物理选修3-1静电场习题课课件

第一章静电场第一章静电场习题课电场的力的性质习题课电场的力的性质 课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）1理解电场强度的含义并会用来计算理解电场强度的含义并会用来计算2会用力的观点解决带电物体的受力问题会用力的观点解决带电物体的受力问题课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）一、电场强度的求解方法一、电场强度的求解方法1用定义式求解用定义式求解由由于于定定义义式式EF/q是是适适用用于于任任何何电电场场的的(只只要要放放入入的的电电荷荷q不不影影响响原原电电场场的的分分布布)，所所以以都都可可用用测测得得的的放放入入电电场场中中某某点点的的电电荷荷q受受到到的的电电场场力力F，与与放放入入电电荷荷的的电电荷荷量量q之之比比求求出出该该点点的的电电场场强度强度课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）2用用EkQ/r2求解求解中中学学阶阶段段绝绝大大多多数数情情况况下下只只讨讨论论点点电电荷荷在在真真空空中中的的电电场场分分布布情情况况，故故直直接接用用EkQ/r2求求电电场场强强度度其其方方向向由由场场源源电电荷荷Q的的正正负负确确定定，如如Q时时，E的的方方向向沿沿半半径径r向向外外；若若Q时时，E的的方方向沿半径向沿半径r的反向的反向(向内向内)3矢量叠加法求解矢量叠加法求解已已知知某某点点的的几几个个分分场场强强求求合合场场强强，若若已已知知合合场场强强求求某某一一分分场强，则用矢量叠加法求得场强，则用矢量叠加法求得E.课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）4对称性求解对称性求解巧巧妙妙地地合合适适地地假假设设放放置置额额外外电电荷荷，或或将将电电荷荷巧巧妙妙地地分分割割使使问题简化而求得未知场强，这都可采用对称性求解问题简化而求得未知场强，这都可采用对称性求解二、场强叠加原理和等量电荷周围的场强讨论二、场强叠加原理和等量电荷周围的场强讨论电电场场强强度度是是矢矢量量，当当空空间间某某点点的的电电场场是是由由两两个个或或多多个个点点电电荷荷产产生生时时，该该点点的的电电场场强强度度是是几几个个电电荷荷单单独独形形成成的的电电场场强强度度的的矢量和矢量和下面根据场强叠加原理可得等量电荷周围的电场的特点：下面根据场强叠加原理可得等量电荷周围的电场的特点：课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）1等量同种电荷等量同种电荷(1)两两者者连连线线上上的的场场强强(如如图图甲甲所所示示)，不不论论是是两两电电荷荷之之间间还还是是左左右右两两侧侧都都关关于于中中点点对对称称，取取向向右右为为场场强强的的正正方方向向，场场强强与与空间位置的关系如图乙所示空间位置的关系如图乙所示两两电电荷荷的的连连线线中中点点场场强强为为零零，从从中中点点向向电电荷荷靠靠近近场场强强逐逐渐渐增大；在电荷外侧，离电荷越远场强越小，逐渐趋近于零增大；在电荷外侧，离电荷越远场强越小，逐渐趋近于零课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）(2)两两者者连连线线的的中中垂垂线线上上的的场场强强(如如图图甲甲所所示示)，连连线线两两侧侧的的场场强强关关于于连连线线对对称称，取取向向上上为为正正方方向向，场场强强与与空空间间位位置置的的关关系系如图乙所示如图乙所示两两电电荷荷的的连连线线中中点点场场强强最最小小等等于于零零因因无无限限远远处处场场强强也也为为零零，则则沿沿中中垂垂线线从从连连线线中中点点到到无无限限远远处处，电电场场强强度度先先增增大大后后减减小，中间某位置必有最大值小，中间某位置必有最大值课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）2等量异种电荷等量异种电荷(1)两两者者连连线线上上的的场场强强(如如图图甲甲所所示示)，两两电电荷荷之之间间的的场场强强方方向向与与电电荷荷外外侧侧的的方方向向相相反反场场强强大大小小：在在两两电电荷荷之之间间，中中点点的的场场强强最最小小，越越靠靠近近两两侧侧场场强强越越大大；在在电电荷荷外外侧侧，离离电电荷荷越越远远场场强强越越小小取取向向右右为为正正方方向向，场场强强与与空空间间位位置置的的关关系系如如图图乙乙所所示示课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）(2)两两者者连连线线的的中中垂垂线线上上的的场场强强(如如图图甲甲所所示示)，对对于于中中垂垂线线上上各各点点的的电电场场方方向向都都与与中中垂垂线线垂垂直直，且且从从正正电电荷荷一一侧侧指指向向负负电电荷荷一一侧侧(或或与与两两点点电电荷荷的的连连线线平平行行)；场场强强大大小小中中点点最最大大，向向两两侧逐渐减小场强与空间位置的变化关系如图乙所示侧逐渐减小场强与空间位置的变化关系如图乙所示课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）三、电场线三、电场线1等量异种点电荷形成的电场线等量异种点电荷形成的电场线(如图所示如图所示)课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）(1)两两点点电电荷荷连连线线上上各各点点，电电场场线线方方向向从从正正电电荷荷指指向向负负电电荷荷，场场强强大大小小可可以以用用场场强强的的矢矢量量叠叠加加来来计计算算，在在连连线线上上中中点点处处场场强强最小最小(2)两两点点电电荷荷连连线线的的中中垂垂面面(线线)上上，场场强强方方向向均均相相同同，总总与与中中垂垂面面(线线)垂垂直直在在中中垂垂面面(线线)上上到到O点点等等距距离离处处各各点点的的场场强强相相等等(O为为两两点点电电荷荷连连线线中中点点)场场强强大大小小可可以以用用场场强强的的矢矢量量叠叠加加计计算，在中垂面算，在中垂面(线线)上中点处场强最大上中点处场强最大课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）2等量同种点电荷形成的电场线等量同种点电荷形成的电场线(如图所示如图所示)课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）(1)两点电荷连线中点处场强为零两点电荷连线中点处场强为零(2)两两点点电电荷荷连连线线中中点点附附近近的的电电场场线线非非常常稀稀疏疏，但但场场强强并并不不为零为零(3)两两点点电电荷荷连连线线中中垂垂面面(中中垂垂线线)上上，场场强强方方向向总总沿沿面面(线线)远离远离(等量正电荷等量正电荷)(4)在在中中垂垂面面(线线)上上从从O沿沿面面(线线)到到无无穷穷远远，电电场场线线先先变变密密后变疏，即场强先变强后变弱后变疏，即场强先变强后变弱(5)两两个个带带负负电电的的点点电电荷荷形形成成的的电电场场线线与与两两个个正正电电荷荷形形成成的的电场线分布完全相同，只是电场线的方向相反电场线分布完全相同，只是电场线的方向相反课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）3电场线与运动轨迹电场线与运动轨迹电电场场线线是是为为了了形形象象描描述述电电场场而而引引入入的的假假想想曲曲线线，曲曲线线上上某某点点的的切切线线方方向向规规定定为为该该点点的的场场强强方方向向，也也是是该该点点正正电电荷荷产产生生加加速速度度的的方方向向；而而运运动动轨轨迹迹是是带带电电粒粒子子在在电电场场中中运运动动的的径径迹迹，径径迹迹上上每每点点的的切切线线方方向向是是粒粒子子的的速速度度方方向向速速度度方方向向和和加加速速度度方方向向不不是是一一回回事事，二二者者不不一一定定相相同同，因因此此不不能能将将电电场场线线和和运运动动轨轨迹迹混混为为一一谈谈只只有有下下列列几几种种情情况况同同时时具具备备时时，电电场场线线才才和和运运动动轨轨迹迹重重合合：电电场场线线是是直直线线；仅仅受受电电场场力力作作用用；初初速速度度为为零或与电场线平行零或与电场线平行课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）如如图图所所示示，真真空空中中带带电电荷荷量量分分别别为为Q和和Q的的点点电荷电荷A、B相距相距r，则，则(1)两点电荷连线的中点两点电荷连线的中点O的电场强度多大？的电场强度多大？(2)距距A、B两点都为两点都为r的的O点的电场强度如何？点的电场强度如何？电场强度的计算电场强度的计算 课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）思思路路点点拨拨：同同一一直直线线上上场场强强的的合合成成，可可直直接接求求代代数数和和；两两电电荷荷连连线线之之外外的的点点的的电电场场强强度度叠叠加加，可可利利用用平平行行四四边边形形定定则则进进行合成行合成课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）【题题后后总总结结】在在等等量量异异种种电电荷荷连连线线的的垂垂直直平平分分线线上上，中中点点的的场场强强最最大大，两两边边呈呈对对称称分分布布，离离中中点点越越远远，场场强强越越小小，场场强强的方向都相同，都是从正电荷指向负电荷的方向的方向都相同，都是从正电荷指向负电荷的方向课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）【针针对对训训练练】1.两两带带电电荷荷量量分分别别为为q和和q的的点点电电荷荷放放在在x轴轴上上，相相距距为为L，能能正正确确反反映映两两电电荷荷连连线线上上场场强强大大小小E与与x关关系系的的是图中的是图中的()课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）解解析析：由由等等量量异异种种点点电电荷荷的的电电场场强强度度的的关关系系可可知知，在在两两电电荷荷连连线线中中点点处处电电场场强强度度最最小小，但但不不是是零零，从从两两点点电电荷荷向向中中点点电电场强度逐渐减小，因此选项场强度逐渐减小，因此选项A正确正确答案：答案：A课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）如如图图所所示示，实实线线是是一一簇簇未未标标明明方方向向的的由由点点电电荷荷产产生生的的电电场场线线，虚虚线线是是一一带带电电粒粒子子通通过过该该电电场场区区域域时时的的运运动动轨轨迹迹，a、b是是轨轨道道上上两两点点，若若带带电电粒粒子子在在运运动动中中只只受受电电场场力力的的作作用用，根根据此图可作出正确判断的是据此图可作出正确判断的是电场线及其应用电场线及其应用 课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）A带电粒子的电性带电粒子的电性B带电粒子在带电粒子在a、b两点的受力方向两点的受力方向C带电粒子在带电粒子在a、b两点的速度何处较大两点的速度何处较大D带电粒子在带电粒子在a、b两点的动能何处较大两点的动能何处较大课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）思思路路点点拨拨：本本题题主主要要考考查查带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的受受力力分分析析以以及及电电场场力力做做功功首首先先结结合合电电场场线线和和运运动动轨轨迹迹判判断断出出带带电电粒粒子子所所受受到到的的电电场场力力沿沿电电场场线线指指向向凹凹侧侧，从从而而可可以以确确定定带带电电粒粒子子若若由由a运运动动到到b，电电场场力力做做负负功功，动动能能减减小小，速速度度相相应应减减小小；若若由由b运运动动到到a，电电场场力力做做正正功功，动动能能增增加加，速速度度增增加加，因因此此不不管管粒粒子子是是从从a到到b还还是是从从b到到a都都有有在在a点点动动能能大大于于在在b点点动动能能，在在a点点的的速速度度大于在大于在b点的速度点的速度课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）解解析析：因因不不知知电电场场线线的的方方向向，在在只只知知带带电电粒粒子子所所受受电电场场力力方方向向的的情情况况下下，无无法法确确定定带带电电粒粒子子的的电电性性，A错错误误，B正正确确根根据据电电场场力力做做功功的的正正负负，可可推推知知带带电电粒粒子子电电势势能能和和动动能能的的变变化化以以及速度的变化，及速度的变化，C、D正确正确答案：答案：BCD【题题后后总总结结】此此类类题题首首先先明明确确电电场场力力沿沿电电场场线线指指向向轨轨迹迹的的凹侧，然后结合电场线特点分析电场力、电场力做功等问题凹侧，然后结合电场线特点分析电场力、电场力做功等问题课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）【针针对对训训练练】2.一一带带电电粒粒子子从从电电场场中中的的A点点运运动动到到B点点，轨轨迹如图中虚线所示不计粒子所受重力，则迹如图中虚线所示不计粒子所受重力，则()A粒子带正电粒子带正电B粒子加速度逐渐减小粒子加速度逐渐减小CA点的速度大于点的速度大于B点的速度点的速度D粒子的初速度不为零粒子的初速度不为零课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）解解析析：带带电电粒粒子子所所受受合合外外力力(即即静静电电力力)指指向向轨轨迹迹凹凹侧侧，知知静静电电力力方方向向向向左左，粒粒子子带带负负电电根根据据EAEB，知知B正正确确，粒粒子子从从A到到B受到的静电力为阻力，受到的静电力为阻力，C正确正确答案：答案：BCD课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）误区：忽视电场强度的矢量性而导致漏解误区：忽视电场强度的矢量性而导致漏解【典典型型例例题题】两两个个固固定定的的异异号号点点电电荷荷，电电荷荷量量给给定定但但大大小小不不等等用用E1和和E2分分别别表表示示两两个个点点电电荷荷产产生生的的电电场场强强度度的的大大小小，则则在通过两个点电荷的直线上，在通过两个点电荷的直线上，E1E2的点的点A有三个，其中两处合场强为零有三个，其中两处合场强为零B有三个，其中一处合场强为零有三个，其中一处合场强为零C只有二个，其中一处合场强为零只有二个，其中一处合场强为零D只有一个，该处合场强不为零只有一个，该处合场强不为零课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）答案：答案：C 课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）【误误区区警警示示】本本题题容容易易忽忽略略有有一一点点的的两两点点电电荷荷在在该该点点产产生生的的电电场场强强度度大大小小相相等等、方方向向相相同同，合合场场强强为为2E1，而而漏漏解解学学生生审题时往往把电场强度大小相等，理解为合场强一定为零审题时往往把电场强度大小相等，理解为合场强一定为零课堂互动探究跨越思维误区课时演练广场知识回顾拓展物理物理 选修选修3-1（课标版（课标版E）谢谢观看！谢谢观看！