新課標(biāo)教科版3-1選修三13《電場電場強(qiáng)度和電場線》PPT課件1

1、第三節(jié) 電場 電場強(qiáng)度和電場線力是物體對物體的作用,下列物體間力的作用以什么物質(zhì)為媒介？(1)人推車前進(jìn)人對車的推力(2)兩塊磁鐵之間的磁力(3)空中物體受到的重力(4)兩個電荷之間的庫侖力是怎樣發(fā)生的?問題1:1837年法拉第提出“場”的概念 英國物理學(xué)家 法拉第（1791-1867） 電荷之間通過電場發(fā)生相互作用.電場電荷 A電荷 B 產(chǎn)生作用于 產(chǎn)生作用于一、電場1、任何帶電體的周圍都存在著電場。 2、定義： 電場是看不見摸不著,但電場是客觀存在的，是一種特殊物質(zhì)形態(tài)。3.基本性質(zhì)：電場對放入其中的電荷有力的作用-電場力。問題2：怎樣描述電場的強(qiáng)弱呢？二、電場強(qiáng)度1.研究方法：引入檢驗電

2、荷（理想化模型）電量特點：qQ大小特點：大小忽略不計電量可以忽略的點電荷場源電荷：形成電場的電荷2、電場強(qiáng)度（E）（1）定義：放入電場中某點的檢驗電荷所受到的電場力F跟它的電荷量Q的比值（2）定義式：（3）單位：牛/庫（N/C）（4）矢量性：規(guī)定與正檢驗電荷在該點所受電場力方向相同 與負(fù)檢驗電荷在該點所受電場力方向相反（5）理解：a.E=F/q為定義式，適用于一切電場b.電場強(qiáng)度是反映電場強(qiáng)弱和方向的物理量 c.由電場本身性質(zhì)決定，與檢驗電荷的正負(fù)、電荷量的大小及受到電場力都無關(guān)。 d.電場力：F=qE電場強(qiáng)弱與密度的類比思考1：m大的物體是否密度大？電場強(qiáng)弱相同q檢驗電荷受力F大電場強(qiáng)密 度

3、同一v實心物體質(zhì)量m大密度大不同位置不同物質(zhì)思考2：F大的位置是否電場強(qiáng)？鞏顧練習(xí)1、由電場強(qiáng)度的定義式 可知，在電場中的同一點：A 電場強(qiáng)度E與F成正比，跟q成反比。B 無論檢驗電荷的q值（不為零）如何變化，F(xiàn)與q的比值始終不變。C 電場中某一點的場強(qiáng)為零，則處在該點的電荷受到的電場力一定為零。D 一個不帶電的小球在P點受到的電場力為零，則P點的場強(qiáng)一定為零。答案：BC鞏顧練習(xí)2、電場中有一點P，下列說法正確的是A.若放在P點的檢驗電荷的電量減半，則P點的場強(qiáng)減半。B.若P點沒有檢驗電荷，則P點的場強(qiáng)為零。C.P點的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點受到的電場力越大。D.P點的場強(qiáng)方向為檢驗電荷在該

4、點的受力方向。答案：C問題3 點電荷的場強(qiáng)如何？ 真空中有一個電荷量為+Q的點電荷，利用電場強(qiáng)度定義和庫侖定律，推導(dǎo)真空中點電荷周圍某點的電場強(qiáng)度三、點電荷電場強(qiáng)度1、點電荷場強(qiáng)的大?。鹤⒁猓篞：場源電荷r：研究的點到場源電荷的距離2、場強(qiáng)方向：正點電荷電場方向背離電荷負(fù)點電荷電場方向指向電荷3.在電荷Q=810-9 C的電場中有點A,在A點放入點電荷q=+410-9 C, q受到電場力F=810-5N,方向向右.(1)求A點場強(qiáng)大小、方向.(2)求A到Q的距離r.(3)若將q取走,求A點場強(qiáng).(4)若在A點放入q=-210-9C的負(fù)電荷,求A點場強(qiáng)大小和方向.(5)求q受到的電場力.鞏固練習(xí)

5、2104N/C,向右610-2m2104N/C,向右2104N/C,向右410-5N,向左鞏固練習(xí)4.A為帶電的金屬板，電荷量為+Q，沿金屬板的垂直平分線，在距板r處有一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，小球用絕緣絲線懸掛于O點，受水平向右的電場力偏轉(zhuǎn)角而靜止.試求小球所在處的電場強(qiáng)度.小結(jié)：電場強(qiáng)度的定義式和決定式1.場強(qiáng)的定義式(任意電場) E=F/q q是檢驗電荷2.場強(qiáng)的決定式(真空中點電荷) E=kQ/r2 Q是場源電荷3.電場強(qiáng)度由電場本身的性質(zhì)決定,與檢驗電荷無關(guān).AQ1Q2A例：如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1=+3.010-8C和Q2=-3.010-8C，它們相距0.1m，A點與兩

6、個點電荷的距離r相等，r=0.1m 。求：（1）求在兩電荷連線的中點的場強(qiáng);（2）電場中A點的場強(qiáng)（3）在A點放入q=-110-6C求它所受的電場力。（1）1.08105N/C（2）2.7104 N/C（3）2.7 10-2 N問題4 如何求合電場場強(qiáng)？結(jié)論：可以用矢量運算的平行四邊形定則求合電場場強(qiáng)。四.電場的疊加電場中某點的電場強(qiáng)度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和.遵循平行四邊形定則.鞏固練習(xí)5.真空中有兩個點電荷QA=+1.010-8C和QB=-4.010-8C,分別固定在x軸x1=0和x2=6的位置上. (1)求電場強(qiáng)度為零的位置. (2)在x軸上場強(qiáng)沿+x方向的區(qū)域.(3

7、)今放入電荷C,使電荷C都在靜電力作用下平衡.求電荷C的位置及電荷量.(4)今放入電荷C,使A、B、C三個電荷都在靜電力作用下平衡.求電荷C的位置及電荷量.【x=-6】【 x=-6 , QC為任意值 】【xx0】【 x=-6 , QC=-4.010-8C 】五、 電場線 1引入：電場線是人為的，假想的一簇曲線。2電場雖然抽象但它是客觀存在的物質(zhì)， 電場線雖然形象，但它是假想的曲線3幾種常見的帶電體周圍的電場線分布 幾種常見的帶電體周圍的電場線分布 （1）點電荷的電場線分布：正電荷的電場線從正電荷出發(fā)延伸到無限遠(yuǎn)正 電 荷 的 電 場 線負(fù)電荷的電場線無限遠(yuǎn)處延伸到負(fù)電荷負(fù) 電 荷 的 電 場

8、線 （2）兩個等量點電荷的電場線分布： 等量異種電荷的電場線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止等 量 異 種 電 荷 的 電 場 線等量同種電荷的電場線從正電荷出發(fā)延伸到無限遠(yuǎn)，或從無限遠(yuǎn)延伸到負(fù)電荷 等 量 同 種 電 荷 的 電 場 線 （3）帶等量異種電荷平行金屬板間的電場線分布 等 量 異 種 電 荷 平 行 金 屬 板 間 的 電 場 線（3）電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小，電場線越密的地方，場強(qiáng)越大；電場線越稀的地方，場強(qiáng)越?。?）兩條電場線不能相交 （5）電場線是不閉合的4電場線的特點 （1）電場線始于正電荷，終止于負(fù)電荷（無窮遠(yuǎn)處）（2）電場線上每一點的切線方向跟該點的場強(qiáng)方向一致E

9、AAEBB問題：電場線是帶電粒子的運動軌跡嗎？電場線運動軌跡客觀性切線意義電場中并不存在，是為了研究電場方便而人為引入的粒子在電場中的運動軌跡，是客觀存在的曲線上各點的切線方向即為該點的場強(qiáng)方向，同時也是正電荷在該點的受力方向，即正電荷在該點產(chǎn)生加速度的方向軌跡上每一點的切線方向即為粒子在該點的速度方向，但加速度的方向與速度的方向不一定相同小結(jié)：電場線與帶電粒子運動軌跡重合的必須同時具備的條件：（1）電場線是直線（2）帶電粒子只受電場力，或受其他力，但方向沿電場線所在直線（3）帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場線所在的直線。六、勻強(qiáng)電場 1勻強(qiáng)電場：電場強(qiáng)度的大小和方向處處相同的電場， 叫做

10、勻強(qiáng)電場 2勻強(qiáng)電場的電場線：是一組等間隔的平行線 3勻強(qiáng)電場的實例：兩塊靠近的平行金屬板，大小相 等，互相正對，分別帶有等量的正負(fù)電荷，它們之 間電場除邊緣附近外是勻強(qiáng)電場本節(jié)小結(jié)：電場強(qiáng)度是反映電場力的性質(zhì)的物理量，其大小為放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值場強(qiáng)的定義式(任意電場) E=F/q q是檢驗電荷場強(qiáng)的決定式(真空中點電荷) E=kQ/r2 Q是場源電荷電場中某點的場強(qiáng)等于該點周圍各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和本節(jié)小結(jié)：電場線不是電場里實際存在的線，而是形象地描述電場的假想的線，電場雖然抽象但它是客觀存在的物質(zhì)，電場線雖然形象但它僅是假想的線電場強(qiáng)

11、度的大小和方向處處相同的電場，叫做勻強(qiáng)電場鞏固練習(xí)1、如圖所示的是一個點電荷周圍的電場線，下列判斷中正確的是（ ）A該點電荷為負(fù)電荷，距點電荷越近處電場強(qiáng)度越大B該點電荷為負(fù)電荷，距點電荷越近處電場強(qiáng)度越小C該點電荷為正電荷，距點電荷越近處電場強(qiáng)度越大D該點電荷為正電荷，距點電荷越近處電場強(qiáng)度越小C2、如圖5是某靜電場的一部分電場線的分布情況，下列說法中正確的是（ ）A.這個電場可能是負(fù)點電荷的電場B.點電荷q在A點處受到的電場力比在B點處受到的電場力大 C.點電荷q在A點處的瞬時加速度比在B處的瞬時加速度小（不計重力）D.負(fù)電荷在B點處受到的電場力的方向沿B點切線方向。鞏固練習(xí)圖5ABB鞏固

12、練習(xí)3.兩個等量異種電荷，a、b為它們的連線上的兩點,c、d為連線中垂線上的兩點,O為其垂足,a、b、c、d四點到O點的距離都相等.則a、b、c、d四點的場強(qiáng)的大小關(guān)系為 . Ea= Eb EO EOEc= Ed 方向相同.鞏固練習(xí)4.兩個等量同種正電荷，a、b為它們的連線上的兩點，c、d為連線中垂線上的兩點，O為其垂足，a、b、c、d四點到O點的距離都相等.則a、b兩點的場強(qiáng)的大小關(guān)系為 ;c、d兩點的場強(qiáng)的大小關(guān)系為 . EO= 0 Ea= Eb, 方向相反 Ec= Ed,方向相反.鞏固練習(xí)5、如圖11所示，有一水平方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為9000NC，在電場內(nèi)一水平面上作半徑為10cm的圓，圓上取A、B兩點，AO沿E方向，BOOA，另在圓心處放一電量為108C的正點電荷，則A處場強(qiáng)大小EA=_NC，B處的場強(qiáng)大小EB=_NC.方向_圖