人教高二物理选修31课件第一章静电场第3节电场强度课时1

1、第一章 静电场,第三节 电场强度（第一课时）,本节课件设计是在前一节课了解了电荷之间的作用力的基础上，知道库仑力是通过电场“传递”的作用力，这个概念比较抽象。在教学中通过动画视频等工具，让学生知道场的概念的提出与建立的过程，通过类比的学习方法，理解电场强度的概念建立。通过分析在电场中的不同点，电场力 F 与电荷电量 q 的比例关系，使学生理解比值 F/q 反映的是电场的强弱，即电场强度的概念。,1. 知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态。 2. 理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样

2、规定的。 3. 能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。 4. 知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算。 重点：电场强度的概念及其定义式。 难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算。,打开自来水龙头，然后将水流变细，再用带电的气球去靠近水流。发现水流偏向气球一侧(如下图所示)。为什么气球与水流没有接触，水流的方向却发生了弯曲？,两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?,B,+,+,+,+,+,+,A,+,+,+,+,+,+,1837年法拉第提出“场”的概念,电荷之间通过电场发生相互作用,一、电 场,产生,作用于,产

3、生,作用于,1.定义：存在于带电体周围的特殊物质。 2.基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。 3.电荷间的相互作用力通过电场发生:,电荷B,电场,电荷A,用什么可以检验空间中存在的看不见又摸不着的电场？,电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。,检验电荷（试探电荷）：用来检验电场的电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷。,场源电荷：产生电场的电荷,利用动画做探究电场强度的实验,结论: F/q 能反映电场中某点电场的力的性质电场的强弱。,1. 电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值 F/q 是一定的。 2. 电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比 值

4、F/q 一般是不同的。,实验现象：,二、电场强度,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。,5. 理解：场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关。,3. 单位：牛/库 (N/C) ；伏/米 (V/m) ；1 V/m = 1 N/C。,4. 方向：规定与正电荷在该点的受力方向相同。,2. 定义式：,例1. 在电场中 A 处放点电荷 +q，其受电场力为 F，方向向左，则 A 处场强大小 ，方向为 ；若将 A 处放点电荷为 2q ，则该处电场强度大小为 ，方向为 。,向左,向左,例2. 电场中有一点 P，下列哪些说法正

5、确的是（ ） A. 若放在 P 点的试探电荷的电量减半，则 P 点的场强减半 B. 若 P 点没有试探电荷，则 P 点的场强为零 C. P 点的场强越大，则同一电荷在 P 点受到的电场力越大 D. P 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向,C,例3. 真空中有一电场 ，在电场中的 P 点放一电荷量为4109 C 的试探电荷，它受到的电场力为 2105 N，则 P 点的场强度 N/C ；把试探电荷的电荷量减少为 2109 C，则检验电荷所受的电场力为 N；如果把这个试探电荷取走，则 P 点的电场强度为 N/C。,5103,110-5,5103,三、真空中点电荷的电场,+q,-q,17,+,-,

6、1. 大小：,2. 场强方向：正点电荷电场方向背离电荷 负点电荷电场方向指向电荷,真空中点电荷电场,定义式，适用于一切电场,仅对点电荷的电场适用,q 是检验电荷，但 E 与 q 无关,Q 是场源电荷，E与 Q 成正比,B,电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则,四、电场强度的叠加,一个半径为 R 的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场？,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。,等量电荷连线中垂线上的场强,例5. 真空中有两个点电荷 Q1= +3.0108 C 和Q2 = 3.0 10-8 C，它们相距 0.1 m ，A 点与两个点电荷的距离相等 ，都为 0.1 m 。 （1）

7、求电场中 A 点的场强。 （2）在 A 点放入电量 q = 1 106 C 的电荷 ，求它受的电场力。,Q1,Q2,A,F 的方向沿E合的反放向,例6. 在真空中有两个点电荷 q1 和 q2，分别位于 A 和 B，相距 20 cm，q1为 4108 C，q2 为8108 C。则在AB 连线上 A 点的外侧离 A 点 20 cm处的 D 点场强大小、方向如何?,E合 = 4.5103 N/C，方向由 A 指向 D 。,场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做重力场。仿照电场强度的定义，你认为应该怎样定义重力场的大小和方向

8、？重力场的方向跟正电荷的电场相似，还是跟负电荷的电场相似？,在重力场中的某一点，重力 F 和物体质量 m之比是一定的，在不同的位置 F/m 一般是不同的，因此可以用 F/m 表示重力场的强弱。,重力场方向总是指向地心，所以重力场方向跟负电荷的电场相似。,1. 电场强度是反映电场力的性质的物理量，其大小为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。 2. 场强的定义式 (任意电场) E=F/q q是检验电荷 3. 场强的决定式 (真空中点电荷) E=kQ/r2 Q是场源电荷 4. 电场中某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。,1. 下列关于场强的说

9、法正确的是（ ） A. 公式 E=F/q 适用于任何电场 B. 公式 E=F/q 只适用于点电荷产生的电场 C .在一个以点电荷 Q 为中心，r 为半径的球面上，各处的场强都相同 D. 空间某点的电场强度 E与放在该处的点电荷所受的电场力 F 成正比，与点电荷的电荷量 q 成反比,A,2两个正电荷q1 和q2，电量都是 3 C，静止于真空中的A、B 两点，相距 r2 m。 (1)在它们的连线 AB的中点 O 放入正电荷 Q，求 Q 受的静电力。 (2)在它们连线上 A点左侧 P点，且 AP1 m，放置负电荷q3，q31 C，求 q3所受静电力。,解析：(1)依据库仑定律知道q1、q2对Q的库仑力大小相等，方向相反，故合力为零。,答案：（1