2017-2018學年高中創(chuàng)新設計物理教科版選修3-1課件：第一章第3講電場電場強度和電場線

1、第一章靜電場1.理解電場強度的概念及其定義式，并會進行有關計算.2.理解點電荷的電場強度及疊加原理.3.會用電場線表示電場，并熟記幾種常見電場的電場線分布目標定位二、點電荷的電場電場強度的疊加三、電場線和勻強電場對點檢測 自查自糾欄目索引一、電場和電場強度1.電場(1)概念：存在于電荷周圍的一種特殊的，由電荷產生. 是物質存在的兩種不同形式.(2)基本性質：對放入其中的電荷有 .電荷之間通過 相互作用.答案一、電場和電場強度n知識梳理(3)靜電場：電荷周圍產生的電場.物質場和實物力的作用電場靜止2.電場強度(1)檢驗電荷用來檢驗電場是否存在及其分布情況的電荷.要求：電荷量要充分；體積要充分.(

2、2)電場強度定義：放入電場中某點的檢驗電荷所受與它的的比值叫做該點的電場強度，簡稱場強.物理意義：表示電場的和.定義式： ，單位為牛(頓)每庫(侖)，符號為 .方向：電場強度的方向與所受靜電力的方向相同，與負電荷所受靜電力方向.答案強弱小小電場力電荷量強弱方向N/C正電荷相反(1)由于E ，所以有人說電場強度的大小與放入的試探電荷受到的力F成正比，與電荷量q的大小成反比，你認為這種說法正確嗎？為什么？答案【深度思考】答案答案不正確.電場中某點的電場強度E是唯一的，由電場本身決定，與是否放入試探電荷以及放入試探電荷的正負、電荷量的大小無關.(2)這里定義電場強度的方法叫比值定義法，你還學過哪些用

3、比值定義的物理量？它們都有什么共同點？答案例例1A為已知電場中的一固定點，在A點放一電荷量為q的試探電荷，所受電場力為F，A點的場強為E，則()A.若在A點換上電荷量為q的試探電荷，A點場強方向發(fā)生變化B.若在A點換上電荷量為2q的試探電荷，A點的場強將變?yōu)?EC.若在A點移去電荷q，A點的場強變?yōu)榱鉊.A點場強的大小、方向與q的大小、正負、有無均無關n典例精析解析答案解析解析電場強度E 是通過比值定義法得出的，其大小及方向與試探電荷無關；故放入任何電荷時電場強度的方向和大小均不變，故A、B、C均錯誤；故選D.答案答案D例例2真空中O點放一個點電荷Q1.0109 C，直線MN通過O點，OM的距

4、離r30 cm，M點放一個點電荷q1.01010 C，如圖1所示.求：n典例精析解析答案圖1(1)q在M點受到的作用力；答案答案大小為1.0108 N方向沿MO指向Q解析答案圖1(2)M點的場強；答案答案大小為100 N/C方向沿OM連線背離Q解析答案圖1(3)拿走q后M點的場強.解析解析在M點拿走試探電荷q，有的同學說M點的場強EM0，這是錯誤的.其原因在于不懂得場強是反映電場的力的性質的物理量，它是由形成電場的電荷Q及場中位置決定的，與試探電荷q是否存在無關.故M點的場強仍為100 N/C，方向沿OM連線背離Q.答案答案大小為100 N/C方向沿OM連線背離Q總結提升返回總結提升(1)公式

5、E 是電場強度的定義式，不是決定式.其中q是試探電荷的電荷量.(2)電場強度E的大小和方向只由電場本身決定，與是否放入試探電荷以及放入試探電荷的正負、電荷量的大小無關.返回1.真空中點電荷周圍的場強(1)大?。?(2)方向：Q為正電荷時，E的方向由點電荷指向 ；Q為負電荷時，E的方向由無窮遠指向 .2.電場強度的疊加：電場強度是矢量.如果場源是多個點電荷，則電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產生的電場強度的 .答案n知識梳理二、點電荷的電場電場強度的疊加無窮遠點電荷矢量和答案【深度思考】例例3真空中距點電荷(電荷量為Q)為r的A點處，放一個帶電荷量為q(qQ)的點電荷，q受到的電場力大

6、小為F，則A點的場強為()n典例精析解析答案BD例例4如圖2所示，真空中帶電荷量分別為Q和Q的點電荷A、B相距為r，則：返回解析答案方法點撥圖2(1)兩點電荷連線的中點O的場強多大？(2)在兩點電荷連線的中垂線上，距A、B兩點都為r的O點的場強如何？解析解析求解方法是分別求出Q和Q在某點的場強大小和方向，然后根據電場強度的疊加原理求出合場強.(1)如圖甲所示，A、B兩點電荷在O點產生的場強方向相同，由A指向B.A、B兩點電荷在O點產生的電場強度解析答案方法點撥解析答案方法點撥返回方法點撥電場強度是矢量，合成時遵循矢量運算法則(平行四邊形定則或三角形定則)，常用的方法有圖解法、解析法、正交分解法

7、等；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.1.電場線的特點(1)電場線是為了形象描述 而假想的一條條有方向的，曲線上每點的方向表示該點的電場強度方向.(2)電場線從或無限遠出發(fā)，終止于或負電荷.(3)電場線在電場中不.(4)在同一電場中，電場強度較大的地方電場線 .答案三、電場線和勻強電場n知識梳理電場曲線切線正電荷無限遠相交較密2.畫出幾種特殊的電場線(自己畫出電場線)答案答案答案3.勻強電場(1)定義：電場中各點電場強度的大小、方向的電場.(2)特點：場強方向處處相同，電場線是.場強大小處處相等，要求電場線疏密程度相同，即電場線.答案相等相同平行直線間

8、隔相等(1)在相鄰的兩條電場線之間沒畫電場線的地方有電場嗎？答案【深度思考】答案答案電場線是假想的.如果在每個地方都畫電場線也就無法對電場進行描述了，所以在相鄰的兩條電場線之間沒畫電場線的地方也有電場.(2)電場線是物體的運動軌跡嗎？答案答案電場線不是運動軌跡，運動軌跡由運動電荷的受力和初速度共同決定，運動軌跡的切線方向為速度方向；電場線上各點的切線方向為該點的場強方向，決定著電荷所受電場力方向.A.這個電場可能是負點電荷的電場B.點電荷q在A點處受到的電場力比在B點處受到的電場力大C.正電荷可以沿電場線由B點運動到C點D.點電荷q在A點處的瞬時加速度比在B點處的瞬時加速度小例例5如圖3所示是

9、某靜電場的一部分電場線分布情況，下列說法中正確的是()n典例精析解析答案圖3總結提升返回解析解析負點電荷的電場線是從四周無限遠處不同方向指向負點電荷的直線，故A錯；總結提升電場線越密的地方場強越大，由題圖知EAEB，又因FqE，得FAFB，故B正確；正電荷在B點受到的電場力的方向沿切線方向，故其軌跡不可能沿曲線由B到C，故C錯誤.答案答案B返回總結提升(1)電場線并不是粒子運動的軌跡.帶電粒子在電場中的運動軌跡由帶電粒子所受合外力與初速度共同決定.電場線上各點的切線方向是場強方向，決定著粒子所受電場力的方向.軌跡上每一點的切線方向為粒子在該點的速度方向.(2)電場線與帶電粒子運動軌跡重合必須同

10、時滿足以下三個條件電場線是直線.帶電粒子只受電場力作用，或受其他力，但其他力的方向沿電場線所在直線.帶電粒子初速度的大小為零或初速度的方向沿電場線所在的直線.返回1.(對電場強度的理解)電場中有一點P，下列說法中正確的有()A.若放在P點的試探電荷的電荷量減半，則P點的場強減半B.若P點沒有試探電荷，則P點場強為零C.P點的場強越大，則同一試探電荷在P點受到的電場力越大D.P點的場強方向就是放在該點的試探電荷所受電場力的方向解析答案 對點檢測解析解析場強是表示電場本身性質的物理量，由電場本身決定，與是否有試探電荷以及試探電荷的電荷量均無關，選項A、B錯誤；P點的場強方向為就是放在該點的正試探電

11、荷所受電場力的方向，與放在該點的負試探電荷所受電場力的方向相反，故D錯誤.答案答案C2.(對電場強度的理解)如圖4所示，在一帶負電的導體A附近有一點B，如在B處放置一個q12.0108 C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0106 N，方向如圖，則B處場強多大？如果換用一個q24.0107 C 的電荷放在B點，其受力多大？此時B處場強多大？解析答案圖4答案答案200 N/C8.0105 N200 N/C3.(點電荷的電場電場強度的疊加)如圖5所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O點為半圓弧的圓心，MOP60.電荷量相等、符號相反的兩個點電荷分別置于M、N兩點，這時O點電場強度的大小為E1；若將N點處的點電荷移到P點，