高中物理 第1章 二电场课件 新人教版选修11.ppt

二电场 一 电场电荷的周围存在着电场 电场的基本性质是对放入其中的电荷 电荷间的相互作用是通过 发生的 有力的作用 电场 二 电场强度1 定义 放入电场中某点的电荷所受静电力f与它的 的比值 2 定义式 3 国际单位 4 矢量性 规定 在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向 5 物理意义 描述电场的 和方向 温馨提示电场中某点的场强大小由电场本身决定 与试探电荷的电荷量q及其受力f大小无关 电荷量 n c 正电荷 强弱 三 电场线1 电场线是人为画出来的 用来形象地描述 的一簇曲线 实验虽然可以模拟电场线的形状 但电场线不是 是一种假想的线 2 电场线上每一点的 与该点的场强方向一致 正电荷形成的电场中 电场线始于 延伸到 负电荷形成的电场中 电场线起始于 终止于 电场分布 真实存在的 切线方向 正电荷 无限远 无限远 负电荷 3 电场线在没有电荷的地方不会 也不会 4 电场线越密集的地方场强越 越稀疏的地方场强越 相交 中断 大 小 四 匀强电场1 定义 电场强度的 处处相同的电场叫匀强电场 2 特点 匀强电场中的电场线是距离相等的 3 存在 两块靠近的平行金属板 大小相等 互相正对 分别带等量的 它们间的电场 除边缘外 是 温馨提示匀强电场是最简单的电场 是今后高中阶段学习和运用的重点 大小和方向 平行直线 正负电荷 匀强电场 一 电场 电场强度 电场力的理解1 电场与电场强度 1 电场 电场是存在于电荷周围的一种特殊物质 并非由分子 原子组成 但客观存在 电荷间的相互作用是通过电场发生的 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 如在电场中放入电荷 电场就对电荷有力的作用 2 电场力与电场强度的区别与联系 二 电场线的理解1 电场线的引入 为形象地描述抽象的电场而引入的假想曲线 2 电场线概念 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电场强度方向一致 这样的曲线叫做电场线 3 电场线的特点 1 在静电场中 电场线起始于正电荷 终止于负电荷 对孤立的正电荷 可认为负电荷在无限远处 电场线由正电荷出发伸向无限远 对孤立的负电荷 可认为正电荷在无限远处 电场线由无限远处伸向负电荷 2 电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致 电场线上某点的切线方向是指跟电场线的行进方向一致的那个方向 如图1 2 2所示 图1 2 2 3 同一幅图中 电场线的疏密程度可定性地表示电场强度的大小 电场线越密的地方 场强越大 电场线越稀的地方 场强越小 4 两条电场线不能相交 电场中某处的场强大小和方向是唯一确定的 如果两条电场线相交 就不能唯一地确定出场强方向 同时在相交点处由于电场线密不可分 因而也不可能反映出场强的大小 4 几种常见的电场线 如图1 2 3所示 图1 2 3 思考与讨论假定两条电场线在某点相交 由此会得出什么荒谬的结论 点拨电场中某一点电场强度的大小和方向是唯一的 假定两条电场线在某点相交 如图所示的p点 p点就有两个电场方向 跟事实矛盾 故电场线在电场中不能相交 教材资料分析 典例1 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 q产生的电场忽略不计 如图1 2 4所示 求 1 q在m点受到的作用力 2 m点的电场强度 3 拿走q后m点的电场强度 4 m n两点的电场强度哪点大 电场强度的理解和应用 图1 2 4 答案见解析 c 若在该点放一个电荷量为 2q的检验电荷 则该点电场强度大小仍为e 但电场强度的方向与原来的方向相反d 若在该点放一个电荷量为2q的检验电荷 则该点的电场强度大小仍为e 电场强度的方向也还是原来的电场强度方向 答案 d 解析 因为电场中某点的电场强度的大小和方向由电场本身决定 跟检验电荷无关 所以 移去检验电荷或在该点放电荷量为2q或 2q的检验电荷 该点电场强度均不变 故d正确 a b c错误 典例2 多选 如图1 2 5所示 直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线 曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹 a b是轨迹上两点 若带电粒子运动中只受电场力作用 根据此图可以做出的判断是 a 带电粒子所带电荷的符号b 带电粒子在a b两点的受力方向c 带电粒子在a b两点的加速度何处大d 带电粒子在a b两点的加速度方向 电场线的理解和应用 图1 2 5 解析如图所示 由于带电粒子在电场力作用下做曲线运动 所以电场力应指向轨迹的凹侧 且沿电场线 即沿电场线向左 b正确 由于电场线方向未知 故不能确定带电粒子的电性 a错误 加速度由电场力产生 由于a处电场线比b处密 所以a处电场强度大 由f qe知 带电粒子在a处受电场力大 故加速度大 且方向与电场力方向相同 c d正确 答案bcd 借题发挥 1 电荷的受力方向为其运动曲线弯曲方向凹的一侧 2 电荷的受力方向为其运动的加速度方向 3 电荷受力大小与场强大小有关 场强越大 受力越大 4 电场线的疏密表示场强大小 变式2 关于电场线 下列说法中正确的是 a 电场线是客观存在的b 电场线与电荷运动的轨迹是一致的c 电场线上某点的切线方向与该点的场强方向一致d 沿电场线方向 场强一定越来越大 答案 c 解析 电场线不是客观存在的 是为了形象描述电场的假想线 a选项是错的 由静止开始运动的电荷所受静电力方向应是该点切线方向 下一时刻位置应沿切线方向上 可能在电场线上 也可能不在电场线上 轨迹可能与电场线不一致 何况电荷可以有初速度 运动轨迹与初速度的大小 方向有关 可能轨迹很多 而电场线是一定的 b选项也是错的 根据电场线的定义 选项c是正确的 场强大小与场强的方向无关 与电场线方向无关 d选项是错的 电场强度的理解和应用 c 电场中某点的场强为零 放入该点的电荷受到的静电力不一定为零d 试探电荷在该点受到的静电力的方向就是该点的场强方向 答案 b 答案 d 3 电荷所带电荷量q 3 0 10 10c 在电场中的某一点所受的静电力f 6 3 10 7n 方向竖直向上 试求这一点的电场强度 若在这一点放一电荷量为q1 6 0 10 10c的电荷时 那么电荷所受静电力多大 若在这一点不放电荷时 这一点的场强多大 答案 2 1 103n c方向竖直向上1 26 10 6n2 1 103n c 4 在下图所示的各电场中 a b两点电场强度相等的是 电场线的理解和应用 答案 c 解析 电场强度相等是指大小相等 方向相同 a选项中a b两点场强大小相等 方向不同 b选项中a b两点场强大小不相等 但方向相同 c选项中两平行金属板间电场是匀强电场 故大小和方向均相同 d选项中a b两点场强的大小和方向均不相同 故c正确 5 多选 如图1 2 6所示 为