【高中物理】电场 电场强度 课件 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电场中的不同点,电场的方向、强弱一般不同。
交流讨论
2. 如何比较不同点电场的强弱呢?
同一电荷放在电场中的不同点,在某点受到的静电力越大, 说明该点电场越强。
3. 什么是试探电荷?
为了研究电场的性质而引入的,不改变原来电场的电荷。 试探电荷是一种理想化模型。
什么是场源电荷?
激发电场的带电体所带的电荷叫作场源电荷。
3. 电场强度的叠加原理:
如果几个点电荷同时存在,电场中某点的电场强度为各个点电荷 单独在该点产生的电场强度的矢量和。
E1
E E2
E
E2
E1
巩固提升
例3.真空中两个正点电荷A、B所带电荷量皆为+Q,且相距为r,
r
则A、B之间连线上距离A为 处的P点的电场强度的大小为多少?
3
解:A、B都在P点产生电场,根据公式 E
点。以下说法正确的是( AC )
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点的加速度等于它在N点的加速度
交流讨论
1. 如果一个电场中,各点的电场强度的方向均相同,那么这个 电场的电场线有什么特点?
电场线是平行的。
2. 如果电场中各点的电场强度的大小也相等,那么这个电场的 电场线有什么特点?
5. 电场强度的物理意义
• 电场强度是描述电场的强弱及方向的物理量。 • 电场强度反映了电场的力的性质。
巩固提升 例2.电场中有一点 P,下列说法正确的是( C )
A.若放在 P 点的电荷的电荷量减半,则 P 点电场强度减半 B.若 P 点没有试探电荷,则 P 点的电场强度为零 C.P 点的电场强度越大,则同一电荷在 P 点所受的静电力越大 D.P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向
3. 电场有什么本领?
电场对放入其中的电荷产生力的作用。
4. 什么是静电场?
静止电荷产生的电场,叫作静电场。
梳理深化 1. 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质。
(电场看不见、摸不着的但又客观存在的特殊物质) 2. 电场的基本性质:对放入电场的电荷有力的作用。 3. 静止电荷产生的电场称为静电场。
练习1.下列关于电场的叙述中,不正确的是( B )
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
交流讨论
1. 同一电荷q在电场中不同点受到的静电力的方向和大小一般 不同,这是什么因素造成的?
在金属球上装上一束很轻的细丝 线(验电羽),用感应起电机使 金属球带电,可以看到验电羽在 电场的作用下呈一定的形状分布。
视频《电场线模拟实验》
1. 除了数学公式外,还可以怎样形象地描述电场中各点电场强度 的大小和方向?是哪位科学家先想到这个方法的?
法拉第首先想到采用电场线来描述电场。
2. 画电场线时,依照什么原则?
2. 电场线的基本性质: ① 电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向。 ② 电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱、密强)。 ③ 电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。
它不封闭,也不在无电荷处中断。 ④ 任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)。
3. 常见电场线:
巩固提升
例4.如图所示是点电荷Q周围的电场线,图中A点到Q的距离小于
的有无、电荷量 、电性无关。
3. 电场强度的单位
• 电场强度的单位是牛每库 ,符号为 N/C 。
• 1 N/C的意义:1 C 的电荷在电场中的某点 受到的静电力是 1 N,则该点的电场强度 就是 1 N/C。
EF q
1N C1N 1C
4. 电场强度的方向
• 电场强度是矢量。 • 规定某点电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力方向相同。 • 负电荷在该点所受的静电力方向与该点电场强度方向相反。
电场线是画在电场中的一条条有方向 的曲线,曲线上每点的切线方向表示 该点的电场强度方向。
3. 电场线有哪些基本性质?
① 电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向。 ② 电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱、密强)。 ③ 电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。
它不封闭,也不在无电荷处中断。 ④ 任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)。

Q

Q
E
k
Q r2
3. 如果有多个场源点电荷,如何求电场中某点的电场强度?
静电力 力的合成
各点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和
E1
E E2
E
E2
E1
梳理深化
1. 点电荷的电场:
(1)公式:E
k
Q r2
(2)方向:若 Q 为正电荷,电场强度方向沿 Q 和该点的连线背离 Q ;
若 Q 为负电荷,电场强度方向沿 Q 和该点的连线指向 Q 。
巩固提升
例1.(多选)关于电场,下列说法中正确的是( ABC )
A. 只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场 B. 电场是一种物质,它与其他物质一样,不依赖我们的感觉而
客观存在 C. 电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是
对放在其中的电荷有力的作用 D. 电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中
物理 意义
点电荷电场 及电场叠加
点电荷电场 的特点
电场叠加遵 循的法则
电场线

匀强电场
常见电场线 的分布
电场线的 特点
电场强度 特点
电场线 分布
拓展1.电场线与带电质点在电场中的运动轨迹的关系:
• 根据电场线的定义,一般情况下,带电质点在电场中的运动 轨迹不会与电场线重合。
• 只有同时满足以下三个条件时,两者才会重合: ① 电场线为直线; ② 电荷初速度为零,或速度方向与电场线平行; ③ 电荷仅受静电力或所受其他力合力的方向与电场线平行。
q1
r2
F2 k Q
q2
r2
F1 q1
F2 q2
k
Q r2
E=F q
电场强度
规律:放在P点的试探电荷受到的静电力与它的电荷量之比,跟该 点的试探电荷的电荷量无关,而与产生电场的场源电荷的电荷量Q 及P点与场源电荷之间的距离r有关。
梳理深化 1. 试探电荷与场源电荷
(1)试探电荷:为了研究电场的性质而引入要研究电场的电荷, 叫作试探电荷。 (特点:电荷量很小;体积很小,可以作为点电荷)
k
Q r2
可得
EA
k
Q rA2
k
Q r 2
9kQ r2
3
EB
k
Q rB 2
k
r
Q
r 3
2
9kQ 4r 2
EA、EB方向相反,则P点的电场强度的大小
EP
EA
EB
27kQ 4r 2
练习3.如图所示,空间中 A、B、C 三点的连线恰好构成一直角三
角形,且∠C=30°,AB=L。在 B、C 两点分别放置一点电荷,它
练习2.电荷量为10-9C的点电荷在某处受到的静电力是2×10-5N,
则该处的电场强度大小是( A )
A. 2×104 N/C B. 5×10-5 N/C C. 2×10-14 N/C D. 不能确定该处电场强度的大小
交流讨论
1. 真空中,场源电荷 Q=2×10-4 C,是正点电荷; 试探电荷 q=-2×10-5 C,是负电荷,它们相距 r=2 m。 求:(1)q 所受静电力的大小和方向; (2)q 所在的 B 点的电场强度的大小和方向; (3)将试探电荷移走后 B 点电场强度的大小和方向。
通过本节课的学习我们将会解决这个疑问。
交流讨论
自学“电场”内容,讨论并回答以下问题:
1. 电荷间的相互作用是如何发生的? 这一观点是谁提出来的?
2. 用自己的语言描述: 什么是电场?电场具有什么样的特点?
3. 电场有什么本领? 4. 什么是静电场?
交流讨论
1. 电荷间的相互作用是如何发生的?这一观点是谁提出来的?
对试探电荷有何特殊的要求?
电荷量很小,放入后不影响场源电荷的电场; 体积很小,可以作为点电荷研究。
4. 能否用试探电荷所受的静电力直接表示电场的强弱?为什么?
不可以,电荷量不同的试探电荷,放在同一位置,所受 静电力不同;放在不同位置,所受静电力可能相同。
5. 如何来描述电场的强弱呢?采用什么方法和步骤来研究电场?
拓展2.点电荷与带电平板的电场中电场线的分布
① 以点电荷向平板作垂线为轴,电场线关 于该轴对称。
② 电场线的分布情况类似于等量异种电荷 的电场线分布,而带电平板恰为两电荷 连线的垂直平分线。
③ 在平板表面电场强度方向与平板垂直。
第九章 静电场及其应用
3. 电场 电场强度
下列几种力中,哪些力需要接触才能存在,
哪些力不需要接触就可以存在?
A.弹力 B.磁力 C.摩擦力
接触力
真空中的两个带电体相隔 一定距离,并没有直接接 触,这种相互作用是如何
D.万有引力
非接触力 产生的呢?
E.静电力
为什么距离会影响电荷间的相互 作用力?本质原因在哪里?
2. 公式辨析:
公式 本质区别
EF q
定义式
E
k
Q r2
决定式
适用范围
一切电场
真空中点电荷的电场
Q或q的 意义
关系
q 表示引入电场的 试探电荷的电荷量
E 用 F 与 q 的比值表示, 但与 F、q的大小无关
Q 表示产生电场的点电荷 (场源电荷)的电荷量
E 不仅用 Q、r 来表示,

E∝Q,E∝
1 r2
电场线的疏密程度是相同的。
梳理深化
1. 匀强电场:如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同, 这个电场就叫作匀强电场。
2. 匀强电场的电场线:间隔相等的平行线。
3. 常见的匀强电场 相距很近的一对带等量异种电荷的 平行金属板间的电场。










电场
电场强度
电场的 性质
静电场
定义式 及方向
们的电荷量分别是+Q与-Q,静电力常量为 k 。求斜边 AC 的中点
D 处的电场强度。
解:由几何知识知,CD=BD=AB=L;
EB
ED
B处电荷在D点的电场强度
EB
kQ L2

EC
C处电荷在D点的电场强度 EC
kQ L2

D处的电场强度 ED 2EB cos30
3kQ 。 L2
交流讨论
演示实验:
法拉第(英国科学家):在电荷的周围存在着由它产生的电场, 处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
电荷 A
产生 作用于
电场
作用于 电荷 B
产生
交流讨论
2. 用自己的语言描述: ① 什么是电场?
电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质。
② 电场具有什么样的特点?
电场是看不见、摸不着的。
交流讨论
• 像速度、密度等寻找一个物理量来表示。
F q
• 电场中同一位置放不同试探电荷,F 不同,F 相同;
同一电荷放不同位置,F 一般不同。
q
q
6. 分析:试探电荷q1、q2放在点电荷Q的电场中同一点P,它们受到 的静电力F与试探电荷所带电荷量q的关系。
F1
k
Qq1 r2
F2
k
Qq2 r2
F1 k Q
(2)场源电荷:被研究的电场是电荷 Q 所激发的,电荷 Q 称为 场源电荷或源电荷。
2. 电场强度
物理学中把放入电场中某一点的试探电荷所受的静电力与它的 电荷量的比值叫作这一点的电场强度,用 E 表示。
定义式:E F q
比值定义法
① 定义式适用于一切电场。 ② 电场强度由电场本身性质决定,与试探电荷
r=2 m
A Q=+2×10-4 C
B q=-2×10-5 C
解:
q
所受静电力F
k
Qq r2
9
N ,方向由 B 指
A;
B 点的电场强度 E F 4.5× 105 N C,方向由 A 指 B ; q
试探电荷移走后 B 点电场强度 E 方向由 A 指 B 。
F q
k
Q r2
4.5×
105
N
C,
2. 分析点电荷周围电场的电场强度的大小和方向的特点。 • 大小:以电荷 Q 为中心的球面上各点的电场强度大小相等。 • 方向:正点电荷——沿半径向外;负点电荷——沿半径向内。
4. 常见的电场有哪些?它们的电场线分布情况是怎样的? (利用电场叠加的方法分组讨论)
正点电荷
负点电荷
4. 常见的电场有哪些?它们的电场线分布情况是怎样的? (利用电场叠加的方法分组讨论)
等量异种点电荷
等量同种正点电荷
梳理深化 1. 电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,
曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
B点到Q的距离。以下判断正确的是( A )
A.Q是正电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度 B.Q是正电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度 C.Q是负电荷,A点的电场强度大于B点的电场强度 D.Q是负电荷,A点的电场强度小于B点的电场强度
练习4.(多选)某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场 中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N
相关文档
最新文档