高中物理 第一章 静电场 1.3 电场强度（1）课件 新人教版选修31.ppt

第1课时 1 3电场强度 读一读 思一思 辨一辨 议一议 一 电场阅读教材第10页 电场 部分 知道提出 场 的历史过程 初步理解电场是一种物质 1 提出电场概念的科学家是谁 答案 英国物理学家法拉第 2 从电荷间的相互作用看 电场的作用是什么 答案 电场对电荷产生作用力 3 物质存在的两种不同形式是什么 答案 场和实物 读一读 思一思 辨一辨 议一议 二 电场强度阅读教材第10 11页 电场强度 部分 知道检验电荷或试探电荷 场源电荷的概念 电场强度的定义式和单位 知道电场强度方向的规定 并初步理解电场强度的矢量性 1 什么是试探电荷或检验电荷 答案 用来检验电场是否存在及其强弱分布的电荷 2 什么是场源电荷或源电荷 答案 产生被检验的电场的电荷 3 写出电场强度的定义式和单位 答案 e v m n c 4 电场强度的方向是怎样规定的 答案 正电荷受力的方向即为电场强度的方向 读一读 思一思 辨一辨 议一议 三 点电荷的电场电场强度的叠加阅读教材第11 12页 点电荷的电场电场强度的叠加 部分 能推导点电荷的电场强度公式 初步掌握电场叠加的方法 1 写出点电荷电场强度公式的推导过程 读一读 思一思 辨一辨 议一议 2 图中已经标出 q1和 q2在p点产生的电场强度分别为e1和e2 请在图上画出p点的电场强度e 答案 读一读 思一思 辨一辨 议一议 3 均匀带电球体或球壳的半径为r 电荷量为 q 说明在距离球心为r r r 处 电场强度的大小和方向 读一读 思一思 辨一辨 议一议 1 思考辨析 1 电荷与电荷间的相互作用力是通过电场发生的 解析 电荷甲受到电荷乙的作用力是电荷乙的电场给电荷甲的作用力 同样 电荷乙受到电荷甲的作用力是电荷甲的电场给电荷乙的作用力 答案 2 只有电荷发生相互作用时才产生电场 解析 只要有电荷存在 其周围空间一定存在电场 答案 3 根据 电场强度与检验电荷的电荷量和受的力有关 解析 电场强度是电场自身的性质 与检验电荷的电荷量和受力均无关 答案 读一读 思一思 辨一辨 议一议 4 电场强度的方向就是电荷受力的方向 解析 正电荷受力的方向规定为电场强度的方向 答案 5 由公式 e与电荷量q成正比 与距离r的二次方成反比 解析 q是电场e的场源电荷 电场强度e与场源电荷的电荷量和到场源电荷的距离有关 答案 读一读 思一思 辨一辨 议一议 2 探究讨论 1 场这种物质和实物的差别在哪里 答案 实物所占据的空间不能再为另一实物所占据 但几个场可以同时占据同一个空间 电场虽然看不见 摸不着 但它总能通过一些性质而表现其存在 它与实物一样 也具有物质的一些重要属性 如质量 能量等 2 定义电场强度的方法叫比值定义法 你还学过哪些用比值定义的原有物理量 它们都有什么共同点 答案 如等 用比值定义的新物理量可反映物质本身的某种属性 与用来定义的原有物理量并无直接关系 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 对电场强度的理解 1 电场的基本性质是什么 如何去探究电场的这种性质 2 在空间中有一电场 把一电荷量为q的试探电荷放在电场中的a点 该电荷受到的静电力为f 若把电荷量为2q的点电荷放在a点 则它受到的静电力为多少 若把电荷量为nq的点电荷放在该点 它受到的静电力为多少 电荷受到的静电力f与电荷量q有何关系 要点提示 1 电场对放入其中的电荷有力的作用 可在电场中放一试探电荷 通过分析试探电荷的受力研究电场性质 2 2fnff与q成正比 即f与q的比值为定值 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 1 关于电场的三点说明 1 电场是一种看不见 摸不着 但客观真实存在的特殊物质 2 电荷周围一定存在电场 静止的电荷周围存在静电场 3 电场是电荷间相互作用的桥梁 不直接接触就可以发生相互作用 上述三点概括总结为 特殊物质性 客观存在性 桥梁纽带作用 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 2 关于电场强度的几点说明 1 电场强度的物理意义 电场强度是描述电场强弱和方向的物理量 2 电场强度是用比值定义的物理量 它的大小和方向取决于电场本身 与试探电荷的电荷量q及所受的电场力f无关 3 只要场源电荷确定下来 场源电荷周围形成的电场就确定下来 电场中某点的电场强度e也就确定下来 与该点放不放检验电荷无关 4 电场强度定义式为我们提供了一种计算电场力的方法 即f qe 5 电场强度是矢量 电场强度的方向与放入该点的正试探电荷的受力方向相同 与放在该点的负试探电荷的受力方向相反 重点理解 电场强度取决于产生它的电荷而不是取决于试探它的电荷 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 例题1 场源电荷q 2 10 4c 是正点电荷 检验电荷q 2 10 5c 是负点电荷 它们相距r 2m而静止 且处在真空中 如图所示 求 1 q受的静电力 2 q所在的b点的电场强度eb 3 拿走q后b点的电场强度 思考问题 1 哪个是场源电荷 哪个是检验电荷 答案 a是场源电荷 b是检验电荷 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 3 检验电荷存在与否影响该点的电场强度吗 答案 电场是客观存在的一种物质 是由场源电荷决定的 与检验电荷无关 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 解析 1 q受的静电力由库仑定律得 3 电场强度是反映电场的力的性质的物理量 它是由形成电场的电荷q及场中位置决定的 与试探电荷q是否存在无关 故b点的电场强度仍为4 5 105n c 方向由a指向b 答案 1 9n 方向沿mo指向q 2 4 5 105n c 方向由a指向b 3 4 5 105n c 方向由a指向b 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 归纳总结1 分清哪个是检验电荷 哪个是场源电荷 公式中的q是检验电荷 2 确定电场强度的方向一定要看清检验电荷是正电荷还是负电荷 再确定电场强度与力的方向是相同还是相反 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 点电荷的电场电场强度的叠加 1 如图所示 在正点电荷q的电场中有一试探电荷q 已知q到q的距离为r q对q的作用力是多大 q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大 方向如何 2 如果再有一正点电荷q q 放在如图所示的两个不同位置 q所在位置的电场的电场强度分别是多大 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 1 点电荷的电场 1 点电荷电场强度公式 其中k是静电力常量 q是场源电荷的电荷量 2 方向 当q为正电荷时 e的方向沿半径向外 当q为负电荷时 e的方向沿半径向内 3 叠加 电场强度是矢量 当空间存在多个点电荷产生的电场时 电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和 点电荷产生的电场强度由电荷量和位置共同确定 方向 正外负内 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 看一个物理公式中物理量的关系不仅要研究数学关系 更要研究物理意义 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 例题2 如图所示 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的电场强度为多大 2 在两点电荷连线的中垂线上 距a b两点都为r的o 点的电场强度如何 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 思考问题 1 点电荷a b在中点o产生的电场强度分别为多大 方向如何 答案 a b两点电荷在o点产生的电场强度 2 点电荷a b在中点o 产生的电场强度分别为多大 方向如何 答案 a b两点电荷在o 点产生的电场强度 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 归纳总结电场叠加问题的解题方法1 根据点电荷电场强度公式 确定每个场源电荷产生的电场强度 2 电场强度是矢量 合成时遵循矢量运算法则 平行四边形定则或三角形定则 常用的方法有图解法 解析法 正交分解法等 对于同一直线上电场强度的合成 可先规定正方向 进而把矢量运算转化成代数运算 当堂检测 探究一 探究二 1 2 3 1 对电场强度的理解 多选 下列关于电场和电场强度的说法正确的是 a 电荷间的相互作用是通过电场产生的 电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用b 电场是人为设想出来的 其实并不存在c 某点的电场强度越大 则同一电荷在该点所受到的电场力越大d 某点的电场强度方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向解析 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质 电荷间的相互作用是通过电场产生的 不是假想的 故a正确 b错误 由得 f eq 当q一定时 e越大 f越大 所以c正确 电场强度方向规定为正电荷在该点所受的电场力方向 与负电荷所受的电场力的方向相反 d错误 答案 ac 探究一 探究二 1 2 3 当堂检测 2 两个电场强度公式的比较 下列说法正确的是 a 电场强度反映了电场的力的性质 因此场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比b 场中某点的电场强度大小等于 但与试探电荷的受力大小及电荷量无关c 场中某点的电场强度方向是试探电荷在