选修1-1第一章二电场.ppt

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1、课时课时1.2电电 场场电场是电荷周围存在的一种特殊物质电场是电荷周围存在的一种特殊物质,电场的基本性质是对放入其中的电荷有电场的基本性质是对放入其中的电荷有 。电荷之间是通过。电荷之间是通过 发生相互作用的。发生相互作用的。力力N/C力的作用力的作用电场电场 二、电场强度二、电场强度一、电场一、电场1.1.物理意义物理意义:描述电场具有描述电场具有 的性质的物理量。的性质的物理量。2.2.定义定义:在电场中某点放入一个试探电荷在电场中某点放入一个试探电荷,它所受到的它所受到的 跟它所跟它所带带 的比值的比值,叫作这一点的电场强度。叫作这一点的电场强度。3.3.公式公式:。4.4.单位单位:。

2、电场力电场力电荷量电荷量5.5.方向方向:电场强度是矢量电场强度是矢量,不仅有不仅有 ,还有还有 。物理学上规定。物理学上规定:在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向,那么那么 所受电场力的方向与该点电场强度的方向相反。所受电场力的方向与该点电场强度的方向相反。大小大小正电荷正电荷 正电荷正电荷方向方向无限远无限远电场强度电场强度相交相交三、电场线三、电场线越密越密负电荷负电荷1.1.概念概念为了直观形象地描述电场中各点电场强度的分布为了直观形象地描述电场中各点电场强度的分布,在电场中画出一系列曲在电场中画出一系列曲线线,曲线上每一点的

3、切线方向表示该点的曲线上每一点的切线方向表示该点的 方向。方向。2.2.电场线的特点电场线的特点(1)(1)始于始于 (或无限远或无限远),),终止于终止于 (或负电荷或负电荷)。(2)(2)任意两条电场线都不任意两条电场线都不 。(3)(3)在同一电场分布图中在同一电场分布图中,电场强度越强的地方电场强度越强的地方,电场线电场线 。课时课时1.2电电 场场1.1.通过实验通过实验,认识电场认识电场,了解场的概念的建立是人类对客观世界认识了解场的概念的建立是人类对客观世界认识的一个重要进展。了解场这种物质存在的特点。的一个重要进展。了解场这种物质存在的特点。2.2.理解电场强度的概念理解电场强

4、度的概念,会用电场强度描述电场。会用电场强度描述电场。3.3.了解什么是电场线了解什么是电场线,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。4.4.通过分析电场中不同点所受电场力通过分析电场中不同点所受电场力F F与电荷量与电荷量q q的比例关系的比例关系,使学使学生理解比值生理解比值F/qF/q反映的是电场的强弱反映的是电场的强弱,知道电场叠加的一般方法。知道电场叠加的一般方法。5.5.培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。3.匀强电场匀强电场电场强度的电场强度的 处处相同的电场处处相同的电场,叫作匀强电场叫作匀强电场,匀

5、强匀强电场中的电场线是电场中的电场线是 。平行正对的两金属板分。平行正对的两金属板分别带有别带有 电荷后电荷后,在两板之间的电场在两板之间的电场(除边缘外除边缘外)就是匀就是匀强电场。强电场。距离相等的平行线距离相等的平行线大小与方向大小与方向等量的异种等量的异种例例1 1关于电场关于电场,下列说法正确的是下列说法正确的是()。A.A.只要有电荷存在只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场电荷周围就一定存在电场B.B.电场是为了方便研究电荷之间的作用而假想出来的电场是为了方便研究电荷之间的作用而假想出来的,是客观上不存在的是客观上不存在的C.C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的电荷间的相互作用

6、是通过电场而产生的,电场的基本性质是对放入其中的电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用电荷有力的作用D.D.电荷只有通过接触才能产生力的作用电荷只有通过接触才能产生力的作用【分析分析】电荷周围一定存在电场电荷周围一定存在电场,电场是客观存在的一种物质电场是客观存在的一种物质,它是电荷间相它是电荷间相互作用的媒介。互作用的媒介。【解析解析】经过长期的科学研究经过长期的科学研究,人们认识到人们认识到:只要有电荷存在只要有电荷存在,电荷的周围就电荷的周围就有电场有电场;电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用;电荷是客观存在的电荷是客观存在的物质。故选

7、项物质。故选项A、C正确正确,B错误。电荷之间发生力的作用不需要接触错误。电荷之间发生力的作用不需要接触,故选项故选项D错误。错误。一、电场一、电场【答案答案】AC【点拨点拨】电场看不到也摸不着电场看不到也摸不着,它比空气更难让人们感知它比空气更难让人们感知,但它却是客观存但它却是客观存在的物质。只要是电荷间的相互作用在的物质。只要是电荷间的相互作用,都是通过电场产生的。都是通过电场产生的。知识链接:电场虽然看不见,摸不着,但是客观存在的,场的观点是法拉第最早提出的。例例2 2把一个电荷量把一个电荷量q=-1q=-110-6 C 10-6 C 的试探电荷的试探电荷,依次放在带正电的点电荷依次放

8、在带正电的点电荷Q Q周围的周围的A A、B B两处两处,如图甲所示如图甲所示,受到的电场力大小分别是受到的电场力大小分别是FA=5FA=510-3 10-3 N,FB=3N,FB=310-3 N10-3 N。(1)(1)画出电荷画出电荷q q在在A A、B B两处的受力方向。两处的受力方向。(2)(2)求出求出A A、B B两处的电场强度。两处的电场强度。(3)(3)如在如在A A、B B两处分别放上另一电荷量两处分别放上另一电荷量q=1q=110-5 C 10-5 C 的试探电荷的试探电荷,则其受则其受到的电场力的大小各为多少到的电场力的大小各为多少?二、电场强度二、电场强度甲二、库仑定律

9、例例3 3研究表明研究表明,地球表面的电场强度不为零。假设地球表面附近的地球表面的电场强度不为零。假设地球表面附近的电场强度的平均值为电场强度的平均值为20 N/C,20 N/C,方向垂直地球表面向下方向垂直地球表面向下,则地球表面带则地球表面带电电,平均每平方米表面带电荷量平均每平方米表面带电荷量q=q=。(已知静电力常量已知静电力常量k=9.0k=9.010109 9 N N m m2 2/C/C2 2,取取3.0,3.0,地球半径地球半径R=6.4R=6.410106 6 m)m)知识链接:在地球上,海水是良导体,大陆板块是不良导体,电荷在地球表面是流动的。三、电场线例例4在电场中静止释

10、放质量为在电场中静止释放质量为m的正点电荷的正点电荷q,已知它在运动的过程中只已知它在运动的过程中只受电场力的作用受电场力的作用,下面叙述中正确的是下面叙述中正确的是()。A.点电荷的运动轨迹必定与电场线重合点电荷的运动轨迹必定与电场线重合B.点电荷的速度方向点电荷的速度方向,必定与所在点的电场线的切线方向一致必定与所在点的电场线的切线方向一致C.点电荷的加速度方向点电荷的加速度方向,必定与所在点的电场线的切线方向一致必定与所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向点电荷的受力方向,必定与所在点的电场线的切线方向一致必定与所在点的电场线的切线方向一致【分析分析】电场线的切线方向就是正电荷

11、在该点的受力方向电场线的切线方向就是正电荷在该点的受力方向,当然也是其当然也是其加速度的方向。加速度的方向。【解析解析】正点电荷正点电荷q由静止释放由静止释放,如果电场线为直线如果电场线为直线,电荷将沿电场线运电荷将沿电场线运动动,但电场线如果是曲线但电场线如果是曲线,电荷一定不沿电场线运动电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线因为如果沿电场线运动运动,其速度方向与受力方向重合其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件不符合曲线运动的条件),),故选项故选项A不不正确正确;由于点电荷做曲线运动时由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与电场方向不在一条直线上其速度方向与电场方向不在一条直线上(

12、初始时刻除外初始时刻除外),),故选项故选项B不正确不正确;而点电荷的加速度方向而点电荷的加速度方向,也即电荷所受也即电荷所受电场力方向必与该点的电场强度方向一致电场力方向必与该点的电场强度方向一致,即与所在点的电场线的切线即与所在点的电场线的切线方向一致方向一致,故选项故选项C、D正确。正确。【答案答案】CD【点拨点拨】电场强度是描述电场性质的物理量电场强度是描述电场性质的物理量,电场线是为了形象直观地电场线是为了形象直观地描述电场而假想的曲线描述电场而假想的曲线,两者有必然的联系两者有必然的联系,电场线的疏密程度可以表示电场线的疏密程度可以表示电场强度的大小电场强度的大小,电场线上某一点的

13、切线方向即为电场强度的方向。电场线上某一点的切线方向即为电场强度的方向。知识链接:电场线是法拉第提出的用来形象地反映电场的力的特点的工具,它不能反映电荷的运动,也不是电荷的运动轨迹。1.1.电场中有一点电场中有一点P,P,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()。A.A.若放在若放在P P点的试探电荷的电荷量减半点的试探电荷的电荷量减半,则则P P点的电场强度减半点的电场强度减半B.B.若在若在P P点处没有试探电荷点处没有试探电荷,则则P P点的电场强度为零点的电场强度为零C.PC.P点的电场强度越大点的电场强度越大,同一试探电荷在同一试探电荷在P P点受到的电场力就越大点受到的电场力就越大

14、D.PD.P点的电场强度方向就是放在该点的电荷所受电场力的方向点的电场强度方向就是放在该点的电荷所受电场力的方向【答案答案】C C2.2.某电场的电场线如图所示某电场的电场线如图所示,若某点电荷在若某点电荷在A A和和B B所受电场力的大小分别为所受电场力的大小分别为FAFA、FB,FB,则它们的大小关系是则它们的大小关系是()。A.FA.FA AFFB BB.FB.FA AFFB BC.FC.FA A=F=FB BD.D.电荷的正负不明电荷的正负不明,故无法判断故无法判断【答案答案】A A4.4.如图甲所示如图甲所示,在真空中相距为在真空中相距为5L5L的的A A、B B两点分别固定着带电荷

15、量为两点分别固定着带电荷量为64Q64Q和和-27Q-27Q的两个点电荷的两个点电荷,空间一点空间一点C C与与A A、B B分别相距分别相距4L4L和和3L,3L,试求试求C C点电场强度的点电场强度的大小和方向。大小和方向。甲【解析解析】C点电场强度为点电荷点电场强度为点电荷A和点电荷和点电荷B分别在分别在C点产生的电场强度点产生的电场强度EA和和EB的矢量合的矢量合,如图乙所示如图乙所示,乙乙可以根据电场强度的叠加原理可以根据电场强度的叠加原理,运用矢量合成法则求出运用矢量合成法则求出C点电场强度点电场强度EC(包括量值和方向包括量值和方向)。由点电荷电场强度的计算公式得由点电荷电场强度的计算公式得:Thank you!Thank you!