2019春高中物理 第1章 靜電場 3 電場強度課件 新人教版選修3-1.ppt

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第一章 靜電場 3電場強度 課前預習 1 概念電荷周圍存在的一種特殊物質 帶電體間的相互作用是通過周圍的 發(fā)生的 2 靜電場是 的電荷產(chǎn)生的電場 3 基本性質對放入其中的電荷有 的作用 電場 電場 靜止 力 1 試探電荷 檢驗電荷 用來檢測電場 及其強弱分布情況的電荷 是研究電場的工具 2 場源電荷激發(fā)或產(chǎn)生我們正在研究的電場的電荷 是電場的來源 3 電場強度 1 定義 放入電場中某一點的電荷受到的 跟它的 的比值叫做該點的電場強度 電場強度 是否存在 電場力 電荷量 牛 庫 N C 正電荷 電場本身的力的性質 1 公式E Q為真空中點電荷的帶電量 r為該點到點電荷Q的距離 2 方向若Q為 場強方向沿Q和該點的連線指向該點 若Q為 場強方向沿Q和該點的連線指向Q 3 適用條件 點電荷的場強 正電荷 負電荷 真空中點電荷 1 場強的疊加如果場源電荷不只是一個點電荷 則電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的 這種關系叫做電場強度的疊加 2 運算法則電場強度是矢量 場強的疊加本質是矢量疊加 所以應該用 定則 3 應用范圍電場的疊加原理對 都適用 注意只有同時共同形成電場時才能疊加 電場強度的疊加 矢量和 平行四邊形 任何電場 1 電場線為了形象描述電場而 的一條條有 的曲線 曲線上每點的 的方向表示該點的電場強度的方向 2 電場線的特點 1 電場線從 或 出發(fā) 終止于 或 2 電場線在電場中不相交 3 電場強度較大的地方 電場線 電場強度較小的地方 電場線 電場線勻強電場 假想 方向 切線 正電荷 無限遠 負電荷 無限遠 較密 較疏 4 電場線上任一點順著電場線的 方向 就表示該點電場強度的方向 5 電場線不是實際存在的曲線 是為了形象描述電場而假想的 3 勻強電場 1 定義 各點電場強度的大小 方向 的電場 2 勻強電場的電場線 的平行直線 切線 相等 相同 間隔相等 判一判 1 試探電荷的電荷量和尺寸都很小 放入試探電荷后不引起原電場的明顯變化 因此試探電荷就是電荷量很小的點電荷 2 電場強度的方向就是放在該處的試探電荷所受電場力的方向 3 若以點電荷為球心做一個球面 電場線處處與球面垂直 在此球面上各點電場強度處處相同 4 兩個異種電荷間的電場線從負電荷指向正電荷 5 電場線在實際中不存在 6 電場線是平行直線的電場一定是勻強電場 選一選 2018 江蘇省無錫市高二學業(yè)水平測試 如圖所示的各電場中 A B兩點電場強度相同的是 解析 A圖中 A B兩點的場強大小相等 方向不同 B圖中 A B兩點的場強方向相同 但大小不相等 C圖是勻強電場 則A B兩點的場強大小相等 方向相同 D圖中A B兩點的場強大小 方向均不相同 故選C C 想一想 1 既然電場用眼睛看不到 也無法用手觸摸到 那么怎么能夠證明某一空間中存在電場呢 2 實驗能顯示電場線的形狀 為什么說電場線不是客觀存在的 解析 1 可根據(jù)電場的基本性質 電場對放入其中的電荷有靜電力的作用 在該空間放入一帶電體通過測量其是否受到靜電力檢驗 2 電場是一種特殊的物質 無形無體 能夠充滿它所在的空間 而實驗之所以能顯示電場線的形狀 是因為在引入電場線時 抓住 靜電力 這一根本屬性 實驗顯示的正是帶電體在電場中受到靜電力隨位置而改變的情況 因此可以用實驗來顯示電場線的形狀 但不能說明電場線是客觀存在的 應理解為電場線是假想的 電場才是客觀存在的 課內探究 彈力和摩擦力都是在兩個物體互相接觸的情況下產(chǎn)生的 而兩個帶電體沒有接觸 就可以發(fā)生靜電力的作用 那么 電荷之間的相互作用是通過什么發(fā)生的 提示 電場 探究一對電場及電場強度的理解 1 1 對電場的理解 1 場與分子 原子組成的實物一樣具有能量 質量和動量 它是物質存在的一種特殊形式 2 場與實物是物質存在的兩種不同形式 3 電荷的周圍一定存在電場 靜止電荷的周圍存在著靜電場 4 電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的 2 對電場強度的理解 1 電場強度反映了電場的力的性質 2 唯一性 電場中某點的電場強度E是唯一的 是由電場本身的特性 形成電場的電荷及空間位置 決定的 與是否放入試探電荷 放入電荷的電性 電荷量的多少均無關 電場中不同的地方 電場強度一般是不同的 3 矢量性 電場強度描述了電場的強弱 是矢量 其方向與在該點的正電荷所受電場力的方向相同 與在該點的負電荷所受電場力的方向相反 3 電場強度的兩個公式的比較 答案 1 200N C方向沿Oa向右不變 2 2 0 10 18N方向沿bO向左 C 如圖所示 A B是點電荷a b連線上的兩點 實線是它們間的電場線 1 電荷a b各帶有什么性質的電荷 2 A B兩點的電場強弱相同嗎 方向相同嗎 提示 1 a帶正電 b帶負電 2 A B兩點電場強弱不同 方向相同 探究二對電場線的理解 2 1 電場線的應用 1 按照電場線畫法的規(guī)定 場強大處電場線密 場強小處電場線疏 根據(jù)電場線的疏密可以比較場強的大小 2 根據(jù)電場線的定義 電場線每點的切線方向就是該點電場強度的方向 2 幾種常見電場的電場線 點電荷的電場線分布 等量同種電荷的電場線 等量異種電荷的電場線 帶電平行金屬板間的電場線 3 電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的比較 特別提醒 帶電粒子運動軌跡與電場線重合必備的條件 1 電場線是直線 2 帶電粒子只受電場力作用 或受其他力 但方向沿電場線所在的直線 3 帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場線所在的直線 ACD 解題指導 解析 根據(jù)電荷運動軌跡彎曲的情況 可以確定點電荷受電場力的方向沿電場線方向 故此點電荷帶正電 A選項正確 由于電場線越密 場強越大 點電荷受電場力就越大 根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度也越大 故此點電荷在N點加速度大 C選項正確 粒子從M點到N點 電場力做正功 根據(jù)動能定理得此點電荷在N點動能大 故D選項正確 對點訓練2 2018 北京市中關村中學高二上學期期中 一負電荷從電場中A點由靜止釋放 只受電場力作用 沿電場線運動到B點 它運動的速度 時間圖象如圖所示 則A B兩點所在區(qū)域的電場線分布情況可能是下圖中的 解析 由速度 時間圖象可知 電荷的速度越來越大 且加速度也是越來越大 故電荷在運動過程中 應受到逐漸增大的靜電力作用 所以電場線的方向應由B指向A 由于加速度越來越大 所以電場力越來越大 即B點的電場強度應大于A點的電場強度 即B點處電場線應比A點處密集 所以正確答案為C C 素養(yǎng)提升 1 如果場源電荷是多個點電荷 電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和 這種關系叫做電場強度的疊加 2 電場強度是矢量 電場強度的疊加遵循平行四邊形定則 電場強度的疊加 B