13〈电场及其描述〉课件5(鲁科版选修3-1).ppt

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1、温故知新温故知新真空中两真空中两静止静止点电荷之间的作用有点电荷之间的作用有什么规律？什么规律？库仑定律：库仑定律：真空中两个静止点电荷之间真空中两个静止点电荷之间相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。力的方向在它们的连线上。两电荷不直接接触，两电荷不直接接触，它们之间的相互作用它们之间的相互作用是怎样产生的是怎样产生的?问题问题1求知探索求知探索电荷电荷A电场电场电荷电荷B一一.电场电场1.1.含义含义：电场是电荷周围客观存在的一种特电场是电荷周围客观存在的一种特

2、殊物质。是物质存在的一种形式。电荷间的殊物质。是物质存在的一种形式。电荷间的相互作用是通过电场传递的相互作用是通过电场传递的。静止电荷周围。静止电荷周围的电场称为静电场。（的电场称为静电场。（电场的物质性电场的物质性）2.2.电场的基本性质电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有：电场对放入其中的电荷有力的作用力的作用。(这种力叫电场力也就是前面学习过这种力叫电场力也就是前面学习过的库仑力的库仑力)。3.电荷周围存在电场练习练习1 1 1、下面关于电场的叙述正确的是（ACD）A两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的B只有电荷发生相互作用时才产生电场C只要有电荷存在，其周围就存在电场DA

3、电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。电场的强弱是与位置有关的。实验中的带电小球是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷；试探电荷的电量应足够小；(不至于影响原电场分布)试探电荷的线度应足够小；(可以研究电场中各点情况)被检验的电场是电荷Q所激发的，所以电荷Q称为场源电荷，或源电荷。电荷量和尺寸充分小第三节第三节电场及其描述电场及其描述场源电荷场源电荷：即产生电场的电荷即产生电场的电荷Q Q.试探电荷试探电荷：电量充分小、体积充分小电量充分小、体积充分小.q q 可以是正电荷也可是负电荷可以是正电荷也可是负电荷

4、电荷电荷q在距在距Q较较近的近的A点，受到点，受到的电场力大的电场力大.电荷电荷q在距在距Q较较远的远的B点，受到点，受到的电场力小的电场力小.怎样描述电场的强弱怎样描述电场的强弱?同一试探电荷同一试探电荷q q在电场中的不同点在电场中的不同点受到的电场力的大小是否相同受到的电场力的大小是否相同?不同的电荷不同的电荷q q在电场的同一点所受的在电场的同一点所受的电场力电场力F F是否相同？是否相同？怎样描述电场的强弱怎样描述电场的强弱?显然，不同的电荷在电场中同一点所受的电显然，不同的电荷在电场中同一点所受的电 场力不同场力不同,但电场中同一点的电场又是一定的但电场中同一点的电场又是一定的,因

5、此不能用电场力的大小来表示电场的强弱因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱.结结论论:F/qF/q能能反反映映电电场场中中某某点点电电场场力力的的性性质质电场的强弱电场的强弱。2.2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值比值F/qF/q一般是不同的一般是不同的。1.1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值比值F/qF/q是一定的。是一定的。实验发现实验发现：怎样描述电场的强弱怎样描述电场的强弱?放入电场中某一点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做电场强度。1.定义：2.定义式：二、电场强度（E）+F

6、qQq表示检验电荷的电量 规定电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。3.方向：F+qQ当 q 为正电荷时，F 与 E 同向；当 q 为负电荷时，F 与 E 反向。Q+qEF+qQE QqFEFE二二.电场强度电场强度E(E(electric field electric field strengthstrength)4.4.单位：单位：牛牛/库库 (N/C)(N/C)5 5、电场强度是矢量，遵守平行四边形法则。、电场强度是矢量，遵守平行四边形法则。6 6、物理意义：描述电场强弱即电场力的性质的物理量。、物理意义：描述电场强弱即电场力的性质的物理量。电场强度由其本身决定，

7、与放入的试探电荷无关。电场强度由其本身决定，与放入的试探电荷无关。注意：（1）E=F/q 为定义式，适用于一切电场。（2）某点的电场强度的大小及方向取决于电场本身（即场源电荷与位置），与检验电荷的正负、电量的大小、有无及受到的电场力均无关。1 1、电场中有一点、电场中有一点P P，下列哪些说法正确的是（，下列哪些说法正确的是（）A A 若放在若放在P P点的试探电荷的电量减半，则点的试探电荷的电量减半，则P P点点的场强减半。的场强减半。B B 若若P P点没有试探电荷，则点没有试探电荷，则P P点的场强为零。点的场强为零。C PC P点的场强越大，则同一电荷在点的场强越大，则同一电荷在P P

8、点受到的点受到的电场力越大。电场力越大。D PD P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向C牛刀小试牛刀小试练习：练习：在电场中在电场中A A处放点电荷处放点电荷+q+q，其受电场力为，其受电场力为F F，方向向左，则，方向向左，则A A处场强大小处场强大小 ，方向，方向为为 ；若将若将A A处放点电荷为处放点电荷为2q2q，则该处电场强，则该处电场强度大小为度大小为 ，方向为，方向为 。向左向左向左向左课堂训练课堂训练2 2、真空中有一电场，在电场中的、真空中有一电场，在电场中的P P点放一电点放一电量为量为4 41010-9-9C C的试探电荷，它受到

9、的电场力的试探电荷，它受到的电场力 2 21010-5-5NN，则，则P P点的场强度点的场强度 N/CN/C；把试；把试探电荷的电量减少为探电荷的电量减少为2 21010-9-9C C，则检验电荷所，则检验电荷所受的电场力为受的电场力为 NN。如果把这个试探电如果把这个试探电荷取走，则荷取走，则P P点的电场强度为点的电场强度为 N/CN/C。5103110-55103课堂训练课堂训练三、真空中点电荷的场强三、真空中点电荷的场强1 1、大小、大小2.2.场强方向：场强方向：正正点电荷电场方向点电荷电场方向背离背离电荷电荷 负负点电荷电场方向点电荷电场方向指向指向电荷电荷（Q Q为场源电荷的电

10、荷）为场源电荷的电荷）如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等。光芒四射，发散状众矢之的，会聚状适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义定义式，适定义式，适用于一切电用于一切电场场仅对点电荷仅对点电荷的电场适用的电场适用q q是试探电是试探电荷，荷，E E与与q q无关无关QQ是场源电是场源电荷，荷，E E与与QQ成正比成正比和和的区别的区别：2 2、关于电场强度，下列说法正确的是（关于电场强度，下列说法正确的是（）A A E E=F/qF/q，若，若q q减半，则该处的场强变为原来的减半，则该处的场强变为原来的2 2倍倍 B BE E=kQ/kQ/r r2 2中，对与某点来说中，

11、对与某点来说,E E与与QQ成正比成正比 C C在以一个点电荷为球心，在以一个点电荷为球心，r r为半径的球面上，为半径的球面上，各点的场强均相同各点的场强均相同 D D电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向到的电场力的方向B牛刀小试牛刀小试我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？1、电场线的定义：、电场线的定义：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。度方向。（1）静电场的电场线总是从

12、正电荷（或者从无穷远）出发终止于无限远处或负电荷，不是闭合曲线。（3）电场线越密的地方，场强越大）电场线越密的地方，场强越大;电场线越稀的电场线越稀的地方，场强越小；可以用电场线的疏密程度来表示地方，场强越小；可以用电场线的疏密程度来表示电场强度的相对大小。电场强度的相对大小。（2）任意两条电场线都）任意两条电场线都不相交不相交.也也不闭合不闭合5 5 5 5电场线的特征电场线的特征电场线的特征电场线的特征（4 4 4 4）电场线是）电场线是）电场线是）电场线是假想假想假想假想线，不是真实存在的。线，不是真实存在的。线，不是真实存在的。线，不是真实存在的。（5）电场线并不只存在于平面上，而是分

13、布于整个立体空间。特点：特点：a a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大、离点电荷越近，电场线越密，场强越大b b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。几种常见电场中电场线的分布及特点（重点）几种常见电场中电场线的分布及特点（重点）1 1、正、负点电荷的电场中电场线的分布、正、负点电荷的电场中电场线的分布C、在点电荷的电场中不存在电场强度相同的点。2.等量异种点电荷的电场线等量异种点电荷的电场线1 1、两点电荷连线上各点，、两点电荷连线上各点，、两点电荷连线上各

14、点，、两点电荷连线上各点，电场线从正电荷指向负电电场线从正电荷指向负电电场线从正电荷指向负电电场线从正电荷指向负电荷，沿点电荷的连线，场荷，沿点电荷的连线，场荷，沿点电荷的连线，场荷，沿点电荷的连线，场强先变小后变大，强先变小后变大，强先变小后变大，强先变小后变大，o o点的点的点的点的电场强度最小。电场强度最小。电场强度最小。电场强度最小。3.在中垂线上在中垂线上,到两点电荷中点到两点电荷中点O点等距离处各点点等距离处各点的场强相等的场强相等(大小、方向均相同大小、方向均相同)。2 2 2 2、两点电荷连线的中垂面、两点电荷连线的中垂面、两点电荷连线的中垂面、两点电荷连线的中垂面（中垂线）上

15、，场强方向均相同，且总与中垂面（线）（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（线）（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（线）（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（线）垂直，指向负电荷的一侧。垂直，指向负电荷的一侧。垂直，指向负电荷的一侧。垂直，指向负电荷的一侧。O（4 4）、在中垂线上的电荷受到的电场力的）、在中垂线上的电荷受到的电场力的方向，总与中垂线垂直，因此在中垂线上方向，总与中垂线垂直，因此在中垂线上移动电荷时，电场力不做功。移动电荷时，电场力不做功。oOAB3等量同种点电荷的电场线等量同种点电荷的电场线(以等量正电荷为例以等量正电荷为例以等量正电荷为例以等量正电荷为例)

16、（3 3）中点）中点O O附近的电场线非常稀疏，附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零。但场强并不为零。（1 1）电场线是从）电场线是从正电荷出发，终止正电荷出发，终止于无限远处，电场于无限远处，电场强度的方向沿着强度的方向沿着电场线的切线方向电场线的切线方向（2 2）两点电荷连线上，电场强度的大小先减小后）两点电荷连线上，电场强度的大小先减小后增大增大两点电荷连线中点两点电荷连线中点O O处场强为零处场强为零4 4、在中垂面（线）上从、在中垂面（线）上从O O点到无穷远，电场点到无穷远，电场线先变密后变疏，即线先变密后变疏，即场强先增大后减小场强先增大后减小。（5 5）在中垂线上在中垂线上,到

17、两点电荷中点到两点电荷中点O O点等距离点等距离处各点的场强大小相等。处各点的场强大小相等。认识和理解电场线电场线时应注意 （1 1）电场线是形象直观描述电场的空间曲线，）电场线是形象直观描述电场的空间曲线，是人为假想的线，并不是真实存在是人为假想的线，并不是真实存在（2 2）由于电场在没有电荷的地方是连续的，而）由于电场在没有电荷的地方是连续的，而电场线却只能是一条一条离散分立的电场线却只能是一条一条离散分立的.不能说两条不能说两条电场线之间的电场强度为零电场线之间的电场强度为零.（3 3）电场线按定义是代表合电场的连续曲线）电场线按定义是代表合电场的连续曲线 电场线 虽然形象但它是主观想象

18、虽然形象但它是主观想象 电 场虽然抽象但它是客观物质虽然抽象但它是客观物质n 匀强电场：匀强电场：在在电电场场中中的的某某一一区区域域，如如果果场场强强的的大大小小和和方方向向都都相同，这个区域的电场叫做匀强电场。相同，这个区域的电场叫做匀强电场。如如：带带等等量量异异种种电电荷荷的的金金属属板板平平行行正正对对放放置置。（右右图图示）示）4 4 4 4电场线的特征电场线的特征电场线的特征电场线的特征n 例例1、某某电电场场的的电电场场线线分分布布如如图图示示，A、B、C是是电场中的三个不同位置点，试完成下列问题：电场中的三个不同位置点，试完成下列问题：（1）哪一点的电场强度大呢？）哪一点的电

19、场强度大呢？（2）画出各点场强的方向；）画出各点场强的方向；（3）画出）画出B点处放入一个负的点处放入一个负的点电荷时，受到的电场力的方向。点电荷时，受到的电场力的方向。学而时习学而时习n例例2、一一带带电电粒粒子子从从电电场场中中的的A点点运运动动到到B点点，轨轨迹迹如如图示中的虚线所示，不计粒子所受重力，则图示中的虚线所示，不计粒子所受重力，则nA、粒子带正电粒子带正电 nB、粒子加速度逐渐减小粒子加速度逐渐减小nC、A点的场强大于点的场强大于B点的场强点的场强 nD、粒子的速度不断减小、粒子的速度不断减小学而时习学而时习例例3.3.如图是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正如图是点电荷电

20、场中的一条电场线，下面说法正确的是确的是 A AA A点场强一定大于点场强一定大于B B点场强点场强B B在在B B点静止释放一个电子，将一定向点静止释放一个电子，将一定向A A点运动点运动C C这个点电荷一定带正电这个点电荷一定带正电D DA A点场强可能等于点场强可能等于B B点场强点场强ABCE答案 B学而时习学而时习n例例4、用用一一根根绝绝缘缘细细绳绳悬悬挂挂一一个个带带电电小小球球，所所带带的的电电荷荷量量为为2010-8C，现现加加一一个个水水平平方方向向的的匀匀强强电电场场，场场强强的的大大小小E=30106N/C，小小球平衡时悬线与竖直方向成球平衡时悬线与竖直方向成300角，试求：角，试求：（1）该小球的带电性质；）该小球的带电性质；（2）该小球所受的电场力大小；）该小球所受的电场力大小；（3）该小球的重力大小。）该小球的重力大小。学而时习学而时习记住了记住了:上过课要去看看书！上过课要去看看书！还有，还有，作业要及时完成哦！作业要及时完成哦！休息吧休息吧