2012高二物理 1.3 电场强度 4课件 新人教版选修3-1

新课标高中物理选修3－1第一章电场教学目标——1.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、匀强电场的概念,理解电场强度是矢量,掌握电场强度的定义式和单位.1.3电场强度(2课时)③知道什么是电场线,理解用电场线可以形象地表示电场的方向和强弱.④了解一个点电荷、两个等量点电荷、带电平行板间的电场线的分布。3.情感、态度与价值观②类比的方法在现实生活中有广泛的应用.2.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.③了解用电场线表示电场的方法.②探究各种电场线的分布,认识物质世界的多样性.①理解电场的物质性,加深对于世界的物质性的认识.两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?问题1法拉第提出电荷周围存在电场，电场的基本性质是：它对放入的电荷产生力的作用，这种力叫电场力。磁体与磁体间的相互作用是通过发生的磁场问题1两电荷间的相互作用怎样产生的?一.电场：2、基本性质——电场的物质性对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。1、定义：存在于带电体周围的特殊物质。3、电荷间的相互作用力通过电场发生.电荷A电场电荷B试探电荷（检验电荷）q：用来检验电场的电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷。场源电荷Q：产生电场的电荷用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？结论:F/q能反映电场中某点电场的力的性质——电场的强弱。2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值F/q是一定的。问题2二.电场强度1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。5.物理意义：场强反映电场的力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关。3.单位：牛/库(N/C)4.方向：电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点的受力方向相同。2.定义式：FEq练习：在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小，方向为；若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强度大小为，方向为。Fq向左Fq向左三、真空中点电荷的场强2QEkr＋－由库仑定律和场强的定义式推导1、大小2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷适用范围电荷的意义FEq2QEkr定义式，适用于一切电场仅对点电荷的电场适用q是检验电荷，E与q无关Q是场源电荷，E与Q成正比FEq2QEkr和的区别：1、电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则E+四、电场强度的叠加P＋Q1−Q2QrPrQP2QEkr2、一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同五、电场力正电荷的电场力方向与场强方向相同F＝qE负电荷的电场力方向与场强方向相反1.电场(1)产生：带电体在其周围空间存在的特殊物质。(2)性质：对处在场中的电荷有电场力的作用。2．电场强度：描述电场强弱和方向的物理量（1）定义:E=F/q（2）单位：N/C（3）方向：与正电荷在该点受电场力方向相同（4）物义：电场中某一点的场强反映了电场的力的性质，由电场本身决定，与试探电荷无关。（5）真空中点电荷的场强公式:3．场强的叠加：矢量求和小结E=kQr22QEkr1、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（）A若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点的场强减半。B若P点没有试探电荷，则P点的场强为零。CP点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大。DP点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向C课堂训练2、真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4×10-9C的试探电荷，它受到的电场力2×10-5N，则P点的场强度N/C；把试探电荷的电量减少为2×10-9C，则检验电荷所受的电场力为N。如果把这个试探电荷取走，则P点的电场强度为N/C。5×1031×10-55×103课堂训练3、关于电场强度，下列说法正确的是（）A．E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍B．E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比C．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同D．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向课堂训练B4、在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B，相距20cm，q1为4×10-8C，q2为－8×10-8C。则在AB连线上A点的外侧离A点20cm处的D点场强大小、方向如何?课堂训练∴D点场强E合=E1+E2=4.5×103(N/C),方向由A指向D。解：如图，取向左为正方向，q1在D点的场强)/(1092.01041093289211CNrqkEADE1方向向左,取E1=9×103(N/C))/(105.44.01081093289222CNrqkEBDq2在D点的场强E2方向向右,取E1=-4.5×103(N/C)BAD六、电场线1.概念:电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线.(电场线是假想的，实际电场中并不存在.)2.电场线的特征①静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点.(单向的,非闭合的)④电场线不会相交，也不会相切.③电场线疏密反映电场强弱,电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小.②电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致.欠图特点：a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大.b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等，方向不同.3.几种常见电场中电场线的分布及特点①正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大.b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上,场强方向均相同,且总与中垂面（中垂线）垂直.②等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布c、在中垂面（中垂线）上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等.③等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点：a、两点电荷连线中点O处场强为0.b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0.c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏.④匀强电场特点：a、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线.b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行.例1：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（）A、这个电场只能是负电荷的电场B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FBFAC、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aAaB（不计重力）D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向ABB例2：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（）A、EA一定大于EBB、因电场线是直线，所以是匀强电场，故EA=EBC、A点电场方向一定由A指向BD、AB两点的场强方向不能确定ABC例3：正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（）ABCDPQPQPQPQCabABa例4：如图a所示，A、B是一个点电荷产生的电场的电场线，如图b则是方向在电场线上，a、b两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（）A、点电荷是正电荷，位置在B侧B、点电荷是正电荷，位置在A侧C、点电荷是负电荷，位置在A侧D、点电荷是负电荷，位置在B侧qFbB图a图bP14/3有同学说,电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹.这一说法对吗?为什么?结论:电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系.答:不对.因为电场线是为了形象描述电场而引入的一组曲线.只有下述条件同时成立——①电场线是直线;②带电粒子初速为零或速度与电场线共线;③带电粒子仅受电场力作用,带电粒子才沿电场线运动.