【优化方案】高二物理 第1章第三节电场 电场强度和电场线课件 教科版.ppt

第三节电场电场强度和电场线 课标定位 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 电场强度的定义 电场强度的决定因素 2 点电荷周围电场强度的公式推导 3 几种典型电场的电场线分布 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第三节电场电场强度和电场线 课前自主学案 课前自主学案 一 电场1 概念 电荷周围都存在 电荷之间的相互作用力就是通过它们的 而发生的 2 电场对电荷的作用力称为 本章只研究静止电荷周围产生的电场 称为 电场 电场 电场力 静电场 二 电场强度1 检验电荷用来探测电场是否存在或研究电场的 的电荷称为检验电荷 检验电荷的特点是所带的电荷量必须 放入被研究的电场时 应该对原电场不产生影响 2 电场强度 1 定义 放入电场中某点的试探电荷所受的 跟它的 的比值 叫做该处的电场强度 简称场强 用字母 表示 强弱及方向 很小 电荷量q e 强弱和方向 牛 库 n c 正电荷 三 电场线1 概念 电场线是画在电场中的一条条 曲线上每点的 表示该点的电场强度方向 2 特点 1 曲线上 表示该点的场强方向 2 起始于无限远或 终止于 或 3 任意两条电场线 4 电场线的疏密表示场强的 切线方向 切线方向 正电荷 负电荷 无穷远 不相交 大小 3 几种常见电场的电场线画法 正 负 等量正 等量异号 4 匀强电场电场线是 而且 的电场叫做匀强电场 匀强电场中各点的场强大小和方向都 相互平行 均匀分布 相同 核心要点突破 2 两个场强公式的比较 二 对电场线的理解1 电场线不存在 是为了形象描述电场而假设的 是一种科学抽象 物理模型 2 电场线能描述场的强弱和方向 电场线的疏密程度表示电场强弱 电场线上某点的切线方向表示这一点的电场方向 3 电场中的电场线不相交 不相切因为电场中某点的场强方向沿电场线的切线方向 若电场线能相交 那么交点处就会出现两条切线 这时的电场强度失去了方向的唯一性 所以电场线不相交 电场线也不能相切 在切点虽然满足了电场强度的唯一方向 但从疏密程度的角度出发 又是不合理的 电场线相切意味着无限稠密 表明电场强度无限大 无限大场强的电场不存在 4 电场线不是带电粒子的运动轨迹物理学上规定电场线上每点的切线方向为该点的场强方向 也是正电荷在该点受力产生的加速度方向 与负电荷受力方向相反 运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹 径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向 在力学的学习中我们就已知道 物体运动速度的方向和它的加速度方向是两回事 不一定相同 因此 电场线与运动轨迹不能混为一谈 不能认为电场线就是带电粒子在电场中的轨迹 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 如图1 3 1所示为静电场的一部分电场线的分布 下列说法正确的是 a 这个电场可能是负点电荷形成的b c点处的场强为零 因为那里没有电场线 c 点电荷q在a点所受到的电场力比在b点所受电场力大d 负电荷在b点时受到的电场力的方向沿b点切线方向图1 3 1 解析 选c 负电荷的电场线是指向负电荷的直线 故a错误 电场线只是形象地描述电场 没有电场线的地方 场强不一定为零 故b错误 又ea eb f qe 所以电场力大小fa fb 故c正确 负电荷在b点受到电场力的方向与b点的切线方向相反 故d错误 在真空中o点放一个点电荷q 1 0 10 9c 直线mn通过o点 om的距离r 30cm m点放一个点电荷q 1 0 10 10c 如图1 3 2所示 求 课堂互动讲练 图1 1 1 1 q在m点受到的作用力 2 m点的场强 3 拿走q后m点的场强 4 m n两点的场强哪点大 思路点拨 本题分层次逐步递进地考查了对电场和电场强度的理解 求解时要区分场源电荷和检验电荷 答案 1 1 0 10 8n 方向沿mo指向q 2 100n c 方向沿om连线背离q 3 100n c 方向沿om连线背离q 4 m点场强大 变式训练1 2011年高考重庆理综卷 如图1 3 3所示 电量为 q和 q的点电荷分别位于正方体的顶点 正方体范围内电场强度为零的点有 图1 3 3 a 体中心 各面中心和各边中点b 体中心和各边中点c 各面中心和各边中点d 体中心和各面中心 某静电场中的电场线如图1 3 4所示 带电粒子在电场中仅受电场力作用 其运动轨迹如图中虚线所示 由m运动到n 以下说法正确的是 图1 3 4 a 粒子必定带正电荷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 思路点拨 其关键是抓住粒子受电场力的方向指向粒子轨迹弯曲的一侧 即凹侧 并沿电场线的切线方向 自主解答 根据电荷运动轨迹弯曲的情况 可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向 故此点电荷带正电 a选项正确 由于电场线越密 场强越大 点电荷受电场力就越大 根据牛顿第二定律可知其加速度也越大 故此点电荷在n点加速度大 c选项正确 粒子从m点到n点 电场力做正功 根据动能定理得此点电荷在n点动能大 故d选项正确 答案 acd 规律总结 这类问题首先要根据带电粒子轨迹弯曲方向 判断出受力情况 第二步把电场线方向 受力方向与电性相联系 第三步把电场线疏密和受力大小 加速度大小相联系 变式训练2如图1 3 5所示 图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线 虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹 a b是轨迹上的两点 若带电粒子在运动过程中只受电场力作用 根据此图可以作出正确判断的是 图1 3 5 a 带电粒子的电性b 带电粒子在a b两点的受力方向c 带电粒子在a b两点的速度何处较大d 带电粒子在a b两点的动能何处较大 解析 选bcd 本题主要考查带电粒子在电场中的受力分析以及电场力做功 首先结合电场线和运动轨迹判断出带电粒子所受的电场力沿电场线指向凹侧 从而可以确定带电粒子若由a运动到