电场强度课件(选修3-1).ppt

第三节节 电场电场 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、电场电场 1电电荷的周围围存在_带电带电 体间间的相互 作用是通过过周围围的_发发生的电场电场 的基本 性质质是对对放入其中的_有力的作用 2静电场电场 ：相对观对观 察者静止的电电荷周围围存在的 电场电场 ，称为为静电场电场 电场电场 电场电场 电电荷 比值值 N/C (4)方向：电场电场 强度是矢量，规规定某点电场电场 强度 的方向跟_在该该点所受的电场电场 力的方 向相同负电负电 荷在电场电场 中某点所受的电场电场 力的 方向跟该该点电场电场 强度的方向_ 2匀强电场电场 电场电场 中各点的场场强_和_都相同 ，这这种电场电场 叫做匀强电场电场 正电电荷 相反 大小方向 驾驶员之家 /ks/ 2016年新题库科目一模拟考试 驾驶员之家 /aqks/ 2016年安全文明驾驶常识模拟 考试 驾驶员之家 /chexing/c1.html C1驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/c2.html C2驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/c3.html C3驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/c4.html C4驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/a1.html A1驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/a2.html A2驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/a3.html A3驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/b1.html B1驾驶证能开什么车 驾驶员之家 /chexing/b2.html B2驾驶证能开什么车 矢量和 思考感悟 1有人认为认为 ，在点电电荷Q形成的电场电场 中， 在以Q为为球心的同一个球面上各点的电场电场 强 度都相同，你是怎样认为样认为 的？ 三、怎样样“看见见”电场电场 1电场线电场线 在电场电场 中画出一系列曲线线，使曲线线上每一点 的切线线方向都和该处该处 的_一致 ，这样这样 的曲线线叫做电场线电场线 2电场线电场线 的特点 (1)电场线电场线 的疏密程度反映了电场电场 的?_ ，电场电场 越_的地方，电场线电场线 越密 (2)电场线电场线 从正电电荷或无限远远出发发，到 _终终止或延伸到无限远远 (3)匀强电场电场 的电场线电场线 是_ 的平行直线线 场场强方向 强弱 强 负电负电 荷 间间隔距离相等 思考感悟 2电场电场 中的电场线电场线 有可能相交吗吗？ 提示：不可能电场电场 中某点的电场电场 强度的大小 和方向，根据其客观观性是唯一确定的，若电场电场 线线能相交，由于交点的切线线不唯一，根据画电电 场线场线 的规规定，交点处处的电场电场 强度失去了上述的 唯一性，所以电场电场 中的电场线电场线 在空间间是不能相 交的 核心要点突破 一、电场电场 、电场电场 强度、电场电场 力的关系 1电场电场 与电场电场 强度 (1)电场电场 ：电场电场 是存在于电电荷周围围的一种特 殊物质质，并非由分子、原子组组成，但客观观存 在电电荷间间的相互作用是通过电场发过电场发 生的 电场虽电场虽 然看不见见、摸不着，但它总总能通 过过一些性质质而表现现其存在，如在电场电场 中放入 电电荷，电场电场 就对电对电 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 电场线电场线运动轨动轨 迹 (1)电场电场 中并不存在， 是为为研究电场电场 方便而 人为为引入的 (2)曲线线上各点的切线线 方向即为该为该 点的场场强 方向，同时时也是正电电 荷在该该点的受力方向 ，即正电电荷在该该点的 加速度的方向 (1)粒子在电场电场 中的运 动轨动轨 迹是客观观存在的 (2)轨轨迹上每一点的切 线线方向即为为粒子在该该 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，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 特别别提醒：(1)带电带电 粒子在电场电场 中的运动轨动轨 迹由 带电带电 粒子所受合外力与初速度共同决定 (2)运动轨动轨 迹上各点的切线线方向是粒子的速度方 向 (3)电场线电场线 上各点的切线线方向是场场强方向，决定 着粒子所受电场电场 力的方向 即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 3(双选选)如图图131是某静电场电场 的一部分 电场线电场线 分布情况，下列说说法中正确的是( ) 图131 A这这个电场电场 可能是负负点电电荷的电场电场 BA点的场场强大于B点的场场强 CA、B两点的场场强方向不相同 D负电负电 荷在B点处处受到的电场电场 力的方向沿B 点切线线方向 解析：选选BC.负负点电电荷的电场线电场线 是自四周无 穷远处穷远处 从不同方向指向负负点电电荷的直线线故 A错错电场线电场线 越密的地方场场强越大，由图图知 EAEB，故B正确电场电场 强度的方向沿切线线方 向，故C正确B点的切线线方向即B点场场强方 向，而负电负电 荷所受电场电场 力方向与其相反，故D 错错 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 特别别提醒：对对于等量同种电电荷在连线连线 的中垂面 上的场场强的分布，切记记中点场场强为为零，无穷远穷远 处场处场 强也为为零由中点到无穷远处穷远处 的场场强必有 先增大后减小的规规律，假如题题目中涉及的点的 位置的场场强并不清楚在哪一变变化区域，要设设想 各种可能 即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 4(单选单选 )如图图132所示，一电电子沿等量 异种电电荷的中垂线线由AOB匀速飞过飞过 ，电电 子重力不计计，则电则电 子除受电场电场 力外，所受的 另一个力的大小和方向变变化情况是( ) 图132 A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：选选B.等量异种电电荷电场线电场线 分布如图图甲 所示，由图图中电场线电场线 的分布可以看出，从A点 到O点，电场线电场线 由疏到密；从O点到B点，电电 场线场线 由密到疏，所以沿点A、O、B，电场电场 强 度应应由小变变大，再由大变变小，方向为为水平向 右，如图图乙所示由于电电子做匀速直线线运动动 ，所受合外力必为为零，故另一个力应应与电电子 所受电场电场 力大小相等、方向相反，电电子受到 电场电场 力方向水平向左，且沿点A、O、B运动动 的过过程中，电场电场 力由小变变大，再由大变变小， 故另一个力的方向应应水平向右，其大小应应先 变变大后变变小，所以选项选项 B正确 课堂互动讲练 例例1 1 场场源电电荷Q2104 C，是正点电电荷 检验电检验电 荷q2105 C，是负电负电 荷， 它们们相距r2 m而静止，且都在真空中，如 图图133所示求： (1)q受的电场电场 力 (2)q所在的B点的场场强EB. (3)只将q换为换为 q4105 C的正点电电荷， 再求q受力及B点的场场强 (4)将检验电检验电 荷拿去后再求B点场场强 电场强度的定义 图133 【答案】 见见精讲讲精析 (单选单选 )如图图134所示，直线线是一簇未 标标明方向的由点电电荷产产生的电场线电场线 ，曲线线是 某一带电带电 粒子通过电场过电场 区域时时的运动轨动轨 迹，a 、b是轨轨迹上两点若带电带电 粒子运动动中只受电电 场场力作用，根据此图图可以做出的判断不正确的 是( ) 例例2 2 电场线的理解与应用 图图134 A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135 【答案】 A 【方法总结总结 】 电场线电场线 的疏密表示场场强大小 电电荷的受力方向为为其运动动曲线线弯曲方向电电荷 的受力方向为为其运动动的加速度方向电电荷受力 大小与场场强大小有关，场场强越大，受力越大 变变式训练训练 1 (双选选)(2011年苏苏州高二检测检测 )一带电带电 粒子从 电场电场 中的A点运动动到B点，轨轨迹如图图136 中虚线线所示不计计粒子所受重力，则则( ) 图136 A粒子带带正电电 B粒子加速度逐渐渐增大 CA点的速度大于B点的速度 D粒子的初速度不为为零 解析：选选CD.由轨轨迹弯曲的方向可知粒子带负带负 电电由电场线电场线 的疏密程度可知A点的场场强大， 故粒子的加速度逐渐渐减小因粒子从A点运动动到 B点时时，电场电场 力对对其做负负功，故A点的速度大于 B点的速度若粒子的初速度为为零，其运动轨动轨 迹 将是直线线 如图137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 关于场强的叠加 图137 【思路点拨拨】 先计计算两点电电荷各自在O点和 O点产产生的场场强，然后根据场场强叠加原理求 合场场强电场电场 强度的叠加与力的合成类类似，同 样样遵循平行四边边形定则则，力的合成的一些方法( 如矢量三角形法)对电场对电场 强度的叠加也同样样适用 图138 【答案】 见见自主解答 变变式训练训练 2 (单选单选 )如图图139所示，a、b 是两个点电电荷，它们们的电电荷量分别为别为 Q1、Q2 ，MN是ab连线连