高中物理 1.2 电场同步辅导与检测课件 新人教版选修11.ppt

第二节电场 电场电流 闪电为什么是弯弯曲曲的大家都知道 带异种电荷的两块云接近时放出闪电 闪电中因高温使空气体积迅速膨胀 水滴汽化而发出强烈的爆炸声 这就是我们常说的 电闪雷鸣 闪电为什么总是弯弯曲曲的呢 美国国家气象局的内泽特 赖德尔认为 每当暴风雨来临 雨点即能获得额外的电子 电子是带负电荷的 这些电子会追寻地面上的正电荷 额外的电子流出云层后 要碰撞别的电子 使别的电子也变成游离电子 因而产生了传导的轨迹 传导的轨迹会在空气中散布着的不规则形状的带电离子群中间跳跃着迂回延伸 而一般不会是直线 所以 闪电的轨迹总是蜿蜒曲折的 一 电场1 只要有电荷存在 电荷的周围就有 电荷之间是通过 发生相互作用的 2 电场的基本性质是对放入其中的电荷 的作用 二 电场强度1 定义 放入电场中某点的电荷所受电场力f跟它的电荷量的 叫做该点的 简称 2 公式e 一 1 电场电场2 有力二 1 比值电场强度场强 3 电场强度是 不仅有大小 还有方向 物理学中规定 电场中某点的电场强度的方向跟 电荷在该点所受的电场力的方向相同 4 物理意义 电场强度是描述电场性质的物理量 与放入电场中的 无关 它的大小是由 本身来决定的 三 电场线1 定义 如果在电场中画出一些曲线 使曲线上每一点的 都跟该点的 方向一致 这样的曲线就叫做 2 匀强电场 如果电场强度的 和 都相同 这个区域的电场叫匀强电场 3 矢量正4 电荷电场三 1 切线电场强度电场线2 大小方向 电场强度 1 关于电场中某点的电场强度与试探电荷无关的理解电场强度是描述电场的力的性质的物理量 是由电场本身的性质决定的 与试探电荷所带的电荷量q及其所受到的电场力f无关 对一个确定的电场 不论电场中是否存在试探电荷 电场中各点的电场强度都是一定的 2 对e f q的理解e f q是电场强度的定义式 适用于一切电场 但e不随f和q的变化而变化 不能说e与f成正比 也不能说e与q成反比 定义式仅告诉我们一种测量场强大小的方法 将e f q变形为f qe表明 如果已知电场中某点的场强为e 便可计算在电场中该点放任何电荷量的带电体所受的电场力大小 即场强e是反映电场力的性质的物理量 电场中有一点p 下列说法正确的是 a 若放在p点电荷的电荷量减半 则p点的电场强度减半b 若p点没有试探电荷 则p点的电场强度为零c p点的电场强度越大 则同一电荷在p点所受到的电场力越大d p点的电场强度的方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向 解析 电场中某点的电场强度的大小可由e 来量度 但该点的电场强度由电场本身决定 与试探电荷的电荷量的多少 电性无关 所以a b错 由e 得f qe 当q一定时 e越大 f越大 所以c正确 电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向 与负电荷所受电场力的方向相反 d错 答案 c 变式迁移 1 根据电场强度的定义式e 下列说法错误的是 a 电场强度e跟电场力f成正比 跟试探电荷的电荷量q成反比b 电场强度e在数值上等于单位电荷在电场中受到的电场力c 电场强度e的大小反映了该电场的强弱d 电场强度e由电场本身决定 与放入场中的试探电荷无关 解析 电场中某点的场强反映了电场的力的性质 其大小由电场本身决定 与试探电荷无关 公式e 反映了场强的数量关系 答案 a 电场线的特点 1 电场线密的地方场强大 电场线疏的地方场强小 2 静电场中的电场线起于正电荷止于负电荷 孤立的正点电荷 或负点电荷 的电场线止于 或起于 无穷远处的情况 可理解为在无穷远处存在负电荷 或正电荷 3 电场线既不会相交 也不会相切 因为若两电场在某点相交 则该点的场强就不是惟一的 若两电场线在某点相切 该点的场强将会无限大 这是不可能的 不能将点电荷的电场线看作是电场线相交的情况 因点电荷只是一理想模型 实际的带电体不可能是一几何点 4 电场线是假想的 实际电场中并不存在 不能将电场线与点电荷在电场力作用下的运动轨迹混为一谈 只有当电场线为直线 点电荷初速度为零 或初速度方向与电场线一致的情况下 且点电荷只受电场力作用 才可以认为点电荷 带电粒子 沿电场线运动 即使在这种特定的情况下 也不能说电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 关于电场线的以下说法中 正确的是 a 电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同b 沿电场线的方向 电场强度越来越小c 电场线越密的地方同一试探电荷受的电场力就越小d 顺着电场线移动电荷 电荷受电场力大小一定不变解析 电场线越密的地方场强越小 试探电荷受到的电场力越小 c正确 沿电场线方向 电场线不一定变密 也不一定变疏或不变 故b d错 电荷受力可能与场强方向相同 也可能相反 a错 答案 c 变式迁移 2 下列关于电场线的说法中正确的是 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 同一电荷所受到的电场力越大d 静电场的电场线不可能是闭合的 解析 电场线上每点的切线方向与该点电场强度的方向一致 即正电荷受力的方向 故a项错 电场线不是电荷的运动轨迹 当电荷只在电场力作用下从静止开始运动 且电场线为直线时 其轨迹和电场线重合 故b项错 电场线越密的地方电场强度越大 同一电荷受到的电场力越大 c项对 电场线不是闭合的曲线 故d项对 答案 cd 几种常见电场的电场线 1 不同电场中 电场强度分布不同 它们的电场线形状也不一样 如下图所示是几种电场的电场线 2 匀强电场如果电场强度的大小和方向都相同 这个区域的电场叫做匀强电场 匀强电场是最简单的电场 在实验研究和理论研究中都常用到 两块靠近的平行金属板 大小相等 互相正对 分别带有等量的正负电荷 它们之间的电场 除边缘外 就是匀强电场 匀强电场的电场线是距离相等的平行直线如下图所示 a b为带电荷量分别为 q和 q的两个等量异种点电荷 c d为a b连线上的两点 且ac bd 如下图所示 关于c d两点间电场强度的情况是 a 由c到d电场强度由大变小b 由c到d电场强度由小变大c 由c到d电场强度不变d 由c到d电场强度先变小后变大 解析 c d两点处于a b两异种点电荷所形成的叠加场 各点场强可由ea eb表示 但计算起来较为繁杂 可借助电场线来描绘 如下图所示 从电场线分布看 从c d电场线密 疏 密 因此电场强度先变小后变大 答案 d 变式迁移 3 如下图所示中带箭头的直线是某电场中的一条电场线 在这条电场线上有a b两点 用ea eb表示a b两处的场强大小 则 a a b两点的场强方向相同b 电场线从a指向b 所以ea ebc a b同在一条电场线上 且电场线是直线 所以ea ebd 不知a b附近的电场线分布状况 ea eb的大小不能确定 解析 根据电场线的物理意义 线上各点的切线方向表示该点的场强方向 因题中的电场线是直线 所以a b两点的场强方向相同 都沿着电场线向右 因为电场线的疏密程度反映了场强的大小 但由于题中仅画出了一条电场线 不知道a b附近电场线的分布状态 所以无法确定是ea eb ea eb还是ea eb 答案 ad 基础巩固 1 下列关于电场线的说法 正确的是 a 沿着电场线的方向电场强度越来越小b 在没有电荷的地方 任何两条电场线都不会相交c 电场线是点电荷在电场中自由运动的轨迹d 电场线是始于正电荷或无穷远 止于负电荷或无穷远 解析 本题考查对电场线的理解 电场线疏密描述场强的大小 故a错误 电场线不是电荷运动轨迹 c错 答案 bd 能力提升 9 如图是表示在同一电场中a b c d四点分别引入检验电荷时 测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象 那么下列叙述正确的是 a 这个电场是匀强电场 b a b c d四点的场强大小关系是ed ea eb ec c a b c d四点的场强大小关系