物理选修第一章第三节电场强度幻灯片.ppt

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1、物理选修第一章第三节电场强度第1页，共40页，编辑于2022年，星期日第第1课时课时电场电场电场电场强强度点度点电电荷的荷的电场电场电场电场强强度的叠加度的叠加 第2页，共40页，编辑于2022年，星期日知识与技能1.知道电荷间相互作用是通过电场发生的2理解电场强度，理解电场强度是矢量，掌握电场强度的定义式和单位过程与方法1.体会研究电场性质的方法，这一思想方法在以后学习磁场时也有重要应用2通过电场强度的定义，理解比值定义法情感、态度与价值观理解电场的物质性，加深对世界的物质性的认识.第3页，共40页，编辑于2022年，星期日第4页，共40页，编辑于2022年，星期日当物体在地球附近当物体在地

2、球附近时时，物体要受到重力作用，因，物体要受到重力作用，因为为它它处处在重力在重力场场中；把一个中；把一个带电带电体放在另一体放在另一带电带电体附近，体附近，该带电该带电体也要受到力的作用，体也要受到力的作用，该该力是力是电场电场力，力，电场电场力和力和重力一重力一样样，都是，都是场场力学力学习电场习电场和和电场电场力力时时要要对对比着重比着重力力场场和重力来分析理解如下和重力来分析理解如下图图所示是无网捕所示是无网捕鱼鱼电电捕捕鱼鱼的的过过程程图图，为为什么在什么在电场电场里面里面鱼鱼儿会冲向阳极呢？儿会冲向阳极呢？第5页，共40页，编辑于2022年，星期日1电场电场在在电电荷荷的的周周围围

3、存存在在着着由由它它产产生生的的电电场场电电场场是是在在电电荷周荷周围围存在的一种特殊物存在的一种特殊物质质2静静电场电场：静止：静止电电荷荷产产生的生的电场电场叫静叫静电场电场第6页，共40页，编辑于2022年，星期日3静静电场电场的性的性质质(1)电电场场的的基基本本性性质质是是对对放放入入其其中中的的电电荷荷有有力力的的作作用用库仑库仑力力实际实际上就是上就是这这种种电场电场力力(2)当当放放入入静静电电场场中中的的带带电电体体在在电电场场中中移移动动时时，电电场场力可能力可能对对它做功它做功第7页，共40页，编辑于2022年，星期日(1)电电场场是是一一种种特特殊殊的的物物质质，并并非

4、非由由分分子子、原原子子组组成成，但客观存在但客观存在(2)电电荷荷间间的的相相互互作作用用力力是是通通过过电电场场发发生生的的，如如图图所所示示(3)电电场场虽虽然然看看不不见见摸摸不不着着，但但可可以以通通过过一一些些性性质质表表现其存在现其存在第8页，共40页，编辑于2022年，星期日1试试探探电电荷和荷和场场源源电电荷荷(1)试试探探电电源源：用用来来检检验验电电场场是是否否存存在在及及其其强强弱弱分分布布情况的情况的电电荷，也叫荷，也叫检验电检验电荷荷(2)场场源源电电荷荷：激激发发被被检检验验电电场场的的电电荷荷，也也叫叫源源电电荷荷(3)试试探探电电荷的特点：荷的特点：试试探探电

5、电荷荷的的电电荷荷量量和和尺尺寸寸必必须须充充分分小小，对对场场源源电电荷荷的的电电荷分布及其荷分布及其产产生的生的电场电场没有明没有明显显的影响的影响第9页，共40页，编辑于2022年，星期日2电场电场强强度度(1)定定义义：放放入入电电场场中中某某一一点点的的检检验验电电荷荷受受到到的的静静电电力跟它的力跟它的电电荷量的比荷量的比值值，叫做，叫做该该点的点的电场电场强强度度(3)单单位：牛每位：牛每库库，符号，符号N/C.(4)方方向向：电电场场强强度度是是矢矢量量，规规定定某某点点电电场场强强度度的的方方向向跟跟正正电电荷荷在在该该点点所所受受的的静静电电力力的的方方向向相相同同负负电电

6、荷荷在在电电场场中中某某点点所所受受的的静静电电力力的的方方向向跟跟该该点点电电场场强强度度的的方方向向相反相反第10页，共40页，编辑于2022年，星期日第11页，共40页，编辑于2022年，星期日(4)静静电电力与力与电场电场强强度比度比较较物理量比较内容静电力电场强度区别物理意义电场对电荷的作用力反映电场的力的属性决定因素由电场和电荷共同决定仅由电场自身决定大小FqEEF/q方向正电荷受力方向与E同向，负电荷受力方向与E反向规定E的方向为正电荷在该点的受力方向单位NN/C(或V/m)联系FqE(普遍适用)第12页，共40页，编辑于2022年，星期日思思考考讨讨论论：若若已已知知负负电电荷

7、荷在在电电场场中中某某点点的的受受力力方方向向，如何确定该点的电场强度方向？如何确定该点的电场强度方向？提提示示：由由于于异异号号电电荷荷在在电电场场中中同同一一点点的的受受力力方方向向相相反反，所所以以负负电电荷荷受受力力方方向向的的反反方方向向即即为为该该点点的的场场强强方方向向第13页，共40页，编辑于2022年，星期日第14页，共40页，编辑于2022年，星期日(3)方方向向：如如果果以以Q为为中中心心，r为为半半径径作作一一球球面面，则则球球面面上上各各点点的的电电场场强强度度大大小小相相等等当当Q为为正正点点电电荷荷时时，E的的方方向向沿沿半半径径向向外外；当当Q为为负负点点电电荷

8、荷时时，E的的方方向向沿沿半半径径向向内内2电场电场强强度的叠加度的叠加(1)电电场场中中某某点点的的电电场场强强度度为为各各个个点点电电荷荷单单独独在在该该点点产产生生的的电电场场强强度度的的矢矢量量和和这这种种关关系系叫叫做做电电场场强强度度的的叠叠加加(2)比比较较大大的的带带电电体体的的电电场场，可可把把带带电电体体分分为为若若干干小小块块，每每一一小小块块看看成成一一个个点点电电荷荷，用用点点电电荷荷电电场场强强度度叠叠加加的方法的方法计计算整个算整个带电带电体的体的电场电场第15页，共40页，编辑于2022年，星期日第16页，共40页，编辑于2022年，星期日公式比较内容EF/qE

9、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E及其他量关系E用F与q的比值来表示，但E大小与F、q大小无关E不仅用Q、r来表示，且EQ，第17页，共40页，编辑于2022年，星期日第18页，共40页，编辑于2022年，星期日例例1关于电场强度和静电力，以下说法正确的是关于电场强度和静电力，以下说法正确的是()A电荷所受静电力很大，该点电场强度一定很大电荷所受静电力很大，该点电场强度一定很大B以以点点电电荷荷为为圆圆心心，r为为

10、半半径径的的球球面面上上各各点点的的场场强强相同相同C如如空空间间某某点点的的场场强强为为零零，则则试试探探电电荷荷在在该该点点受受到的静电力也为零到的静电力也为零第19页，共40页，编辑于2022年，星期日D在在电电场场中中某某点点放放入入试试探探电电荷荷q，该该点点的的场场强强为为EF/q；取走；取走q后，后，该该点点场场强强仍然仍然为为EF/q答案：答案：CD分分析析：从从电电场场强强度度的的客客观观性性、矢矢量量性性和和力力的的特特性性三三个方面考虑个方面考虑第20页，共40页，编辑于2022年，星期日解析：解析：电场强度是矢量，其性质由场源电荷决定，电场强度是矢量，其性质由场源电荷决

11、定，与试探电荷无关；而静电力则与场强和试探电荷都有关与试探电荷无关；而静电力则与场强和试探电荷都有关系，逐项分析如下：系，逐项分析如下：选项诊断结论A由FqE知，F由q和E共同决定，所以F很大，可能是因为q很大造成的B由E知，以点电荷Q为圆心，r为半径的球面上，各点的场强大小相等，但方向则不同，因场强是矢量，故各点场强不相同C由FqE知：当E0时，F0，即q不受静电力作用D只要电场确定了，电场中某点的场强就是确定的，试探电荷q只是用来体现电场强弱的手段，它的有无，不会改变电场的客观性质第21页，共40页，编辑于2022年，星期日反思提升：反思提升：电场强度和静电力是两个不同的概念，电场强度和静

12、电力是两个不同的概念，它们的决定因素，大小的关系，以及方向的判定等均有它们的决定因素，大小的关系，以及方向的判定等均有各自的规律要注意它们的区别各自的规律要注意它们的区别第22页，共40页，编辑于2022年，星期日变变式式训训练练11如如图图所所示示，在在一一带带负负电电的的导导体体A附附近近有有一一点点B，如如在在B处处放放置置一一个个q12.0108C的的电电荷荷，测测出出其其受受到到的的静静电电力力F1大大小小为为4.0106N，方方向向如如图图，则则B处处场场强强是是多多少少？如如果果换换用用一一个个q24.0107C的的电电荷荷放放在在B点，其受力多大？此时点，其受力多大？此时B处场

13、强多大？处场强多大？答案：答案：200 N/C 8.0105N200N/C第23页，共40页，编辑于2022年，星期日分析：分析：解答本题应把握以下三点：解答本题应把握以下三点：(1)电场强度的大小计算和方向判断可分开进行电场强度的大小计算和方向判断可分开进行(2)场强大小可由场强的定义式求解场强大小可由场强的定义式求解(3)场强方向与正场强方向与正(负负)电荷所受电场力方向相同电荷所受电场力方向相同(反反)第24页，共40页，编辑于2022年，星期日第25页，共40页，编辑于2022年，星期日例例2如如图图，真真空空中中有有两两个个点点电电荷荷Q14.0108C和和Q2108C，分分别别固固

14、定定在在x坐坐标标轴轴的的x0和和x6cm的的位置上位置上(1)x坐标轴上哪个位置的电场强度为零？坐标轴上哪个位置的电场强度为零？(2)x坐坐标标轴轴上上哪哪些些地地方方的的电电场场强强度度方方向向是是沿沿x方方向向的的？第26页，共40页，编辑于2022年，星期日答案：答案：见解析见解析解解析析：首首先先明明确确两两个个点点电电荷荷所所产产生生的的电电场场的的方方向向，然后再考虑场强的大小关系然后再考虑场强的大小关系因因Q1Q2，故故在在Q1点点的的左左侧侧，Q1的的电电场场强强度度总总大大于于Q2的的电电场场强强度度，且且方方向向总总指指向向x轴轴负负半半轴轴，在在x0和和x6cm之之间间

15、，电电场场强强度度总总沿沿x轴轴正正方方向向故故只只有有在在Q2右右侧侧电电场强度才有可能为零场强度才有可能为零第27页，共40页，编辑于2022年，星期日反思提升：反思提升：根据场叠加原理，多个场源激发电场的根据场叠加原理，多个场源激发电场的合场强应等于各个电场单独存在时在该点产生的场强的合场强应等于各个电场单独存在时在该点产生的场强的矢量和，各个场强方向若在一条直线上，可用代数运算矢量和，各个场强方向若在一条直线上，可用代数运算法，如不在一条直线上用矢量合成的平行四边形定则来法，如不在一条直线上用矢量合成的平行四边形定则来运算运算第28页，共40页，编辑于2022年，星期日变变式式训练训练

16、21如如图图所示，一半径所示，一半径为为R的的绝缘绝缘球壳上球壳上均匀地均匀地带带有有Q的的电电荷，球心荷，球心O上上场场强强为为零零现现在球壳上在球壳上N处处挖去半径挖去半径为为r(rR)的一个小的一个小圆圆孔，孔，则则此此时时球心球心O上的上的场场强强大小大小为为_(已知静已知静电电力常量力常量k)，方向，方向_第29页，共40页，编辑于2022年，星期日第30页，共40页，编辑于2022年，星期日第31页，共40页，编辑于2022年，星期日答案：答案：BD 第32页，共40页，编辑于2022年，星期日第33页，共40页，编辑于2022年，星期日第34页，共40页，编辑于2022年，星期日第35页，共40页，编辑于2022年，星期日答案：答案：BD 第36页，共40页，编辑于2022年，星期日第37页，共40页，编辑于2022年，星期日知识点要点扫描电场1.电荷之间的相互作用是通过电场发生的，只要有电荷存在，电荷的周围就存在着电场，电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用第38页，共40页，编辑于2022年，星期日第39页，共40页，编辑于2022年，星期日第40页，共40页，编辑于2022年，星期日