高中物理 第1章 第3节 电场强度同步备课课件 粤教版选修31.ppt

教师用书独具演示 课标要求1 知道电场强度的概念 2 知道电场线的概念及特点 第三节电场强度 课标解读1 理解电场强度的概念 公式及意义 2 知道电场强度的矢量性及叠加 3 知道电场线的特点及意义 教学地位本节知识是电场的基础 在高考中常结合其他知识综合命题 它既是电场的重点也是高考的热点 新课导入建议我们已经学过弹力 摩擦力 万有引力和静电力等 弹力 摩擦力是通过物体间的接触来实现的 而万有引力 静电力并不需要两个物体相互接触就能实现 那么静电荷之间的非接触力是通过什么途径实现相互作用的呢 又如何描述它呢 本节就是从电场力的角度开始研究电场的 教学流程设计 课前预习安排 1 看教材2 填写 课前自主导学 同学间可讨论 步骤1 导入新课 分析本节教学地位 步骤2 老师提问 检查预习效果 步骤3 师生互动完成 探究1 互动方式 除例1外可再换角度补充一例题 加深理解 步骤4 让学生完成 迁移应用 检查完成情况 步骤5 师生互动完成 探究2 方式同完成 探究1 步骤6 师生互动完成 探究3 方式同完成 探究1 步骤7 完成 探究4 方式重在方法和技巧 步骤8 指导学生完成 当堂双基达标 验证学习情况 演示结束 步骤9 由学生总结知识点 教师点评完善 安排学生课下完成 课后知能检测 1 基本知识 1 电场 电荷周围存在 电荷之间的相互作用力是通过传递的 静止的电荷周围存在的电场即 2 基本性质 对放入其中的有作用力 电场及电场力 电场 电场 静电场 电荷 2 思考判断 1 电场看不见 摸不着 因此电场不是物质 2 电场是人们为了解释电荷间的作用力 人为创造的 3 电场对任何电荷都有力的作用 3 探究交流两个相距一定距离的带电体之间 也会产生相互作用的库仑力 带电体之间的作用力是通过什么来施加的 提示 带电体周围存在着电场 带电体间的作用力是通过电场来施加的 1 基本知识 1 试探电荷 足够小的电荷 放入电场后不影响电场的情况 电场强度 电量 2 电场强度 定位 放入电场中某点的点电荷受到的跟它的的比值 简称场强 用字母e表示 公式 单位 牛 库 符号 n c 方向 跟在该点所受力的方向相同或跟负电荷在该点所受力的方向相反 电场力f 电荷量q 正电荷 提示 不是 电场是由场源电荷产生的 与试探电荷的存在与否没有关系 1 基本知识 1 点电荷的电场 公式 含义 点电荷q的电场中任意点的电场强度的大小 与点电荷的电荷量成正比 与该点到点电荷距离的平方成反比 2 匀强电场 电场中各点的电场强度的都相同的电场 点电荷电场和匀强电场 大小和方向 1 基本知识 1 概念 电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线 曲线上每点的表示该点电场强度的方向 电场线 切线方向 2 几种常见电场的电场线 正 负 等量同种 等量异种 2 思考判断 1 根据点电荷电场线分布 可以确定以点电荷为圆心的圆上各点电场强度相同 2 电场线不是实际存在的线 而是为了形象地描述电场而假想的线 3 电场线就是电荷的运动轨迹 3 探究交流怎样用电场线定性地描述电场的强弱和方向 提示 电场线的疏密可以表示电场的强弱 电场线的切线方向可以表示场强的方向 问题导思 1 电场有什么性质 2 电场强度是怎样描述电场强弱和方向的 3 电场强度的决定因素是什么 电场与电场强度 1 关于电场的三点说明 1 电场是一种特殊的物质 并非由分子 原子组成 虽然看不见摸不着 但它与实物一样客观存在着 它能通过一些性质表现其存在 它与实物一样也具有物质的一般的重要属性 如能量等 2 电荷的周围一定存在电场 静止电荷的周围存在着静电场 本章所研究的规律 有些是只适用于静电场的 3 电荷间的相互作用是通过电场发生的 不是超距作用 是通过电场来传递的 2 电场强度的理解 1 电场强度是描述电场力性质的物理量 2 电场强度由电场本身决定 与试探电荷无关 3 电场强度是矢量 其叠加遵从平行四边形定则 3 电场与电场强度的关系电场强度是描述电场对电荷力的物理量 它的大小和方向描述电场的强弱和方向 试探电荷是理想的电荷 场源电荷是产生电场的电荷 研究场源电荷的电场常常用试探电荷试探的方法 n处为电荷量为8 10 7c的正电荷 在其电场中一点m上 放一个电荷量为1 2 10 9c正电荷 它受到的电场力为6 10 6n 方向向东 两电荷均可看做点电荷 求 1 m点的电场强度大小和方向 2 如果在m点放置另一个电荷量为3 6 10 6c的负点电荷 求它受到的电场力的大小和方向 此时m点的电场强度大小和方向如何变化 审题指导 解答该题应注意以下两点 1 m点的场强可由场强的定义式求得 2 场强由场源电荷决定 与试探电荷无关 答案 1 5 0 103n c方向向东 2 见解析 1 上题中 1 如果在m点不放电荷 则m点的电场强度多大 2 若不考虑对方电荷的影响 m处电荷量为1 2 10 9c正电荷产生的电场在n处的场强多大 答案 1 5 0 103n c 2 7 5n c 2012 湛江一中高二检测 地球是一个带电体 且电荷均匀分布于地球表面 若已知地球表面附近有一电量为2 10 4c的正电荷受到4 10 3n的电场力 且方向竖直向下 则地球带何种电荷 所带总电量为多少 已知地球半径r 6 4 106m k 9 109n m2 c2 答案 负电9 1 104c 2 下列说法中正确的是 a 电场强度反映了电场的力的性质 因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比b 电场中某点的场强等于f q 但与检验电荷的受力大小及带电量无关c 电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向d 公式e f q和e kq r2对于任何静电场都是适用的 答案 b 问题导思 1 电场中真的存在电场线吗 2 用电场线怎样形象的描述了电场 3 带电粒子在电场中运动时 运动轨迹与电场线重合吗 电场线与带电粒子的运动轨迹 1 电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的比较 2 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的方向与电场线在同一条直线上 以上三个条件必须同时满足 双选 2012 深圳实验中学高二检测 某静电场中的电场线如图所示 带电粒子在电场中仅受电场力作用 其运动轨迹如图1 3 1中虚线所示 由m运动到n 以下说法正确的是 图1 3 1 a 粒子必定带负电b 粒子在m点的加速度大于它在n点的加速度c 粒子在m点的加速度小于它在n点的加速度d 粒子在m点的动能小于它在n点的动能 审题指导 解答该题应把握以下三点 1 由轨迹确定电场力方向 从而确定电荷电性 2 由电场线疏密确定e的大小进而确定电场力大小和加速度大小 3 由动能定理确定动能大小 解析 根据粒子运动轨迹弯曲的情况 可以确定粒子受电场力的方向沿电场线方向 故此粒子带正电 a选项错误 由于电场线越密 场强越大 粒子受电场力就越大 根据牛顿第二定律可知其加速度也越大 故此粒子在n点加速度大 c选项正确 b选项错误 粒子从m点到n点 电场力做正功 根据动能定理得此粒子在n点动能大 故d选项正确 答案 cd 如何利用电场中带电粒子做曲线运动的运动轨迹1 根据运动轨迹形状与合力方向的关系确定静电力的方向 2 进一步判断电场的方向粒子带电性质 静电力做功情况及动能变化情况 3 双选 一带电粒子从电场中的a点运动到b点 径迹如图1 3 2中虚线所示 不计粒子所受重力 则 a 粒子带正电b 粒子加速度逐渐减小c a点的场强大于b点场强d 粒子的速度不断增大 图1 3 2 解析 由电场线和曲线知 粒子受力指向轨迹内侧 与电场线方向相反 所以粒子带负电 a错 由电场线的疏密知 a点的场强大于b点的场强 a b电场力逐渐减小 所以加速度减小 b正确 c正确 a到b的过程中 电场力做负功 动能减小 速度减小 d错 答案 bc 如图1 3 3所示 真空中 带电荷量分别为 q和 q的点电荷a b相距r 则 1 两点电荷连线的中点o的场强多大 2 在两电荷连线的中垂线上 距a b两点都为r的p点的场强如何 综合解题方略 平行四边形定则 在物理中的应用 图1 3 3 审题指导 o点的场强及p点的场强均由 q和 q产生的场强叠加产生 平行四边形定则是矢量合成普遍应用的计算法则 物理上当两矢量合成时 不能直接相加减 必须利用平行四边形定则 备课资源 教师用书独具 真空中的a b两点分别放置异种点电荷q1 q2 已知它们间的库仑力为10n 电荷量分别为q1 2 10 4c q2 2 10 4c 求 1 q1在q2处产生的电场强度e1 2 q2在q1处产生的电场强度e2 3 ab连线的中点o处的电场强度e0 答案 1 5 104n c方向沿ab的延长线方向 2 5 104n c方向a b 3 4 105n c方向a b 1 下面关于电场的叙述错误的是 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d a电荷受到b电荷的作用 是b电荷的电场对a电荷的作用 解析 电荷周围存在电场 电荷的相互作用不可能超越距离 是通过电场传递的 故只有b错误 答案 b 2 关于电场强度 下列说法正确的是 a 以点电荷为球心 r为半径的球面上 各点的场强都相同b 正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大c 若放入正电荷时 电场中某点的场强向右 则当放入负电荷时 该点的场强仍向右d 电荷所受到的电场力很大 即该点的电场强度很大 解析 场强是矢量 有大小有方向 故a选项错 电场的强弱与正负电荷形成的电场无关 b选项错 电荷受到的电场力很大 可能是因为电荷带电荷量很大导致的 d错误 答案 c 3 一个试探电荷q 在电场中某点受到的电场力为f 该点的场强为e 如图所示中能正确反映q e f三者关系的是 解析 本题考查的知识点是电场强度与电场本身 试探电荷的关系 电场强度e由电场本身决定 与试探电荷无关 即e不与f成正比 也不与q成反比 但f与q成正比 故正确答案为c 答案 c 4 双选 关于电场线的说法 正确的是 a 电场线的方向 就是电荷受力的方向b 正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动c 电场线越密的地方 同一电荷所受电场力越大d 静电场的电场线不可能是闭合的 解析 正电荷的受力方