2-高中物理专题-点电荷形成的电场中的场强和电势分布特点名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt

《2-高中物理专题-点电荷形成的电场中的场强和电势分布特点名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2-高中物理专题-点电荷形成的电场中的场强和电势分布特点名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt（24页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、等量同种电荷形成电场特点等量同种电荷形成电场特点（以正电荷形成场为例）（以正电荷形成场为例）1.1.场强特点场强特点中点中点O O点处场强点处场强E Eo o:设两点电荷设两点电荷带电量均为带电量均为q q，间距为，间距为R R，向右为正方向右为正方向向第1页两点电荷连线上任意一点两点电荷连线上任意一点P P处场强处场强E EP P:总结：在两个等量正电荷连线上，由总结：在两个等量正电荷连线上，由A A点向点向B B点方向，电场强度大小先减后增，点方向，电场强度大小先减后增，在在r rA A=R/2=R/2（即中点（即中点O O处）场强最小为零；处）场强最小为零；场强方向先向右再向左即除中点场

2、强方向先向右再向左即除中点O O外，外，场强方向指向中点场强方向指向中点O O。第2页两点电荷连线中垂线上任意一点两点电荷连线中垂线上任意一点Q Q处场强处场强E EQ Q:解析方程可得：当解析方程可得：当=35.26 =35.26 时出现场强最大值时出现场强最大值总结：在两个等量正电荷连线中垂线上，由总结：在两个等量正电荷连线中垂线上，由O O点点向向N N（M M）点方向，电场强度大小先增后减，当）点方向，电场强度大小先增后减，当=35.26=35.26时出现场强最大值；时出现场强最大值；场强场强方向由方向由O O点点指向指向N N（M M）。）。第3页结论：结论：在两个等量负电荷在两个等

3、量负电荷连线上连线上，由，由A A点向点向B B点方向，电场强度大小点方向，电场强度大小先减后增先减后增，在，在r rA A=R/2=R/2（即（即中点中点O O处）场强最小为零处）场强最小为零；场强；场强方向先向左再向右（除中点方向先向左再向右（除中点O O外）。在其连外）。在其连线线中垂线上中垂线上，由，由O O点向点向N N（M M）点方向，电场）点方向，电场强度大小强度大小先增后减，当先增后减，当=35.26=35.26时出现时出现场强最大值场强最大值；场强方向由；场强方向由 N N（M M）指向）指向O O点。点。等量两个负电等量两个负电荷形成场荷形成场外外推推第4页EOx+Q+Q等

4、量同种正电荷形成电场等量同种正电荷形成电场两电荷连线和延长线上两电荷连线和延长线上E-x图象图象 yEO图5 在中垂线上，随距离增大，在中垂线上，随距离增大，场强大小先增后减，场强方向场强大小先增后减，场强方向相反；在两电荷连线中点场强相反；在两电荷连线中点场强为零。为零。E-Y图象图象 第5页例题分析例题分析（江苏物理江苏物理5）空）空间间有一沿有一沿x轴对轴对称分布称分布电场电场，其，其电场电场强强度度E随随x改改变图变图像如像如图图所表示以下所表示以下说说法正确是法正确是（A）O点点电势电势最低最低（B）x2点点电势电势最高最高（C）x1和和x1两点两点电势电势相等相等（D）x1和和x3

5、两点两点电势电势相等相等【解析】由以上规律判断可知等量正（负）点电荷或均匀带正（负）电圆环中垂线上符合题目所给E-x图像。由等量正点电荷中垂线上电势规律可知A错，因为O点电势可能最高；x2点电势不是最高，而是场强最大；x1和x3两点电势不相等，可能x1高于x3，也可能相反；由对称性可知C正确。第6页【上海上海】如如图图所表示，在光滑所表示，在光滑绝缘绝缘水水平面上，两个平面上，两个带带等量正等量正电电点点电电荷荷M M、N N，分分别别固定在固定在A A、B B两点，两点，O O为为ABAB连线连线中点，中点，CDCD为为ABAB垂直平分垂直平分线线。在。在COCO之之间间F F点由静止点由静

6、止释释放一个放一个带负电带负电小球小球P P（设不改变原来电场分布），在以后一段时间内，设不改变原来电场分布），在以后一段时间内，P P在在CDCD连连线上做往复运动。若线上做往复运动。若A.A.小球小球P P带电量迟缓减小，则它往复运动过程中振幅不停带电量迟缓减小，则它往复运动过程中振幅不停减小减小B.B.小球小球P P带电量迟缓减小，则它往复运动过程中每次经过带电量迟缓减小，则它往复运动过程中每次经过O O点时速率不停减小点时速率不停减小C.C.点电荷点电荷M M、N N带电量同时等量地迟缓增大，则小球带电量同时等量地迟缓增大，则小球P P往复往复运动过程中周期不停减小运动过程中周期不停减

7、小D.D.点电荷点电荷M M、N N带电量同时等量地迟缓增大，则小球带电量同时等量地迟缓增大，则小球P P往复往复运动过程中振幅不停减小运动过程中振幅不停减小第7页等量异种电荷形成电场特点等量异种电荷形成电场特点1.1.场强特点场强特点中点中点O O点处场强点处场强E Eo o:设两点电荷带电量设两点电荷带电量均为均为q q，间距为，间距为R R，向右为正方向向右为正方向第8页两点电荷连线上任意一点两点电荷连线上任意一点P P处场强处场强E EP P:总结：在两个等量异种电荷连线上，由总结：在两个等量异种电荷连线上，由A A点向点向B B点方向，电场强度大小先减小后点方向，电场强度大小先减小后

8、增大，在增大，在r rA A=R/2=R/2（即中点（即中点O O处）场强最处）场强最小；场强方向指向负电荷。小；场强方向指向负电荷。第9页总结：在两个等量异种电荷连线中垂线上，由总结：在两个等量异种电荷连线中垂线上，由O O点向点向N N（M M）点方向，电场强度大小一直在减小；场强方向平）点方向，电场强度大小一直在减小；场强方向平行于行于ABAB连线指向负电荷一端。连线指向负电荷一端。两点电荷连线中垂线上任意一点两点电荷连线中垂线上任意一点Q Q处场强处场强E EQ Q:第10页等量异种电荷形成电场等量异种电荷形成电场-QQXE+QO 关于两电荷连线中点关于两电荷连线中点O对称对称 任意两

9、点，场任意两点，场强大小相等，方向相同，越靠近两电荷地方强大小相等，方向相同，越靠近两电荷地方电场强度越大；在两电荷连线中，中点电场强度越大；在两电荷连线中，中点O 处处场强最小，但不为零。场强最小，但不为零。E-x图象图象 EOy图图2 在两点电荷连线中垂线上，场强方向处在两点电荷连线中垂线上，场强方向处处相同，关于处相同，关于O 点对称任意两点场强大小点对称任意两点场强大小相等，相等，O 点场强最大点场强最大 E-y图象图象 第11页例题分析例题分析如图所表示，如图所表示，a.ba.b带等量异种电荷带等量异种电荷,MN,MN为为abab中垂线，中垂线，现有一个带电粒子从现有一个带电粒子从M

10、 M点以一定初速度点以一定初速度V V0 0射入，开始射入，开始时时 一段轨迹如图中实线所表示，不计重力，则在一段轨迹如图中实线所表示，不计重力，则在该粒子飞越该电场整个过程中该粒子飞越该电场整个过程中A A该粒子带负电该粒子带负电 B B该粒子动能先增后减该粒子动能先增后减 C C该粒子电势能先增后减该粒子电势能先增后减 D D该粒子运动到无穷远处时速度大小一定仍为该粒子运动到无穷远处时速度大小一定仍为V V0 0如图所表示，在两个等量异种电荷连线中垂线如图所表示，在两个等量异种电荷连线中垂线上，有上，有ACAC两点，将一个带正电两点，将一个带正电q q电荷分别由电荷分别由A A、C C两点

11、移动到两点移动到B B点，以下说法正确有点，以下说法正确有A.A.从从A A沿连线移动到沿连线移动到B B，电场力对电荷不做功，电场力对电荷不做功 B.B.将电荷从将电荷从A A移动到移动到B B电场力做功小于从电场力做功小于从C C沿连线移动到沿连线移动到B B电场力做功电场力做功C.C.两种情况电场力均做正功两种情况电场力均做正功 D.D.两种情况电荷电势能均增加两种情况电荷电势能均增加第12页孤立正点电荷电场线直线，起于正电荷，终止于无穷远。场强离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距各点组成球面上场强大小相等，方向不一样。电势离场源电荷越远，电势越低；与场源电荷等距各点组成球面是等势面

12、，每点电势为正。等势面以场源电荷为球心一簇簇不等间距球面，离场源电荷越近，等势面越密。孤立负点电荷电场线直线，起于无穷远，终止于负电荷。场强离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距各点组成球面上场强大小相等，方向不一样。电势离场源电荷越远，电势越高；与场源电荷等距各点组成球面是等势面，每点电势为负。等势面以场源电荷为球心一簇簇不等间距球面，离场源电荷越近，等势面越密。第13页等量等量同种同种负点负点电荷电荷电场线大部分是曲线，起于无穷远，终止于负电荷；有两条电场线是直线。电势每点电势为负值。连线上场强以中点最小为零；关于中点对称任意两点场强大小相等，方向相反，都是背离中点；由连线一端到另一端，

13、先减小再增大。电势由连线一端到另一端先升高再降低，中点电势最高不为零。中垂线上场强以中点最小为零；关于中点对称任意两点场强大小相等，方向相反，都沿着中垂线指向中点；由中点至无穷远处，先增大再减小至零，必有一个位置场强最大。电势中点电势最低，由中点至无穷远处逐步升高至零。第14页等等量量同同种种正正点点电电荷荷电场线大部分是曲线，起于正电荷，终止于无穷远；有两条电场线是直线。电势每点电势为正值。连线上场强以中点最小为零；关于中点对称任意两点场强大小相等，方向相反，都是指向中点；由连线一端到另一端，先减小再增大。电势由连线一端到另一端先降低再升高，中点电势最低不为零。中垂线上场强以中点最小为零；关

14、于中点对称任意两点场强大小相等，方向相反，都沿着中垂线指向无穷远处；由中点至无穷远处，先增大再减小至零，必有一个位置场强最大。电势中点电势最高，由中点至无穷远处逐步降低至零。第15页等等量量异异种种点点电电荷荷电场线大部分是曲线，起于正电荷，终止于负电荷；有三条电场线是直线。电势中垂面有正电荷一边每一点电势为正，有负电荷一边每一点电势为负。连线上场强以中点最小不等于零；关于中点对称任意两点场强大小相等，方向相同，都是由正电荷指向负电荷；由连线一端到另一端，先减小再增大。电势由正电荷到负电荷逐步降低，中点电势为零。中垂线上场强以中点最大；关于中点对称任意两点场强大小相等，方向相同，都是与中垂线垂

15、直，由正电荷指向负电荷；由中点至无穷远处，逐步减小。电势中垂面是一个等势面，电势为零第16页2.2.电势特点电势特点中点中点O O点处电势点处电势o o:两点电荷连线上任意一点两点电荷连线上任意一点P P处电势处电势P P:设两点电荷带电量设两点电荷带电量均为均为q q，间距为，间距为R R。总结：在两个总结：在两个等量正等量正电荷连线上，由电荷连线上，由A A点向点向B B点方向，电势先减后增，在点方向，电势先减后增，在r rA A=R/2=R/2（即中点（即中点O O处）电势最小，但电势总为正。处）电势最小，但电势总为正。第17页两点电荷连线中垂线上任意一点两点电荷连线中垂线上任意一点Q

16、Q处电势处电势Q Q:总结：在两个总结：在两个等量正等量正电荷连线中垂线上，电荷连线中垂线上，由由O O点向点向N N（M M）点方向，电势一直减小且）点方向，电势一直减小且大于零，即大于零，即O O点最大，点最大，N(M)N(M)点为零。点为零。等量两个负电等量两个负电荷形成场荷形成场外外推推结论：结论：在两个等量负电荷在两个等量负电荷连线上连线上，由，由A A点向点向B B点方向，电势点方向，电势先增后减先增后减，在，在r rA A=R/2=R/2（即（即中点中点O O处）电势最大但电势总为处）电势最大但电势总为负负；在两个点电荷连线；在两个点电荷连线中垂线上中垂线上，由，由O O点向点向

17、N N（M M）点方向，）点方向，电势电势一直增大且小于零一直增大且小于零，即，即O O点最小，点最小，N(M)N(M)点为零。点为零。第18页2.2.电势特点电势特点中点中点O O点处电势点处电势o o:设两点电荷带电量设两点电荷带电量均为均为q q，间距为，间距为R R。两点电荷连线中垂线上任意一点两点电荷连线中垂线上任意一点Q Q处电势处电势Q Q:总结：总结：等量异种等量异种电荷连线中垂线上任电荷连线中垂线上任意一点电势均为零即等量异种电荷连意一点电势均为零即等量异种电荷连线中垂线（面）是零势线（面）线中垂线（面）是零势线（面）第19页两点电荷连线上任意一点两点电荷连线上任意一点P P

18、处电势处电势P P:总结：在两个等量异种电荷连线上，由总结：在两个等量异种电荷连线上，由A A点向点向B B点方向，电势一直在减小，在点方向，电势一直在减小，在r rA A=R/2=R/2（即中点（即中点O O处）电势为零，正电处）电势为零，正电荷一侧为正势，荷一侧为正势，负电荷一侧为负势负电荷一侧为负势。第20页 等量同种正电荷形成电场，若取无穷远处电势为零，电场中各点电势都大于零；关于两电荷连线中点O 对称任意两点电势相等，在两电荷连线上，越靠近中点，电势越低，中点是连线上电势最低点，但不为零。在连线延长线上，关于某电荷对称两点电势不相等，连线上电势高于延长线上电势连线上电势高于延长线上电

19、势（叠加）（叠加）。若以两电荷连线中点为坐标原点O，两电荷连线所在线为 x轴，以纵轴为电势，作出x 图象如图6所表示。xO+Q+Q图6yO图7 在两电荷连线中垂线上，中点电势最高，依据沿电场线方向电势逐步降低。若以电荷连线中点为坐标原点O，中垂线方向为横轴y。纵轴为电势，作出 y图象如图7所表示。等量同种负电荷形成电场与上述相反yO第21页 关于正电荷对称两点，依据等势面图，延长线上电势比连线上电势高，关于负电荷对称两点，延长线上电势比连线上电势低。再依据正电荷周围电势大于零，负电荷周围电势小于零。以两电荷连线中点为坐标原点O，连线所在线横轴为x 轴，纵轴为电势，建立直角坐标系。-x图象。Ox

20、+Q-Q图3第22页（上海单科）14两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势 随位置x改变规律是图【解析】电场线以下列图，依据“沿电场线方向电势降低”原理，C、D是错误；再依据正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，B也错误，A正确。所以本题选A。第23页（江苏物理（江苏物理8）空间某一静电场电势 在X 轴上分布如图所表示，X轴上两点B、C点电场强度在X方向上分量分别是 、，以下说法中正确有 A 大小大于 大小 B 方向沿轴正方向 C电荷在0点受到电场力在x方向上分量最大 D负电荷沿x轴从B移到C过程中，电场力先做正功，后做负功和【解析】本题入手点在于怎样判断大小，由图象可知在x轴上各点电场强度在x方向分量不相同，假如在x方向上取极小一段，能够把此段看做是匀强磁场，用匀强磁场处理方法思索，从而得到结论，此方法为微元法微元法；需要对电场力性质和能性质由较为全方面了解。在B点和C点附近分别取很小一段d，由图象，B点段对应电势差大于C点段对应电势差，(正点电荷电势）AD，可见第24页