高二物理电场课件.ppt

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1、2009年年8月月复习：电荷复习：电荷 库仑定律库仑定律1 1、两种电荷、两种电荷毛皮摩擦橡胶棒毛皮摩擦橡胶棒丝绸摩擦玻璃棒丝绸摩擦玻璃棒橡胶棒橡胶棒负电负电 毛皮毛皮正电正电玻璃棒玻璃棒正电正电 丝绸丝绸负电负电2 2、元电荷元电荷e=1.6e=1.610101919C C带电体所带电荷量为元电荷的带电体所带电荷量为元电荷的整数整数倍倍3 3、起电、起电 摩擦起电摩擦起电 感应起电感应起电 接触起电接触起电( (电荷中和电荷中和) )电子的转移电子的转移4 4、电荷守恒定律、电荷守恒定律最早由密立根用实验测得最早由密立根用实验测得比荷比荷带电体所带电荷量与其质量之比带电体所带电荷量与其质量之

2、比 q/m电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。分转移到另一部分。一、电荷一、电荷二、库仑定律二、库仑定律1 1、内容、内容真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。力的方向在它们的连线上。221rQQKF 2 2、表达式、表达式3 3、条件：、条件： 真空中真空中 点电荷点电荷理想模型理想模

3、型：当带电体相互间距离远大于其：当带电体相互间距离远大于其本身大小时带电体可看做点电荷本身大小时带电体可看做点电荷4 4、说明说明静电力常量静电力常量k=9k=910109 9N Nm m2 2/C/C2 2. 计算时计算时Q Q1 1、Q Q2 2的正负号不用代入，库仑力的方向可由两电的正负号不用代入，库仑力的方向可由两电荷的电性判断荷的电性判断两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力空气中近似适用空气中近似适用【例【例1】 两个半径相同的同种金属小球，带电量之比为两个半径相同的同种金属小球，带电量之比为1 7，相距为，相距为r，两者相互接触后再放回原

4、来的位置上，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的则相互作用力可能为原来的 A.4/7 B.3/7 C. 9/7 D. 16/7分析分析: 设两小球的电量分别为设两小球的电量分别为q与与7q，则原来相距，则原来相距r时时的相互作用力为的相互作用力为F=7 kq2 /r2 , 由于两球的电性未知，由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分两种情况：接触后相互作用力的计算可分两种情况：（1）两球电性相同相互接触时两球电量平均）两球电性相同相互接触时两球电量平均分布、每球带电量为分布、每球带电量为4q, 则则F1= 16kq2 /r2 =16/7 F（2）两球电性不同相互接触

5、时电荷先中和再）两球电性不同相互接触时电荷先中和再平分，每球带电量平分，每球带电量3q, 则则F2= 9kq2 /r2 =9/7 FC、D返回AA产生的电场产生的电场BB受到的力是受到的力是A产生产生的电场对的电场对B的作用力的作用力BFFB产生的电场产生的电场A受到的力是受到的力是B产生产生的电场对的电场对A的作用力的作用力A第二课时：电场强度第二课时：电场强度一、电场：一、电场： 电荷周围客观存在的一种特殊物质电荷周围客观存在的一种特殊物质电场的基本性质：电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用对放入其中的电荷有力的作用电荷在电场中具有电势能电荷在电场中具有电势能电荷间的相互作用是通过电

6、场来实现的电荷间的相互作用是通过电场来实现的例例1. 下面关于电场的叙述正确的是下面关于电场的叙述正确的是 A两个未接触的电荷发生了相互作用，两个未接触的电荷发生了相互作用， 一定是电场引起的一定是电场引起的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，其周围就存在电场只要有电荷存在，其周围就存在电场DA电荷受到电荷受到B电荷的作用，是电荷的作用，是B电荷的电荷的 电场对电场对A电荷的作用电荷的作用ACD返回二、二、电场强度电场强度（描述电场的力的性质的物理量）（描述电场的力的性质的物理量） 1 1、 定义定义 放入电场中某点的电荷所受的电场力放入电场中某

7、点的电荷所受的电场力F F跟它的电荷量跟它的电荷量q的的比值比值，叫做该点的电场强度，简称场强。，叫做该点的电场强度，简称场强。 表达式：表达式：qFE （普适公式）（普适公式）矢量：方向为正电荷在电场中受到的电场力方向矢量：方向为正电荷在电场中受到的电场力方向表达式中表达式中q q为试探电荷可正可负为试探电荷可正可负注意：注意：E 与与F、 q无关无关 ，取决于电场本身，取决于电场本身例例2 ：A为已知电场中的一固定点，在为已知电场中的一固定点，在A点放一点放一电量为电量为q 的电荷，所受电场力为的电荷，所受电场力为F，A点的场强点的场强为为E，则，则 A若在若在A点换上点换上q，A点场强方

8、向发生变化点场强方向发生变化B若在若在A点换上电量为点换上电量为2q 的电荷，的电荷，A点的场强点的场强 将变为将变为 2EC若在若在A点移去电荷点移去电荷q，A点的场强变为零点的场强变为零DA点场强的大小、方向与点场强的大小、方向与q 的大小、正负、的大小、正负、 有无均无关有无均无关D返回 例例4：电场强度的定义式为：电场强度的定义式为EFq A该定义式只适用于点电荷产生的电场该定义式只适用于点电荷产生的电场BF是检验电荷所受到的力，是检验电荷所受到的力，q是产生电是产生电 场的场的 电荷电量电荷电量C场强的方向与场强的方向与F的方向相同的方向相同D由该定义式可知，电场中某点电荷所受的电由

9、该定义式可知，电场中某点电荷所受的电 场力大小与该点场强的大小成正比场力大小与该点场强的大小成正比D返回例例5下列关于电场强度的叙述正确的是下列关于电场强度的叙述正确的是 A电场中某点的场强在数值上等于单位电荷电场中某点的场强在数值上等于单位电荷 受到的电场力受到的电场力B电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场中某点的场强与该点检验电荷所受的 电场力成正比电场力成正比C电场中某点的场强方向就是检验电荷在该电场中某点的场强方向就是检验电荷在该 点所受电场力的方向点所受电场力的方向D电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关A D返回例例34.4.电场的叠加：电

10、场的叠加： 如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相叠加，形成如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相叠加，形成合电场这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生合电场这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和这叫做电场的叠加原理的场强的矢量和这叫做电场的叠加原理 #13. 幻灯片幻灯片 13 返回3.3.匀强电场的场强：匀强电场的场强： dUE 电场中两点电场中两点沿电场线方沿电场线方向或两等势向或两等势面间距面间距2 2点电荷电场的场强：点电荷电场的场强：2rkQE 生场电荷生场电荷例例6. 对公式对公式 E=kQ/r2 的几种不同理解，的几种不同理解，错误的是错误

11、的是 ( ) A当当r0时，时，E B当当r时，时，E0 C某点的场强与点电荷某点的场强与点电荷Q的大小无关的大小无关 D在以点电荷在以点电荷Q为中心，为中心，r为半径的球为半径的球 面上，各处的电场强度都相同面上，各处的电场强度都相同A C D返回 两个场强公式的比较 FEq2rkQE FEq2rkQE 2rQkE qFE 一一.电场线电场线（1）.定义定义:如果在电场中画出一些曲线，使曲如果在电场中画出一些曲线，使曲线线 上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线就叫做电场线曲线的密疏表致，这样的曲线就叫做电场线曲线的密疏表示该点场强的大小示

12、该点场强的大小.（2）.电场线的特点电场线的特点:a.能反映场强的大小和方向能反映场强的大小和方向;b.始于正电荷或无穷远处始于正电荷或无穷远处,终于负电荷或无穷远终于负电荷或无穷远 处处,但不闭合但不闭合.c.电场中的任意两条电场线都不相交电场中的任意两条电场线都不相交(或相切或相切).d.电场线和带电粒子的运动轨迹是两回事电场线和带电粒子的运动轨迹是两回事.起始于正电荷，终止于无穷远处起始于正电荷，终止于无穷远处. . 在以正点电荷为球心的在以正点电荷为球心的球面上球面上, ,电场线疏密相同电场线疏密相同, ,但切向各不相同但切向各不相同. .球面半径越大球面半径越大, ,球面上电场线分布

13、越疏球面上电场线分布越疏. .像太阳光芒四射像太阳光芒四射发散发散状中状中心对心对称图称图形形. .会聚会聚状中状中心对心对称图称图形形. .起始无穷远处，终止于负电荷起始无穷远处，终止于负电荷. . 在以负点电荷为球在以负点电荷为球心的球面上心的球面上, ,电场线疏密相同电场线疏密相同, ,但切向各不相同但切向各不相同. .球球面半径越大面半径越大, ,球面上电场线分布越疏球面上电场线分布越疏. .像黑像黑洞把洞把周围周围物体物体全吸全吸进来进来. .相吸状相吸状 像像灯灯笼笼一一样样和和谐谐对对称称起始于正电荷，终止于负电荷起始于正电荷，终止于负电荷. . 两点电荷连线的中垂线上，电场两点

14、电荷连线的中垂线上，电场线方向均与中垂线垂直线方向均与中垂线垂直. .等量异种点电荷连线上以中点电场线最疏等量异种点电荷连线上以中点电场线最疏; ;中垂线上以中点的电场线最密中垂线上以中点的电场线最密. .两点电荷的连线上或中垂线上到两两点电荷的连线上或中垂线上到两点电荷连线中点等距离处各点的电场线疏密相同点电荷连线中点等距离处各点的电场线疏密相同, ,切向同向。切向同向。像像条条形形磁磁铁铁的的磁磁感感线线关于两电荷连线和中垂线的轴对称图形关于两电荷连线和中垂线的轴对称图形. .相斥状相斥状 两两军军对对垒垒排排兵兵布布阵阵完完毕毕起始于正电电荷，终止于无穷远处起始于正电电荷，终止于无穷远处

15、. .在中垂线上从两电荷在中垂线上从两电荷连线中点到无穷远，电场线先变密后变疏。等量同种点连线中点到无穷远，电场线先变密后变疏。等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的电场线疏密相同电荷连线和中垂线上关于中点对称处的电场线疏密相同, ,切向相反切向相反. . 关于关于两电两电荷连荷连线和线和中垂中垂线的线的轴对轴对称图称图形形. .相吸状相吸状天女散花天女散花 垂柳垂柳起始于正电荷，终止于负电荷起始于正电荷，终止于负电荷. . 电场线与金属板的电场线与金属板的表面处处垂直表面处处垂直. .关于关于点电点电荷到荷到金属金属板的板的垂线垂线为对为对称轴称轴的轴的轴对称对称图形图形. .起始于正

16、电荷，终止于负电荷起始于正电荷，终止于负电荷. .除边缘外除边缘外, ,两个金属板之两个金属板之间的电场线疏密均匀间的电场线疏密均匀, ,切向相同切向相同. .为平行等距同向直线为平行等距同向直线. .株株距距行行距距都都相相等等的的树树林林两两个个异异名名磁磁极极之之间间的的磁磁感感线线ABF理解电场线的物理意义理解电场线的物理意义:电电场线的疏密表示电场强度的场线的疏密表示电场强度的大小，电场线某点的切线方大小，电场线某点的切线方向表示该点的电场强度的方向表示该点的电场强度的方向。向。等量异种点电荷连线上以中点场强等量异种点电荷连线上以中点场强最小，沿连线向两个异种电荷靠近最小，沿连线向两

17、个异种电荷靠近,电场强度不断增大电场强度不断增大.中垂线上以中点中垂线上以中点的场强最大的场强最大.沿中垂线从中点到无限沿中垂线从中点到无限远处，电场强度不断减小远处，电场强度不断减小. 等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同强相同. CABMNabcdO等量同种点电荷连线上以中点场强最小，等量同种点电荷连线上以中点场强最小，等于零等于零.沿连线向两个同种电荷靠近沿连线向两个同种电荷靠近,电场电场强度不断增大强度不断增大.因无限远处场强为零，则因无限远处场强为零，则沿中垂线从中点到无限远处，电场强度沿中垂线从中点到无限远处，电场强度先增大后减小，中间某位置必有最大值。先增大后减小，中间某位置必有最大值。等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强等大反向等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强等大反向. AQrmqO2QEkr电场强度是矢量,不仅要求出大小,还要明确方向.mgTFtanmgqE qmgEtan