線a的斜率大于b的斜率,說明a處場強大于b處的場強,若該電場是由點電荷產生的,說明a距離場源電荷較近,即場源電荷位置在A側,由于試探電荷的電性未知,電場線的方向不能確定,故場源電荷可能是正電荷,也可能是負電荷,故A、C、D錯誤,B正確.8.如圖5所示,真空中O點有一點電荷,在它產生的電場中有A、B兩點,A點的電場強度大小為EA,方向與AB連線成60°角,B點的電場強度大小為EB,方向與AB連線成30°角.關于A、B兩點電場強度大小EA、EB的關系,以下結論正確的是12345678910111213圖5√即EA=3EB,故D正確.1234
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