高二物理選修3-1第一章第三節(jié)電場強(qiáng)度課件

1、哼.喵.我不是好惹的.【開心一分鐘】第一頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。聽話，別鬧，上課啦！第二頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。第三節(jié) 電場強(qiáng)度第三頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。 兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的?+ +問題1兩電荷間相互作用時不直接接觸，它們之間的相互作用也是通過別的物質(zhì)作用的，這就是電場。第四頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。電荷A對電荷B的作用，實際上是電荷A的電場對電荷B的作用 +第五頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。電荷之間的相互作用 是通過電場發(fā)生的電場B電荷A電荷+第六頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。一.電場：2、基本性質(zhì)電場

2、的物質(zhì)性 對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫電場力。1、定義：存在于帶電體周圍的特殊物質(zhì)。 3、電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生.電荷A電場電荷B第七頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。A+qF1+qF2B電場強(qiáng)度:表示電場的強(qiáng)弱和方向Q場源電荷Q：產(chǎn)生電場的電荷檢驗電荷q:用來檢驗電場的電量很?。ú挥绊懺妶觯?；體積很?。梢援?dāng)作質(zhì)點）的電荷。電場中不同的點，同一電荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。第八頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。電場對電荷有力的作用，怎樣描述這種作用呢？qFAqFB場源電荷：產(chǎn)生電場的電荷 試探電荷（或稱為檢驗電荷）Q第九頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。+

3、Q+q+Q+2q+Q+4q2F4F不同的電荷在電場中同一點所受的電 場力不同,但電場中同一點的電場是一定的, 因此不能用電場力的大小來表示電場的強(qiáng)弱猜想：能否用電場力的大小表示電場的強(qiáng)弱？第十頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。+q+q 電荷q在距Q較近的A點，受到的電場力大. 電荷q在距Q較遠(yuǎn)的B點，受到的電場力小.+Q+q+q同一試探電荷q在電場中的不同點受到的電場力的大小是否相同?第十一頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。 如圖所示，在場電荷Q 形成的電場中A 點，分別放一檢驗電荷+q , +2q , +3q ，分別計算檢驗電荷所受的電場力大小和F / q 的比值。3q2qq F / q

4、電場力 F檢驗電荷的電荷量q QqA+FrkQ qr2kQr22kQ qr2kQr23kQ qr2kQr2第十二頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。結(jié)論:F/q能反映電場中某點電場力的性質(zhì)電場的強(qiáng)弱。2.電場中不同的點，同一電荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。1.電場中的同一點，不同電荷所受力不同，比值F/q是一定的。實驗發(fā)現(xiàn)：第十三頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。二.電場強(qiáng)度1.定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)。5.物理意義： 場強(qiáng)反映電場的力的性質(zhì)，由電場本身決定，與放入的試探電荷無關(guān) 。 3.單位：牛/庫(N/C) 4.

5、方向：電場強(qiáng)度是矢量，規(guī)定其方向與正電荷在該點的受力方向相同。 2.定義式：第十四頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。+Q+qFE+Q-qFE根據(jù)規(guī)定：負(fù)電荷在電場中某點受到的電場力的方向跟該點的場強(qiáng)方向相反。d.場強(qiáng)的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF物理學(xué)中規(guī)定，電場中某點的電場強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點所受的靜電力的方向相同第十五頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。1.設(shè)：試探電荷的電荷量q=+5.010-9C，測得它在電場中的A點受到的電場力為F=3.010-4N，求：A點的場強(qiáng)是多大？如果改用電荷量為q=-6.010-9C的試探電荷，來確定該點的場強(qiáng)，場強(qiáng)會不會改變？ 如果A點未放試探電

6、荷，則A點的場強(qiáng)大小為多少？方向呢？第十六頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。+Q+qFAr 一點正點電荷的電荷量為Q，在距此點電荷r處的A點的電場強(qiáng)度是多少？方向如何？ 設(shè)想在A點放一個電荷量為+q的試探電荷，則它所受到的電場力為F=kQr2qE=Fq=kQr2qq1E=kQr2則該點的場強(qiáng)為Q是場源電荷的電量，r是場中某點到場源電荷的距離 真空中點電荷的電場強(qiáng)度E真空中點電荷的場強(qiáng)是由產(chǎn)生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關(guān)第十七頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。三、真空中點電荷的場強(qiáng)1、大小2.場強(qiáng)方向：正點電荷電場方向背離電荷 負(fù)點電荷電場方向指向電荷第十八頁，

7、編輯于星期五：二十一點 四十分。適用范圍電荷的意義定義式，適用于一切電場僅對點電荷的電場適用q是檢驗電荷，E與q無關(guān)Q是場源電荷，E與Q成正比和的區(qū)別：第十九頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。E=F/q定義式?jīng)Q定式任何電場真空中點電荷電場大小與q(試探電荷）的正負(fù)、大小以及有無均無關(guān)由場源電荷Q及該點到Q的距離r決定對比學(xué)習(xí)：第二十頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。12345 3、電場強(qiáng)度和電場力的對比分析 電場強(qiáng)度E 電場力F 僅指電荷在電場中的受力 是反映電場本身的力的性質(zhì)的物理量，其大小表示電場的強(qiáng)弱定義式：計算式：E的大小只決定于電場本身，與電荷q無關(guān) F的大小由放在電場中某點的電

8、荷q和該點的場強(qiáng)E共同決定E是矢量，其方向與正電荷(+q)在該點受到的電場力的方向相同F(xiàn)是矢量，其方向?qū)τ谡姾?+q),F與E同向；對于負(fù)電荷(-q),F與E反向E的單位：F的單位：E=F/q F=qE牛/庫 (N/C)牛 (N)第二十一頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。1、電場中有一點P，下列哪些說法正確的是（ ）A 若放在P點的試探電荷的電量減半，則P點的場強(qiáng)減半。B 若P點沒有試探電荷，則P點的場強(qiáng)為零。C P點的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點受到的電場力越大。D P點的場強(qiáng)方向為試探電荷在該點的受力方向C課堂訓(xùn)練第二十二頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。2、真空中有一電場，在電場中的

9、P點放一電量為 410-9C的試探電荷，它受到的電場力2 10-5N，則P點的場強(qiáng)度 N/C；把試探電荷的電量減少為2 10-9C，則檢驗電荷所受的電場力為 N。 如果把這個試探電荷取走，則P點的電場強(qiáng)度為 N/C。5103110-55103第二十三頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。3、 關(guān)于電場強(qiáng)度，下列說法正確的是（ ） A E=F/q，若q減半，則該處的場強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍 BE=kQ/r2中，E與Q成正比，而與r平方成反比 C在以一個點電荷為球心，r為半徑的球面上，各點的場強(qiáng)均相同 D電場中某點的場強(qiáng)方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向B第二十四頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。4

10、、對于點電荷Q產(chǎn)生的電場，下列說法正確的是A、電場強(qiáng)度的表達(dá)式仍成立，即E=F/Q，式中的Q就是產(chǎn)生電場的點電荷B、在真空中，電場強(qiáng)度的表達(dá)式為E=KQ/r2，式中的Q就是產(chǎn)生電場的點電荷C、在真空中E=kq/r2，式中q是檢驗電荷D、上述說法都不對B第二十五頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。思考題：真空中兩個正點電荷A、B所帶電量皆為Q，且相距為r,則距離A為r/3處的P點的電場強(qiáng)度為多少？AB+Q+QPEAEB解：A、B都在P點產(chǎn)生電場，且兩個場強(qiáng)方向相反。答：P點場強(qiáng)為27KQ/4r2. 四.電場的疊加第二十六頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。 電場強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法

11、則 E+E-E合電場強(qiáng)度的疊加PQ1Q2第二十七頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。 在真空中有兩個點電荷Q1=3.010-8C和Q2=3.010-8C，它們相距0.1m，求電場中A點的場強(qiáng)（A點與兩個點電荷的距離相等，r=0.1m）rEA=2.7104N/C第二十八頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。例：如圖所示，三個完全相同的的金屬小球 a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上，a和c帶正電，a所帶電量的大小比b小。已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段的一條來表示，它應(yīng)是 A. F1 B. F2 C. F3 D. F4cabF4F3F2F1D第二十九頁，編輯于星期五：二十一點 四

12、十分。 五、電場力正電荷的電場力方向與場強(qiáng)方向相同 FqE負(fù)電荷的電場力方向與場強(qiáng)方向相反第三十頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。六、電場線 1、定義：電場線是用來形象地描述電場強(qiáng)弱與方向特性的一簇曲線。電場線上每一點的切線方向，都和該點的場強(qiáng)方向一致。第三十一頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。2、電場線的特征1）、靜電場的電場線起于正電荷止于負(fù)電荷，孤立的正電荷（或負(fù)電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠(yuǎn)處點2）、電場線不會相交，也不會相切3）、電場線密的地方場強(qiáng)強(qiáng)，電場線疏的地方場強(qiáng)弱4）、電場線是假想的，實際電場中并不存在5）、電場線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必

13、然聯(lián)系第三十二頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。E1E2如果相交，交點就會有兩個切線方向，而同一點的場強(qiáng)和方向是唯一的。第三十三頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。特點：a、離點電荷越近,電場線越密,場強(qiáng)越大.b、以點電荷為球心作個球面,電場線處處與球面垂直,在此球面上場強(qiáng)大小處處相等，方向不同.3.幾種常見電場中電場線的分布及特點正、負(fù)點電荷的電場中電場線的分布第三十四頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。特點：a、沿點電荷的連線,場強(qiáng)先變小后變大.b、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上,場強(qiáng)方向均相同,且總與中垂面（中垂線）垂直.等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布c、在中垂面（中垂線）上,

14、與兩點電荷連線的中點0等距離各點場強(qiáng)相等.第三十五頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況特點：a、兩點電荷連線中點O處場強(qiáng)為0.b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀 疏，但場強(qiáng)并不為0.c、兩點電荷連線的中點到無限遠(yuǎn)電場線先變密后變疏.第三十六頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。勻強(qiáng)電場特點：a、勻強(qiáng)電場是大小和方向都相同的電場，故勻強(qiáng)電場的電場線是平行等距的直線.b、電場線的疏密反映場強(qiáng)大小，電場方向與電場線平行.第三十七頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。例1：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是：（ ）A、這個電場只能是負(fù)電荷

15、的電場B、點電荷q在A、B兩處受到的電場力FBFAC、點電荷q在A、B兩處的加速度大小，aAaB （不計重力）D、負(fù)電荷在B點處受到的電場力方向沿B點切 線方向ABB第三十八頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。例2：如圖為一條電場線，下列說法正確的是：（ ）A、EA一定大于EBB、因電場線是直線，所以是勻強(qiáng)電場，故 EA=EBC、A點電場方向一定由A指向BD、AB兩點的場強(qiáng)方向不能確定ABC第三十九頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。例3：正檢驗電荷q在電場中P點處開始向Q點作減速運動，且運動的加速度值越來越小（重力不計），則可以確定它所處的電場可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC第四十頁

16、，編輯于星期五：二十一點 四十分。 +Q -QE1E2E1、兩點電荷連線上各點電場線方向從正電荷指向負(fù)電荷2、兩點電荷連線的中垂面（中垂線）上，電場線方向均相同，場強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（線）垂直，在中垂線上到兩點電荷中點O點等距離處各點的場強(qiáng)相等。等量異種點電荷的電場強(qiáng)度第四十一頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。 +Q -QE1E2E3、在中垂面（線）上的電荷受到的電場力的方向總與中垂面（線）垂直，因此，在中垂面（線）上移動電荷時電場力不做功。等量異種點電荷的電場強(qiáng)度第四十二頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。 +Q +QE1E1E2E2E等量同種點電荷的電場強(qiáng)度1、兩點電荷連線中點O

17、處場強(qiáng)為零2、兩點電荷連線中垂面（線）上，場強(qiáng)方向總沿面（線）遠(yuǎn)離 O（等量正電荷）3、在中垂面（線）上從O點到無窮遠(yuǎn)，電場線先變密后變疏，即場強(qiáng)先變強(qiáng)后變?nèi)?。第四十三頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。abABa例4：如圖a所示，A、B是一個點電荷產(chǎn)生的電場的電場線，如圖b則是方向在電場線上，a、b兩處的檢驗電荷的電荷量大小與所受電場力大小之間的函數(shù)圖線，則：（ ）A、點電荷是正電荷，位置在B右側(cè)B、點電荷是正電荷，位置在A左側(cè)C、點電荷是負(fù)電荷，位置在A左側(cè)D、點電荷是負(fù)電荷，位置在B右側(cè)qFbB圖a圖b第四十四頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。思考：有同學(xué)說,電場線就是帶電粒子在電場中運動的軌跡.這一說法對嗎?為什么?結(jié)論:電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系.答:不對.因為電場線是為了形象描述電場而引入的一組曲線.只有下述條件同時成立電場線是直線;帶電粒子初速為零或速度與電場線共線;帶電粒子僅受電場力作用,帶電粒子才沿電場線運動.第四十五頁，編輯于星期五：二十一點 四十分。小結(jié)：二、電場強(qiáng)度1、電場的概念 :2、電場強(qiáng)度（1）定義: （2）公式: （3）單位: （4）電場強(qiáng)度的方向: （5）物理意義:3、真空中點電荷的電場強(qiáng)度公式:4、電場力: F=Eq 第四十六頁，編輯于星期五：二十一