教科版选修3—1　1.3电场 电场强度和电场线 课件(35张).ppt

电荷间的作用力是怎么发生的呢 法拉第 电荷a 电场 电荷b 一 电场 1 概念 任何带电体周围存在的一种特殊物质 它不同于由分子和原子组成的实物的物质 它看不见摸不着 却客观存在 2 基本性质 对放入其中的电荷有力的作用 3 电场力 电场对电荷的作用力 4 静电场 静止电荷周围产生的电场 探究电场的性质 力的性质 1 产生电场的电荷 场源点荷q2 放入其中的电荷 检验电荷q 电量充分的小 体积充分的小 可视为点电荷 电场对放入其中的电荷有力的作用 能否用检验电荷受到的力来表征电场的性质呢 结论 比值是 与该检验电荷在电场中位置有关 反映了电场中不同位置场的强弱 一个与q无关的量 活动1 教材p11讨论交流 二 电场强度 1 定义及定义式 2 单位 牛每库符号为n c3 方向 正电荷的受电场力方向为场强方向 检验电荷受电场力 检验电荷电量 源电荷激发的在某处的场强 表示单位电荷受到的电场力的大小 知道某点的场强e 则任意电荷q受力 4 理解 电场强度反映了电场强弱的性质 由电场本身的性质决定 电场中某一点的场强与场源电荷有关 与场中的位置有关 而与检验电荷无关 f qe 活动2 教材p13研究点电荷电场的场强 1 点电荷场强表达式2 某点场强与源电荷q有关 与到q点的距离有关 与检验电荷q无关 只适用于真空中的点电荷 适用于所有电场 仅适用于真空中的点电荷 e不由f q决定 e由q r决定 决定式 定义式 三 多个点电荷的场强的叠加 即 平行四边形法则 与力的合成相同 q2 q1 p e1 e2 e 电场的叠加原理 当空间存在多个电荷时 它们在某一点形成的场强等于各个电荷单独存在时该点的场强的矢量和 练习1 下列说法中正确的是 a 场强的定义式e f q中 f是放入电场中的电荷所受的电场力 q是放入电场中的电荷的电量b 场强的定义式e f q中 f是放入电场中的电荷所受的电场力 q是产生电场的电荷的电量c 在库仑定律的表达式f kq1q2 r2中kq2 r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小 此场对q1作用的电场力f q1 kq2 r2d 无论定义式e f q中的q值 不为零 如何变化 在电场中的同一点 f与q的比值始终不变 答案 acd 134 练习2 电场中有一点p 下列哪些说法是正确的 a 若放在p点的检验电荷的电量减半 则p点的场强减半b 若p点没有检验电荷 则p点的场强为零c p点的场强越大 则同一点电荷在p点受到的电场力越大d p点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向 答案 c 3 练习3 教材练习与评价1 练习4 两个固定的异种电荷 电量一定 但大小不等 用e1 e2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小 则在通过两点电荷的直线上e1 e2的点a 有三个 其中两处合场强为0b 有三个 其中一处合场强为0c 有二个 其中一处合场强为0d 有一个 该处合场强不为0 答案 c 3 练习5 如图所示 均匀带电圆环的电量为q 半径为r 圆心为o p为垂直圆环平面的对称轴上的一点 op l求p点的场强 活动3 课后思考并讨论等量异种点电荷和等量同种点电荷的连线和中垂线上场强分布的特点 c 作业 教材p15练习与评价 四 电场线 思考 用什么方法形象的描述看不见摸不着 但却客观存在的电场呢 1 概念 教材p13 2 各种典型电场的电场线分布p14 1 孤立正 负电荷 万箭齐发 众矢之的 2 等量异种电荷 中垂线与电场线垂直 电荷 2q与 q 携手合作 特点 电场线垂直于平板 点电荷与带电平板 3 等量同种电荷 电荷 2q与 q 势不两立 思考 若有一种电场 各点的场强大小和方向都相同 那么其电场线是什么样子的呢 4 匀强电场 概念 在电场的某一区域 如果场强的大小和方向都相同 这个区域的电场叫做匀强电场 电场线分布特点 电场线彼此平行 电场线的疏密程度相同 特例 两块靠得很近的带等量异种电荷的正对金属板间的电场是匀强电场 匀强电场的电场线从正极板到负极板 均匀直线 板内 3 电场线的特点 2 起于正电荷止于负电荷或无穷远处 或起于无穷远处止于负电荷 且不闭合 3 切线方向代表场强方向 疏密程度代表了场强的大小 4 电场线在空间既不相交 也不相切 1 假想的 注意 没有电场线的地方不代表没有电场 练习1 某电场的电场线分布如图所示 a b c是电场中的三个不同位置点 试完成下列问题 1 哪一点的电场强度大呢 同一点荷在哪点加速度大 2 画出各点场强的方向 3 画出b点处放入一个负的点电荷时 受到的电场力的方向 练习2 如图所示 一带电粒子从电场中的a点运动到b点 轨迹如图示中的虚线所示 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点的场强d 粒子的速度不断减小 答案 abc 区别 电场线 和 轨迹 123 练习3 如图所示 直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线 曲线是某一带正电粒子通过电场区域时的运动轨迹 a b是轨迹上的两点 若带电粒子运动中只受电场力作用 根据此图可以判断的是 a 可以判断该电场的方向 b 产生该电场的场源电荷为正电荷 c 带电粒子在a b两点的加速度何处大 d 带电粒子从a运动到b 注意 判断未知电场方向时 先求出某点切线方向 再根据粒子在该点弯曲方向得出电场力方向 最后利用电荷的电性求出电场方向 ac 区别 电场线 和 轨迹 13 练习4 实线为三条未知方向的电场线 从电场中的m点以相同的速度飞出a b两个带电粒子 a b的运动轨迹如图中虚线所示 a b只受电场力作用 则 a a一定带正电 b一定带负电b 电场力对a做正功 对b做负功c a的速度将减小 b的速度将增大d a的加速度将减小 b的加速度将增大 答案 d 4 练习5 下面关于电场线的说法 其中正确的是 a 在静电场中释放的点电荷 在电场力作用下一定沿电场线运动b 电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同c 电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同 答案 c d 只要初速度为零 正电荷必将在电场中沿电场线方向运动 3 思考 在什么情况下 带电粒子的运对轨迹与电场线重合 练习6 如图是电场中的一条电场线 下面说法正确的是 a a点场强一定等于b点场强b 这可能是一个点电荷产生的电场c 在b点静止释放一个电子 将一定向a点运动d 在b点静止释放一个电子 运动过程中它的加速度可能增大 减小或不变 答案 bcd 234 小结 仅凭一条电场线无法直接判断场强的大小 或方向 练习7 负电荷从a点自由释放 从a运动b 该负电荷的v t图像如图所示 则下列说法正确的是 a 电场方向一定由b指向ab a点的场强一定大于b点的场强c 产生电场的一定是负点电荷 且在a左端d 产生电场的可能是等量同种正电荷或等量异种电荷 abd 124 作业 蓝白皮第三节 例7 用一根绝缘细绳悬挂一个带电小球 所带的电荷量为2 0 10 8c 现加一个水平方向的匀强电场 场强的大小e 3 0 106n