人教版选修1-1高二物理12电场教学课件(共43张PPT).pptx

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1、电荷电荷库仑定律库仑定律电荷守恒：电荷守恒：电荷既不能创生电荷既不能创生 也不能消灭也不能消灭库仑定律：库仑定律：电荷：电荷：同性相斥，异性相吸同性相斥，异性相吸 摩擦、接触、感应起电摩擦、接触、感应起电122Q QFKr 知识回顾知识回顾导入新课 带电橡胶带电橡胶棒没有与水流棒没有与水流接触，为什么接触，为什么会发生静电力会发生静电力的作用呢？的作用呢？ 我们先来回忆一下初中所学的磁体之间的我们先来回忆一下初中所学的磁体之间的相互作用。大家知道两个磁体不需相互接触，相互作用。大家知道两个磁体不需相互接触，也能产生相互作用。谁能告诉大家，磁体间的也能产生相互作用。谁能告诉大家，磁体间的相互作用

2、是通过什么发生的？相互作用是通过什么发生的？ 磁体周围有一种物质叫磁体周围有一种物质叫磁场。磁场。磁体间是通过磁体间是通过磁场磁场发生相互作用的。发生相互作用的。 条形磁铁磁场条形磁铁磁场那么电荷周围是不是也有类似的情况呢？那么电荷周围是不是也有类似的情况呢？科学研究对这一类似的猜想提供了有力的科学研究对这一类似的猜想提供了有力的支持：电荷周围确实也存在着一种物质，叫支持：电荷周围确实也存在着一种物质，叫电电场场。电荷间的相互作用就是通过电场发生的。电荷间的相互作用就是通过电场发生的。教学目标知识与技能知识与技能1.认识电场、电场强度、电场线。认识电场、电场强度、电场线。2.理解电场强度概念，

3、会用电场强度描述电理解电场强度概念，会用电场强度描述电场。场。3.会用电场线来描述电场的强弱和方向。会用电场线来描述电场的强弱和方向。过程与方法过程与方法通过分析在电场中的不同点，电场力通过分析在电场中的不同点，电场力F与电与电荷电量荷电量q的比例关系，使学生理解比值的比例关系，使学生理解比值F/q反映反映的是电场的强弱，即电场强度的概念，了解场的是电场的强弱，即电场强度的概念，了解场存在的特点。存在的特点。 情感与价值观情感与价值观 1.培养学生学会分析和处理电场问题的一培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。般方法。 2.通过对有关问题的学生讨论学习，培养通过对有关问题的学生讨论学习，培

4、养学生的批判性思维和发散性思维。学生的批判性思维和发散性思维。 教学重难点重点重点1.电场强度定义与计算。电场强度定义与计算。2.电场线特点及分布。电场线特点及分布。难点难点1.电场强度概念的建立。电场强度概念的建立。2.电场线的理解。电场线的理解。本节导航一一. .电场电场二二. .电场强度电场强度三三. .电场线电场线 一一. .电场电场下面请同学们以电荷下面请同学们以电荷A与电荷与电荷B间相互间相互作用为例，说明电荷作用为例，说明电荷A是怎样对电荷是怎样对电荷B施加施加力的作用的，电荷力的作用的，电荷B又是怎样对电荷又是怎样对电荷A施加施加力的作用的？力的作用的？ 1.电场电场电荷之间存

5、在相互作用力，这种相互作电荷之间存在相互作用力，这种相互作用是怎么发生的呢？用是怎么发生的呢？电荷电荷A对电荷对电荷B的作用，实际上是电荷的作用，实际上是电荷的电场对电荷的电场对电荷B的作用；电荷的作用；电荷B对电荷的作对电荷的作用，实际上是电荷用，实际上是电荷B的电场对电荷的电场对电荷A的作用。的作用。 电荷电荷总结总结电场电场：存在于电荷周围，能传递电荷：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质。间相互作用力的一种特殊物质。 注意：注意：电场是一种物质，电场是一种物质，与磁场一样都是物质的与磁场一样都是物质的一种形态。一种形态。.电场的性质电场的性质（1）力的性质：）力的性质：

6、对放入其中的电荷有力的作用，这种电对放入其中的电荷有力的作用，这种电场对电荷的静电力称为电场力。场对电荷的静电力称为电场力。（2）能的性质：）能的性质：使放入其中的电荷具有能。使放入其中的电荷具有能。（3）质疑：）质疑：同一电荷同一电荷q在电场中不同点受到电场力的在电场中不同点受到电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？电场具有电场具有方向性方向性，而且各个点强弱，而且各个点强弱不同，所以不同，所以同一电荷同一电荷q在电场中不同点受在电场中不同点受到的电场力的到的电场力的方向和大小不同方向和大小不同。二二. .电场强度电场强度1.试探电荷试探电荷

7、定义：定义：试探电荷试探电荷又叫检验电荷，可又叫检验电荷，可以看作是电荷量很小的点电荷，是一种以看作是电荷量很小的点电荷，是一种理想化模型理想化模型。电荷量和尺寸都充分小，以致可忽略电荷量和尺寸都充分小，以致可忽略原来电场的影响中，同时又能确切地反映原来电场的影响中，同时又能确切地反映它在电场中的位置。它在电场中的位置。 +qFAFBB+q如图，电荷如图，电荷q在电在电场中的不同点，所受场中的不同点，所受力的大小不同，这表力的大小不同，这表示各点的电场强弱不示各点的电场强弱不同，电荷同，电荷q在在A点受到点受到的静电力较大，表示的静电力较大，表示这点的这点的电场较强电场较强；电；电荷荷q在在B

8、点受到的静电点受到的静电力较小，表示这点的力较小，表示这点的电场较弱电场较弱。试探电荷在电场试探电荷在电场中中解析解析 根据库仑定律根据库仑定律 rA FBF = kQ1Q2r2可知，可知，2.电场强度电场强度（1）定义：电场中某点的电荷受到的）定义：电场中某点的电荷受到的电场力电场力F跟它的电荷量跟它的电荷量q的比值，叫做该点的比值，叫做该点的电场强度，简称的电场强度，简称场强场强，用，用E表示。表示。（2）公式：公式： 适用于所有电场适用于所有电场E=F/q（3）单位：）单位：N/C 或或 V/m （4）方向：物理学中规定，电场）方向：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受中

9、某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。的电场力的方向相同。 注意：注意：负电荷在电场中某点所受的电场负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强力的方向跟该点的场强方向相反方向相反。E的物理意义：表示电场的的物理意义：表示电场的强弱强弱和方向和方向，反映了电场力的性质。，反映了电场力的性质。大小决定因素：大小决定因素：由电场本身决定，由电场本身决定，与与q、F无关。无关。3.电场的叠加电场的叠加同学们，之前我们学的是电荷在同学们，之前我们学的是电荷在一个电一个电场场中所受电场力的情况，现在请大家想一想：中所受电场力的情况，现在请大家想一想：如果有两个或者两个以上的如果有两个或

10、者两个以上的电场叠加电场叠加在一起，在一起，共同对电荷产生作用，我们该怎样处理呢？共同对电荷产生作用，我们该怎样处理呢？等量异种点电荷在等量异种点电荷在P点的场强叠加点的场强叠加电场强度是矢量，合成应遵循电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则。平行四边形法则。4.电场线电场线我们学习了电场，可是，在现实生活中，我们学习了电场，可是，在现实生活中，电场是看不见摸不到的，我们应该怎么去形象电场是看不见摸不到的，我们应该怎么去形象的描述电场呢？的描述电场呢？在这里我们引进了电场线这个概念：在这里我们引进了电场线这个概念：利用画图的方法可以对电场各处电场强度利用画图的方法可以对电场各处电场强度的分布

11、给出直观的图像，使我们形象地了解各的分布给出直观的图像，使我们形象地了解各种电场的分布。种电场的分布。定义：如果在电场中画出一些曲线，使曲线定义：如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线都跟该点的电场强度方向一致，上每一点的切线都跟该点的电场强度方向一致，这样的曲线我们就叫做这样的曲线我们就叫做电场线电场线。切线方向表示切线方向表示E的方向的方向电场线不是电场中实际存在的曲线电场线不是电场中实际存在的曲线,而是为而是为了形象地描述电场而了形象地描述电场而假设的曲线。假设的曲线。 演示使头发屑悬浮在蓖麻油内，在油中放入电使头发屑悬浮在蓖麻油内，在油中放入电极。电极带电后，它周围产生电场。头

12、发屑排极。电极带电后，它周围产生电场。头发屑排列起来的形状显示出电场线的分布。列起来的形状显示出电场线的分布。甲：一个甲：一个点电荷点电荷乙：两个乙：两个异性电荷异性电荷丙：两个丙：两个同性电荷同性电荷丁：一个任丁：一个任意形状的带意形状的带电体电体电场线是看不见摸不到的，这个实验只是电场线是看不见摸不到的，这个实验只是用来用来模拟电场线的分布模拟电场线的分布情况的。情况的。不同电场中，电场强度分布不同，它们的不同电场中，电场强度分布不同，它们的电场线形状也不一样。电场线形状也不一样。正、负电荷电场线正、负电荷电场线带等量异种带等量异种点电荷的电场线点电荷的电场线 带等量同种带等量同种点电荷的

13、电场线点电荷的电场线 点电荷与带电平板的电场线点电荷与带电平板的电场线 总结总结电场线的特点是：电场线的特点是：（1）电场线从）电场线从正电荷正电荷或或无限远无限远出发，终出发，终止于无限远或负电荷；止于无限远或负电荷；（2）电场线在电场中）电场线在电场中不相交；不相交；（3）在同一幅电场分布图中）在同一幅电场分布图中电场越强的电场越强的地方，电场线越密地方，电场线越密。因此，用电场线不仅可以。因此，用电场线不仅可以形象地表示电场强度的方向，而且在同一幅电形象地表示电场强度的方向，而且在同一幅电场线分布上，还可以大致表示电场强度的相对场线分布上，还可以大致表示电场强度的相对大小。大小。4.匀强

14、电场匀强电场1.定义：如果电场强度的大小和方向都相同，定义：如果电场强度的大小和方向都相同，这个区域的电场叫做这个区域的电场叫做匀强电场匀强电场。2.电场线分布图：电场线分布图：匀强电场是大小和方向都匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电相同的电场，故匀强电场的电场线是场线是平行等距平行等距的直线。的直线。说明：说明：平行但间距不均匀平行但间距不均匀的电场是不存在的。的电场是不存在的。3.电场线特点：电场线特点：匀强电场匀强电场课堂小结1.电场电场（1）定义：电荷周围产生的一种特殊物质。）定义：电荷周围产生的一种特殊物质。（2）性质：力的性质、能的性质。）性质：力的性质、能的性质。2

15、.电场强度电场强度（1）定义：电场中某点的电荷受到的电场）定义：电场中某点的电荷受到的电场力力F跟它的电荷量跟它的电荷量q的比值。的比值。（2）单位：）单位：N/C （3）方向：）方向：与正电荷与正电荷在该点受电场力在该点受电场力方向方向相同。相同。（4）大小：）大小：/3.电场线电场线（1）定义：在电场中画出一些曲线，使）定义：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线都跟该点的电场强度方向曲线上每一点的切线都跟该点的电场强度方向一致，这样的曲线我们就叫做电场线。一致，这样的曲线我们就叫做电场线。（2）方向：）方向：切线方向表示切线方向表示E的方向。的方向。4.匀强电场匀强电场（1）定义：如

16、果电场强度的大小和方向）定义：如果电场强度的大小和方向都相同，这个区域的电场叫做匀强电场。都相同，这个区域的电场叫做匀强电场。（2）特点：电场线平行等距。）特点：电场线平行等距。课堂练习真空中有一个电场，在这个电场中的某一真空中有一个电场，在这个电场中的某一点放入电量为点放入电量为5.010-9C的点电荷，它受到的的点电荷，它受到的电场力为电场力为3.010-4N，那么这一点处的电场强，那么这一点处的电场强度的大小等于度的大小等于_ 6.0104N/C 解析解析由于由于/q 因此因此: E= 3.010-4N/ 5.010-9C= 6.0104N/C。电场中有一点电场中有一点P，下列哪些说法是

17、正确的，下列哪些说法是正确的是（）是（） A若放在若放在P点的电荷的电量减半，则点的电荷的电量减半，则P点点的场强减半的场强减半 B若若P点没有检验电荷，则点没有检验电荷，则P点场强为零点场强为零 CP点的场强越大，则同一电荷在点的场强越大，则同一电荷在P点受点受到的电场力越大到的电场力越大 DP点的场强方向为检验电荷在该点的受点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向力方向C如图为静电场的一部分电场线分布，如图为静电场的一部分电场线分布，下列说法正确的是（）下列说法正确的是（） A这个电场可能是负点电荷的电场这个电场可能是负点电荷的电场 B这个电场是匀强电场这个电场是匀强电场 C点电荷点电荷q在

18、在A点受到的电场力比点受到的电场力比在在B点受到的电场力大点受到的电场力大 D负电荷在负电荷在B点时受到的电场力的点时受到的电场力的方向沿方向沿B点的切线方向点的切线方向C.+Q.AB+q+q如图，在电荷如图，在电荷Q周围跟周围跟Q距离距离相等的不同点相等的不同点A、B放上试探电荷放上试探电荷q，电荷电荷q受到的电场力的大小是否相受到的电场力的大小是否相等？等？A、B两点的电场强度是否相两点的电场强度是否相同？同？ 解析解析 试探电荷试探电荷q在在A、B两点所受的电场两点所受的电场力大小相等，但方向不同，所以力大小相等，但方向不同，所以A、B两点的电两点的电场强度不相同。场强度不相同。 在真空

19、中有两个点电荷在真空中有两个点电荷q1和和q2，分别位于，分别位于A和和B，相距，相距20 cm，q1为为410-8 C，q2为为810-8 C。则在则在AB连线上连线上A点的外侧离点的外侧离A 点点20 cm处的处的D点场点场强大小、方向如何强大小、方向如何?4.5103 N/C方向由方向由D指向指向A。电场中某点的场强是电场中某点的场强是4.0104 N/C，电荷，电荷量为量为+5.010-8 C的点电荷在该点受到的电场的点电荷在该点受到的电场力是多大？电场力的方向与场强的方向是相同力是多大？电场力的方向与场强的方向是相同还是相反？电荷量为还是相反？电荷量为-5.010-8 C的点电荷在的

20、点电荷在该点受到的电场力是多大？电场力的方向与场该点受到的电场力是多大？电场力的方向与场强的方向是相同还是相反？强的方向是相同还是相反？ 解析解析 电荷量为电荷量为+5.010-8 C的点电荷在该点受的点电荷在该点受到的电场力为到的电场力为F= Eq = 4.01045.010-8 N = 2.010-3 N电场力的方向与场强的方向相同。电场力的方向与场强的方向相同。电荷量为电荷量为-5.010-8 C的点电荷在该点受到的的点电荷在该点受到的电场力大小仍为电场力大小仍为2.010-3 N方向与场强的方向相反。方向与场强的方向相反。 教材习题答案1.答：这种说法不正确，电场线的切线方答：这种说法不正确，电场线的切线方向是正电荷在电场中受力的方向。向是正电荷在电场中受力的方向。2.答：整个电场强度的方向是竖直向下。答：整个电场强度的方向是竖直向下。3.答：带负电荷，带正电荷。答：带负电荷，带正电荷。4答：答：（1）点电场最强，点电场最弱；）点电场最强，点电场最弱；（2）各点电场强度的方向如图所示。）各点电场强度的方向如图所示。（3 3）一个带负电的点电荷放在、）一个带负电的点电荷放在、B B、C C三点上，它所受到电场力的方向如图：三点上，它所受到电场力的方向如图：