上饶县中学高二物理电场课件

2014年10月 电场 复习 电荷库仑定律 1 两种电荷 毛皮摩擦橡胶棒 丝绸摩擦玻璃棒 橡胶棒 负电 毛皮 正电 玻璃棒 正电 丝绸 负电 2 元电荷 e 1 6 10 19C 带电体所带电荷量为元电荷的整数倍 3 起电 摩擦起电 感应起电 接触起电 电荷中和 电子的转移 4 电荷守恒定律 最早由密立根用实验测得 比荷 带电体所带电荷量与其质量之比q m 电荷既不能创造 也不能消灭 只能从一个物体转移到另一个物体 或者从物体的一部分转移到另一部分 一 电荷 二 库仑定律 1 内容 真空中两个点电荷之间相互作用的电力 跟它们的电荷量的乘积成正比 跟它们的距离的二次方成反比 作用力的方向在它们的连线上 2 表达式 3 条件 真空中 点电荷 理想模型 当带电体相互间距离远大于其本身大小时带电体可看做点电荷 4 说明 静电力常量k 9 109N m2 C2 计算时Q1 Q2的正负号不用代入 库仑力的方向可由两电荷的电性判断 两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力 空气中近似适用 例1 两个半径相同的同种金属小球 带电量之比为1 7 相距为r 两者相互接触后再放回原来的位置上 则相互作用力可能为原来的 A 4 7B 3 7C 9 7D 16 7 分析 设两小球的电量分别为q与7q 则原来相距r时的相互作用力为F 7kq2 r2 由于两球的电性未知 接触后相互作用力的计算可分两种情况 1 两球电性相同 相互接触时两球电量平均分布 每球带电量为4q 则F1 16kq2 r2 16 7F 2 两球电性不同 相互接触时电荷先中和再平分 每球带电量3q 则F2 9kq2 r2 9 7F C D A产生的电场 B受到的力是A产生的电场对B的作用力 B产生的电场 A受到的力是B产生的电场对A的作用力 第二课时 电场强度 一 电场 电荷周围客观存在的一种特殊物质 电场的基本性质 对放入其中的电荷有力的作用 电荷在电场中具有电势能 电荷间的相互作用是通过电场来实现的 例1 下面关于电场的叙述正确的是 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 ACD 二 电场强度 描述电场的力的性质的物理量 1 定义 放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值 叫做该点的电场强度 简称场强 表达式 普适公式 矢量 方向为正电荷在电场中受到的电场力方向 表达式中q为试探电荷可正可负 注意 E与F q无关 取决于电场本身 例2 A为已知电场中的一固定点 在A点放一电量为q的电荷 所受电场力为F A点的场强为E 则 A 若在A点换上 q A点场强方向发生变化B 若在A点换上电量为2q的电荷 A点的场强将变为2EC 若在A点移去电荷q A点的场强变为零D A点场强的大小 方向与q的大小 正负 有无均无关 D 例4 电场强度的定义式为E F q A 该定义式只适用于点电荷产生的电场B F是检验电荷所受到的力 q是产生电场的电荷电量C 场强的方向与F的方向相同D 由该定义式可知 电场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比 D 例5 下列关于电场强度的叙述正确的是 A 电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B 电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比C 电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向D 电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关 AD 例3 如图所示 是在一个电场中的a b c d四个点分别引入试探电荷时 电荷所受电场力F跟引入的电荷量q之间的关系图线 下列说法正确的是 该电场是匀强电场a b c d四点的电场强度大小关系是Ed Eb Ea Ec这四点的场强大小关系是Eb Ea Ec Ed无法比较E的大小 B 4 电场的叠加 如果有几个点电荷同时存在 它们的电场就互相叠加 形成合电场 这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和 这叫做电场的叠加原理 13 幻灯片13 3 匀强电场的场强 电场中两点沿电场线方向或两等势面间距 2点电荷电场的场强 生场电荷 例6 对公式E kQ r2的几种不同理解 错误的是 A 当r 0时 E B 当r 时 E 0C 某点的场强与点电荷Q的大小无关D 在以点电荷Q为中心 r为半径的球面上 各处的电场强度都相同 ACD 两个场强公式的比较 注意 q是试探电荷的电量 Q是场电荷的电量 E与q无关 E与Q成正比 与的区别联系 任意电场电场强度的定义式 度量式 真空中点电荷场强的决定式 函数式 4 电场的叠加 一 电场线 1 定义 如果在电场中画出一些曲线 使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致 这样的曲线就叫做电场线 曲线的密疏表示该点场强的大小 2 电场线的特点 a 能反映场强的大小和方向 b 始于正电荷或无穷远处 终于负电荷或无穷远处 但不闭合 c 电场中的任意两条电场线都不相交 或相切 d 电场线和带电粒子的运动轨迹是两回事 正点电荷的电场线分布的平面图 起始于正电荷 终止于无穷远处 在以正点电荷为球心的球面上 电场线疏密相同 但切向各不相同 球面半径越大 球面上电场线分布越疏 像太阳光芒四射 发散状中心对称图形 会聚状中心对称图形 负点电荷的电场线分布的平面图 起始无穷远处 终止于负电荷 在以负点电荷为球心的球面上 电场线疏密相同 但切向各不相同 球面半径越大 球面上电场线分布越疏 像黑洞把周围物体全吸进来 两个等量异种点电荷的电场线分布的平面图 相吸状 像灯笼一样和谐对称 起始于正电荷 终止于负电荷 两点电荷连线的中垂线上 电场线方向均与中垂线垂直 等量异种点电荷连线上以中点电场线最疏 中垂线上以中点的电场线最密 两点电荷的连线上或中垂线上到两点电荷连线中点等距离处各点的电场线疏密相同 切向同向 像条形磁铁的磁感线 关于两电荷连线和中垂线的轴对称图形 等量同种电荷的电场线分布的平面图 相斥状 两军对垒排兵布阵完毕 起始于正电电荷 终止于无穷远处 在中垂线上从两电荷连线中点到无穷远 电场线先变密后变疏 等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的电场线疏密相同 切向相反 关于两电荷连线和中垂线的轴对称图形 正点电荷与带负电金属板间的电场线分布的平面图 相吸状 天女散花垂柳 起始于正电荷 终止于负电荷 电场线与金属板的表面处处垂直 关于点电荷到金属板的垂线为对称轴的轴对称图形 带等量异种电荷平行金属板间的电场线分布的平面图 起始于正电荷 终止于负电荷 除边缘外 两个金属板之间的电场线疏密均匀 切向相同 为平行等距同向直线 株距行距都相等的树林 两个异名磁极之间的磁感线 例1 某电场中的几条电场线 带负电的点电荷q在A点受电场力方向如图所示 1 试在图中画出电场线走向 理解电场线的物理意义 电场线的疏密表示电场强度的大小 电场线某点的切线方向表示该点的电场强度的方向 从右向左 EA EB A点 2 试比较EA EB的大小 3 若分别在A B两点放上等量异种的点电荷 则点电荷在哪点受力较大 例6 两个等量的异种电荷相隔一定的距离 MN是它们连线的中垂线 试比较中垂线上A B C各点场强的大小 试比较A B C各点的场强方向 等量异种点电荷连线上以中点场强最小 沿连线向两个异种电荷靠近 电场强度不断增大 中垂线上以中点的场强最大 沿中垂线从中点到无限远处 电场强度不断减小 1 EA EB EC 2 均垂直于中垂线向右 等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同 例7 a b为两个带等量正电荷的固定的小球 O为ab连线的中点 c d为中垂线上的两对称点且离O点很近 若在c点由静止释放一个电子 关于电子的运动 以下叙述正确的有 A 在c O的过程中 做匀加速运动B 在c O的过程中 做加速度减小的变加速运动C 在O点速度最大 加速度为零D 在cd间沿中垂线做振动 等量同种点电荷连线上以中点场强最小 等于零 沿连线向两个同种电荷靠近 电场强度不断增大 因无限远处场强为零 则沿中垂线从中点到无限远处 电场强度先