《人教版高中物理选修（31）第1章 3《电场强》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理选修（31）第1章 3《电场强》ppt课件（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、静电场 第一章 3 电 场 强 度 第一章 学习目标定位1 课堂情景切入2 知识自主梳理3 重点难点突破4 考点题型设计5 课 时 作 业 8 易错案例剖析 6 课堂知识构建7 学习目标定位 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 理解电场强度的概念及其定义 会根据 电场强度的定义进行有关的计算 知道 电场强度是矢量 知道电场强度的方向 是怎样规定的 知道电场的叠加原理 并应用这个原理 进行简单的计算 能识别常见电场的电场线特征 理解匀 强电场的定义及电场线分布特征 课堂情景切入 弹力和摩擦力都是在两个物体互相接触的情 况下产生的 而两个带电体没有接触 就可
2、 以发生静电力的作用 那么 电荷之间的相 互作用是通过什么发生的 知识自主梳理 电场 1 概念 电荷周围存在的一种特殊物质 带电体间的 相互作用是通过周围的 发生的 2 静电场 是 的电荷产生的电场 3 基本性质 对放入其中的电荷有 的作用 电场 静止 力 电场强度 1 试探电荷 检验电荷 用来检测电场 及其强弱分布情况 的电荷 是研究电场的工具 2 场源电荷 激发或产生我们正在研究的电场的电荷 是 电场的来源 是否存在 3 电场强度 1 定义 放入电场中某一点的电荷受到的 跟它的 的比值叫做该 点的电场强度 3 单位 符号 4 方向 规定为 在该点受的电场 力的方向 5 物理意义 电场强度是
3、反映 的物理量 其大小表 示电场的强弱 电场力 电荷量 牛 库N C 正电荷 电场本身的力的性质 1 公式 E Q为真空中点电荷的带电量 r为该点到点电荷Q的距离 2 方向 若Q为 场强方向沿Q和该点的连 线指向该点 若Q为 场强方向沿 Q和该点的连线指向Q 3 适用条件 点电荷的场强 正电荷 负电荷 真空中点电荷 电场强度的叠加 1 场强的叠加 如果场源电荷不只是一个点电荷 则电场中 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 这种关系叫做 电场强度的叠加 2 运算法则 电场强度是矢量 场强的叠加本质是矢量叠 加 所以应该用 定则 矢量和 平行四边形 3 应用范围 电场的叠加原理
4、对 都适用 注意 只有同时共同形成电场时才能叠加 任何电场 1 电场线 为了形象描述电场而 的一条条有 的曲线 曲线上每点的 的方向表示该点的电场强度的方 向 电场线 匀强电场 假想方向 切线 2 电场线的特点 1 电场线从 或 出发 终止于 或 2 电场线在电场中不相交 3 电场强度较大的地方 电场线 电场强度较小的地方 电场线 4 电场线上任一点顺着电场线的 方向 就表示该点电场强度的方向 5 电场线不是实际存在的曲线 是为了形象 描述电场而假想的 正电荷无限远 负电荷无限远 较密 较疏 切线 3 匀强电场 1 定义 各点电场强度的大小 方 向 的电场 2 匀强电场的电场线 的平行直 线
5、相等相同 间隔相等 重点难点突破 一 对电场及电场强度的理解 1 对电场的理解 1 场与分子 原子组成的实物一样具有能量 和速度 它是物质存在的一种特殊形式 2 场与实物是物质存在的两种不同形式 3 电荷的周围一定存在电场 静止电荷的周 围存在着静电场 4 电荷间的相互作用是通过电场发生的 2 对电场强度的理解 1 电场强度反映了电场的力的性质 2 唯一性 电场中某点的电场强度E是唯一的 是由电场本身的特性 形成电场的电荷及空 间位置 决定的 与是否放入试探电荷 放入 电荷的电性 电荷量的多少均无关 电场中 不同的地方 电场强度一般是不同的 3 矢量性 电场强度描述了电场的强弱 是 矢量 其方
6、向与在该点的正电荷所受电场力 的方向相同 与在该点的负电荷所受电场力 的方向相反 特别提醒 1 试探电荷是一种理想化模型 它是电荷量和尺寸都充分小的点电荷 点电 荷不一定能做试探电荷 2 和已经学过的其他矢量一样 比较电场强 度是否相同时 一定要考虑大小 方向两个 要素 二 电场强度的两个公式的比较 公式 比较内容 E F qE kQ r2 本质区别定义式决定式 意义及用 途 给出了一种量度 电场强弱的方法 指明了点电荷 场强大小的决 定因素 适用范围一切电场真空中点电荷 的电场 Q或q意义q表示引入电场 的检验 或试探 电荷的电荷量 Q表示产生电场 的点电荷的电 荷量 关系理解E用F与q的比
7、值 来表示 但E的 大小与F q大小 无关 E不仅用Q r来 表示 且E Q E 答案 A 三 对电场线的理解 1 电场线的应用 1 按照电场线画法的规定 场强大处电场线 密 场强小处电场线疏 根据电场线的疏密 可以比较场强的大小 2 根据电场线的定义 电场线每点的切线方 向就是该点电场强度的方向 3 电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的 比较 两线 内容 电场线运动轨迹 客观 性 电场中并不存在 是为研究电场方便 而人为引入的 粒子在电场中的 运动轨迹是客观 存在的 切线 意义 曲线上各点的切线 方向即为该点的电 场强度方向 同时 也是正电荷在该点 的受力方向 即正 电荷在该点产生加 速度的
8、方向 轨迹上每一点的 切线方向即为粒 子在该点的速度 方向 但加速度 的方向与速度的 方向不一定相同 特别提醒 带电粒子运动轨迹与电场线重合必 备的条件 1 电场线是直线 2 带电粒子只受电场力作用 或受其他力 但方向沿电场线所在的直线 3 带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场 线所在的直线 答案 A 解析 根据力和运动的关系知 当 粒子运动至电场中某一点时 运动 速度与受力如图所示 又据曲线运 动知识知粒子运动轨迹夹在合外力 与速度之间 可判定粉尘颗粒的运 动轨迹如A选项中图所示 考点题型设计 关于电场 下列叙述正确的是 对电场强度的理解 解析 A 场强是矢量 不仅有大小 而且有 方向 以点
9、电荷Q为圆心 半径为r的球面上 场强的大小E kQ r2 但方向不同 故A错 误 B 在正电荷和负电荷周围确定场强的方法相 同 用试探电荷q放到被考察点 q所受的电 场力为F 那么E F q 由此可见 何处场强 大 何处场强小 与电荷的正负并没有什么 关系 故B也错误 C 电场强度E是电场的性质 试探电荷是用 来体现这一性质的 工具 就像用温度计测 量水的温度一样 温度计插入水中 水的温 度就由温度计显示出来 取走温度计 水的 温度仍然如此 不会消失 故C正确 D E F q一式中 E的大小并不是由F q来 决定的 在电场中某一点放入一试探电荷q 那么q越大 F越大 而F q这一比值却不变 故
10、D错误 答案 C 点评 通过本例的分析 可使学生全面地理 解场强的定义 场强是由电场本身决定的 与试探电荷q无关 昌乐二中2014 2015学年高二上学期检测 如图所示是电场中某点的电场强度E与放在 该点处的检验电荷q及所受电场力F之间的函 数关系图象 其中正确的是 答案 AD 解析 电场强度E应由场源电荷和该点的空间 位置决定 与试探电荷q无关 故选项A正确 当电场强度确定时 电场力F qE q 故 选项D亦正确 对电场线的理解及应用 解析 由速度 时间图象可知 电荷的速度 越来越大 且加速度也是越来越大 故电荷 在运动过程中 应受到逐渐增大的静电力作 用 所以电场线的方向应由B指向A 由于
11、加 速度越来越大 所以电场力越来越大 即B点 的电场强度应大于A点的电场强度 即B点处 电场线应比A点处密集 所以正确答案为C 答案 C 点评 如果对v t图象的斜率即加速度值理 解不够 就不能得出电荷加速度变大的结论 而得不到正确的结果 内蒙古赤峰市乌丹一中2014 2015学年高二 上学期检测 如图是点电荷电场中的一条电场 线 下面说法正确的是 A A点场强一定大于B点场强 B 在B点静止释放一个电子 将一定向A点 运动 C 这点电荷一定带正电 D 某一正电荷运动中通过A点时 其运动方 向一定沿AB方向 答案 B 解析 电场线密的地方电场强度大 电场线 疏的地方电场强度小 由于只有一条电场
12、线 不能判断电场线的疏密情况 所以不能判 断场强的大小 所以A错误 由图可以知道电 场的方向向右 所以当由静止释放一个电子 时 电子的受力的方向向左 所以电子将一 定向A点运动 所以B正确 只有一条电场线 不能判断是不是正电荷产生的 所以C错误 正电荷运动中通过A点 此时受到的电场力的 方向一定是沿AB方向的 但是电荷的运动的 方向不一定沿着AB方向 运动电荷可能做曲 线运动 所以D错误 如图所示 真空中 带电荷量分别 为 Q和 Q的点电荷A B相距r 则 1 两点电荷连线的中点O的场强为多大 2 在两点电荷连线的中垂线上 距A B两 点都为r的O 点的场强如何 电场强度的叠加 点评 电场强度
13、是矢量 如果空间中同时存 在几个场源 则空间中某点的电场强度就是 这几个场源单独存在时产生的电场强度的矢 量和 场强的合成也像力 速度等矢量一样 用平行四边形定则 而当几个矢量均在同 一直线上时 可简化为代数加减法 答案 B 竖直放置的两块足够长的平行金属 板间有匀强电场 其电场强度为E 在该匀强电 场中 用丝线悬挂质量为m的带电小球 丝线 跟竖直方向成 角时小球恰好平衡 如图所示 请问 1 小球带电荷量是多少 2 若剪断丝线 小球碰到金属板需多长时 间 电场与力学知识的综合应用 点评 解答本题的方法和解力学题的方法完 全一样 只不过多了个电场力 电荷量为q 1 10 4C的带正电小物块置于绝
14、 缘水平面上 所在空间存在沿水平方向且方 向始终不变的电场 电场强度E的大小与时 间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所 示 若重力加速度g取10m s2 求 1 物块的质量m 2 物块与水平面之间的动摩擦因数 答案 1 1kg 2 0 2 易错案例剖析 易错点 对场强的叠加认识不透导致错误 案例 如图甲中 MN为很大的薄金属板 可 理解为无限大 金属板原来不带电 在金属 板的右侧 距金属板距离为d的位置上放入一 个带正电荷 电荷量为q的点电荷 由于静电 感应产生了如图甲所示的电场分布 P是点电 荷右侧与点电荷之间的距离也为d的一个点 几位同学想求出P点的电场强度大小 但发现 很难 几位同
15、学经过仔细研究 从图乙所示 的电场得到了一些启示 经过查阅资料他们 知道 图甲所示的电场分布与图乙中虚线右 侧的电场分布是一样的 图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q 它 们之间的距离为2d 虚线是两点电荷连线的 中垂线 由此他们分别求出了P点的电场强度 大小 一共有以下四个不同的答案 答案中k 为静电力常量 其中正确的是 易错分析 对易错选项及错误原因具体分 析如下 易 错 选 项 错误原因 B项 仅仅记住并只会求解点电荷 q产 生的电场 错误认为P点的电场只 是点电荷 q产生的 而忽视了金 属板上感应电荷也产生电场 C项 错误的认为金属板上感应出的负电 荷集中在金属板中央一点上 感应 电荷的等效位置没有从乙图得到启 发 正确答案 A 课堂知识构建 课 时 作 业 点此链接
