电场强度课件(选修3-1).ppt

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1、第三节电场强度课标定位3 知道点电荷电场和匀强电场，能推导点电荷电场表达式并能在计算中运用它4 知道电场线以及如何用电场线描述电场的大小和方向，会用电场线描述各种典型电场重点难点：1.电场强度的理解2 电场线的理解及应用一、电场1 电 荷 的 周 围 存 在_ 带 电 体 间 的 相 互作 用 是 通 过 周 围 的_发 生 的 电 场 的 基 本性质是对放入其中的_有力的作用2 静 电 场：相 对 观 察 者 静 止 的 电 荷 周 围 存 在 的电场，称为静电场电场电场电荷比值N/C(4)方 向：电 场 强 度 是 矢 量，规 定 某 点 电 场 强 度的 方 向 跟_ 在 该 点 所 受

2、 的 电 场 力 的方 向 相 同 负 电 荷 在 电 场 中 某 点 所 受 的 电 场 力的方向跟该点电场强度的方向_ 2 匀强电场电 场 中 各 点 的 场 强_ 和_ 都 相 同，这种电场叫做匀强电场正电荷相反大小 方向驾驶员之家 http:/年新题库科目一模拟考试驾驶员之家 http:/年安全文明驾驶常识模拟考试驾驶员之家 http:/C1 驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/C2 驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/C3 驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/C4 驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/A1 驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/A2 驾驶证能开什么车

3、驾驶员之家 http:/A3 驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/B1 驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/B2 驾驶证能开什么车矢量和思考感悟1 有 人 认 为，在 点 电 荷 Q 形 成 的 电 场 中，在以 Q 为 球 心 的 同 一 个 球 面 上 各 点 的 电 场 强 度都相同，你是怎样认为的？三、怎样“看见”电场1 电场线在 电 场 中 画 出 一 系 列 曲 线，使 曲 线 上 每 一 点 的切 线 方 向 都 和 该 处 的_ 一 致，这样的曲线叫做电场线2 电场线的特点(1)电 场 线 的 疏 密 程 度 反 映 了 电 场 的?_，电场越_ 的地方，电场线越密(2

4、)电 场 线 从 正 电 荷 或 无 限 远 出 发，到_终止或延伸到无限远(3)匀 强 电 场 的 电 场 线 是_ 的平行直线场强方向强弱强负电荷间隔距离相等思考感悟2 电场中的电场线有可能相交吗？提示：不可能电场中某点的电场强度的大小和方向，根据其客观性是唯一确定的，若电场线能相交，由于交点的切线不唯一，根据画电场线的规定，交点处的电场强度失去了上述的唯一性，所以电场中的电场线在空间是不能相交的核心要点突破一、电场、电场强度、电场力的关系1电场与电场强度(1)电 场：电 场 是 存 在 于 电 荷 周 围 的 一 种 特殊 物 质，并 非 由 分 子、原 子 组 成，但 客 观 存在 电

5、 荷 间 的 相 互 作 用 是 通 过 电 场 发 生 的 电 场 虽 然 看 不 见、摸 不 着，但 它 总 能 通过 一 些 性 质 而 表 现 其 存 在，如 在 电 场 中 放 入电荷，电场就对电荷有力的作用2 电场力与电场强度的区别与联系三、电场线与带电粒子的运动轨迹1 对电场线的理解(1)电场中任何两条电场线都不能相交，电场线也不闭合因为电场中任一点的场强的大小和方向都是唯一确定的如果两条电场线相交，就不能唯一地确定出场强的方向同时在相交点处电场线密不可分，因而也不可能反映出场强的大小(2)电场线的疏密电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀疏的

6、地方，场强越小(3)电场线是为描述电场而引入的一种假想曲线，实际上电场中并不存在电场线(4)不可能在电场中每个地方都画出电场线，两条电场线间虽是空白，但那些位置仍存在电场2 电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较电场线 运动轨迹(1)电场中并不存在，是为研究电场方便而人为引入的(2)曲线上各点的切线方向即为该点的场强方向，同时也是正电荷在该点的受力方向，即正电荷在该点的加速度的方向(1)粒子在电场中的运动轨迹是客观存在的(2)轨迹上每一点的切线方向即为粒子在该点的速度方向，但加速度的方向与速度的方向不一定相同3.电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件(1)电场线是直线(2)带电粒子只受电场力作用

7、，或受其他力，但其他力的方向沿电场线所在直线(3)带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线以上三个条件必须同时满足特 别 提 醒：(1)带 电 粒 子 在 电 场 中 的 运 动 轨 迹 由带电粒子所受合外力与初速度共同决定(2)运 动 轨 迹 上 各 点 的 切 线 方 向 是 粒 子 的 速 度 方向(3)电 场 线 上 各 点 的 切 线 方 向 是 场 强 方 向，决 定着粒子所受电场力的方向即时应用(即时突破，小试牛刀)3(双 选)如 图1 3 1 是 某 静 电 场 的 一 部 分 电场线分布情况，下列说法中正确的是()图1 3 1A 这个电场可能是负点电荷的电场B A 点

8、的场强大于B 点的场强C A、B 两点的场强方向不相同D 负 电 荷 在 B 点 处 受 到 的 电 场 力 的 方 向 沿 B 点切线方向解 析：选BC.负 点 电 荷 的 电 场 线 是 自 四 周 无 穷远 处 从 不 同 方 向 指 向 负 点 电 荷 的 直 线 故A 错 电 场 线 越 密 的 地 方 场 强 越 大，由 图 知 EA EB，故B 正 确 电 场 强 度 的 方 向 沿 切 线 方 向，故C 正 确 B 点 的 切 线 方 向 即 B 点 场 强 方 向，而 负电荷所受电场力方向与其相反，故D 错四、等量异种与等量同种点电荷连线和中垂线上场强的变化规律1 等量异种点

9、电荷连线上的各点中中点场强最小，而中垂线上与连线交点的场强最大；等量同种点电荷连线上中点场强最小，等于零因无限远处场强为零，则沿中垂线从连线中点到无限远处，电场强度先增大后减小，中间某位置必有最大值2 等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同；等量同种电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反特 别 提 醒：对 于 等 量 同 种 电 荷 在 连 线 的 中 垂 面上 的 场 强 的 分 布，切 记 中 点 场 强 为 零，无 穷 远处 场 强 也 为 零 由 中 点 到 无 穷 远 处 的 场 强 必 有先 增 大 后 减 小 的 规 律，假 如 题 目 中 涉 及

10、 的 点 的位 置 的 场 强 并 不 清 楚 在 哪 一 变 化 区 域，要 设 想各种可能即时应用(即时突破，小试牛刀)4(单 选)如 图1 3 2 所 示，一 电 子 沿 等 量 异种 电 荷 的 中 垂 线 由 A O B 匀 速 飞 过，电 子 重力 不 计，则 电 子 除 受 电 场 力 外，所 受 的 另 一 个力的大小和方向变化情况是()图1 3 2A 先变大后变小，方向水平向左B 先变大后变小，方向水平向右C 先变小后变大，方向水平向左D 先变小后变大，方向水平向右解 析：选B.等 量 异 种 电 荷 电 场 线 分 布 如 图 甲 所示，由 图 中 电 场 线 的 分 布

11、可 以 看 出，从 A 点 到O 点，电 场 线 由 疏 到 密；从 O 点 到 B 点，电 场 线由 密 到 疏，所 以 沿 点 A、O、B，电 场 强 度 应 由小 变 大，再 由 大 变 小，方 向 为 水 平 向 右，如 图乙 所 示 由 于 电 子 做 匀 速 直 线 运 动，所 受 合 外力 必 为 零，故 另 一 个 力 应 与 电 子 所 受 电 场 力 大小 相 等、方 向 相 反，电 子 受 到 电 场 力 方 向 水 平向 左，且 沿 点 A、O、B 运 动 的 过 程 中，电 场 力由 小 变 大，再 由 大 变 小，故 另 一 个 力 的 方 向 应水 平 向 右，其

12、 大 小 应 先 变 大 后 变 小，所 以 选 项B 正确课堂互动讲练例 例1 1 场 源 电 荷 Q 2104 C，是 正 点 电 荷 检 验 电 荷 q 2105 C，是 负 电 荷，它们 相 距 r 2 m 而 静 止，且 都 在 真 空 中，如 图133所示求：(1)q受的电场力(2)q所在的B 点的场强EB.(3)只 将 q换 为 q4105 C 的 正 点 电 荷，再求q受力及B 点的场强(4)将检验电荷拿去后再求B 点场强类型一电场强度的定义图1 3 3【答案】见精讲精析(单 选)如 图134所 示，直 线 是 一 簇 未标 明 方 向 的 由 点 电 荷 产 生 的 电 场

13、线，曲 线 是 某一 带 电 粒 子 通 过 电 场 区 域 时 的 运 动 轨 迹，a、b是 轨 迹 上 两 点 若 带 电 粒 子 运 动 中 只 受 电 场 力作 用，根 据 此 图 可 以 做 出 的 判 断 不 正 确 的 是()例 例2 2类型二电场线的理解与应用图1 3 4A 带电粒子所带电荷的符号B 带电粒子在a、b 两点的受力方向C 带电粒子在a、b 两点的加速度何处大D 带电粒子在a、b 两点的加速度方向图1 3 5【答案】A【方 法 总 结】电 场 线 的 疏 密 表 示 场 强 大 小 电 荷 的 受 力 方 向 为 其 运 动 曲 线 弯 曲 方 向 电 荷的 受 力

14、 方 向 为 其 运 动 的 加 速 度 方 向 电 荷 受 力大小与场强大小有关，场强越大，受力越大变式训练1(双 选)(2011 年 苏 州 高 二 检 测)一 带 电 粒 子 从 电场 中 的 A 点 运 动 到 B 点，轨 迹 如 图1 3 6 中 虚线所示不计粒子所受重力，则()图1 3 6A 粒子带正电B 粒子加速度逐渐增大C A 点的速度大于B 点的速度D 粒子的初速度不为零解 析：选CD.由 轨 迹 弯 曲 的 方 向 可 知 粒 子 带 负电 由 电 场 线 的 疏 密 程 度 可 知 A 点 的 场 强 大，故 粒 子 的 加 速 度 逐 渐 减 小 因 粒 子 从 A 点

15、 运 动到 B 点 时，电 场 力 对 其 做 负 功，故 A 点 的 速 度大 于 B 点 的 速 度 若 粒 子 的 初 速 度 为 零，其 运动轨迹将是直线如图1 3 7 所示，真空中带电荷量分别为Q 和Q 的点电荷A、B 相距为r，则：(1)两点电荷连线的中点O 的场强多大？(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B 两点都为r 的O 的场强如何？例 例3 3类型三关于场强的叠加图1 3 7【思 路 点 拨】先 计 算 两 点 电 荷 各 自 在 O 点 和O 点 产 生 的 场 强，然 后 根 据 场 强 叠 加 原 理 求 合场 强 电 场 强 度 的 叠 加 与 力 的 合 成 类

16、 似，同 样遵 循 平 行 四 边 形 定 则，力 的 合 成 的 一 些 方 法(如 矢 量 三 角 形 法)对 电 场 强 度 的 叠 加 也 同 样 适用图1 3 8【答案】见自主解答变式训练2(单选)如图1 3 9 所示，a、b 是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN 是ab 连线的中垂线，P 是中垂线上的一点，下列哪种情况能使P 点的场强方向指向MN 的右侧()图1 3 9A Q1、Q2都是正电荷，且Q1Q2B Q1是正电荷，Q2是负电荷，且|Q1|Q2|C Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|Q2|D Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|Q2|解 析：选B.设 Q1、Q2在 P 点 产 生 的 场 强 分 别 为E1、E2，P 点 合 场 强 为 E，因 场 强 是 矢 量，由平 行 四 边 形 定 则 得 矢 量 图 如 下 图 所 示，由 图 不难看出选项B 正确