鲁科版高中物理选修3-1电场及其描述-ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,3,节,电场及其描述,第3节 电场及其描述,温故知新,温故知新,精彩回眸,精彩回眸,2,如图,1,3,1,所示，人通过绳子拉小车可以使小车向前运动；而用带电的橡胶棒靠近细水流时，虽然棒与水流没有接触，但水流却发生了偏移！是什么,“,传递,”,了棒与水流间的相互作用？,答案,：通过电场这种物质,图,1-3-1,2如图131所示，人通过绳子拉小车可以使小车向前运动；,一、电场,1,电场的产生：,电荷周围存在着特殊物质,_,，电荷间的相互作用是通过,_,发生的,2,电场的基本性质：,对放入电场中的,_,有力的作用,3,电场力：,电场对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做,_,二、电场的描述,1,试探电荷,定义：放入电场中探测,_,性质的电荷,新知梳理,电场,电场,电荷,电场力,电场,一、电场新知梳理电场电场电荷电场力电场,2,电场强度,(1),定义：放入电场中某点的电荷受到的,_,跟它的,_,的比值,(2),定义式：,E,_.,在国际单位制中，电场强度的单位为,V/m,或,_.,适用于,_,电场,(3),方向：电场中某点的电场强度的方向与,_,电荷在该点受到的电场力的方向相,_,，与,_,电荷在该点受到的电场力的方向相,_,(4),物理意义：描述电场,_,、,_,和电场力的物理量,(5),场强是矢量：场强的合成遵守,_,定则,电场力,F,电荷量,q,N/C,静,正,同,负,反,强弱,方向,平行四边形,2电场强度电场力F电荷量qN/C静正同负反强弱方向平行四边,3,点电荷的场强,(1),公式：,_,，,Q,为真空中点电荷的带电荷量，,r,为该点到点电荷,Q,的距离,(2),方向：若,Q,为正电荷，场强方向沿,Q,和该点的连线指向该点；若,Q,为负电荷，场强方向沿,Q,和该点的连线指向,Q,.,(3),适用条件：,_,4,匀强电场,电场中各点的场强,_,和,_,都相同,真空中的点电荷,大小,方向,3点电荷的场强真空中的点电荷大小方向,三、电场线,1,电场线是画在电场中的一条条有,_,的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向,2,电场线的特点,(1),电场线从正电荷或无限远出发，终止于,_ _,(2),电场线在电场中不,_,，不,_,，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向,(3),在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较,_,，电场强度较小的地方电场线较,_,，因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小,方向,无限远,或负电荷,相交,闭合,疏,密,三、电场线方向无限远或负电荷相交闭合疏密,(4),几种常见电场的电场线如图,1,3,2,所示,图,1-3-2,(4)几种常见电场的电场线如图132所示图1-3-2,合作探究,合作探究,1,电场中某点的电场强度,E,是唯一的，是由电场本身的特性,(,形成电场的电荷及空间位置,),决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关系,2,电场强度的定义给出了一种测量或计算电场中某点的电场强度的方法,3,电场强度描述了电场的强弱，是矢量，其方向跟在该点的正电荷受电场力的方向相同,如何理解电场强度？,1电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性(形成,区别,公式,公式分析,物理含义,引入过程,适用范围,q,是试探电荷，此式是测量或计算场强的一种方法,是电场强度大小的定义式,由比值法引入，,E,与,F,、,q,无关,，反映某点电场的性质,适用于一切电场,Q,是场源电荷，,Q,与,r,都是电场的决定因素,是真空中点电荷场强的决定式,和,库仑定律导出,适用于真空中的点电荷,区别公式分析物理含义引入过程适用范围q是试探电荷，此式是,(3),在点电荷,Q,的电场中不存在场强相同的两点,(3)在点电荷Q的电场中不存在场强相同的两点,1,真空中的,A,、,B,两点分别放置有异种点电荷,Q,1,、,Q,2,，已知它们间的库仑力为,10 N,，电荷量分别为,Q,1,210,4,C,，,Q,2,210,4,C,求：,(1),Q,1,在,Q,2,处产生的电场强度,E,1,；,(2),Q,2,在,Q,1,处产生的电场强度,E,2,；,(3),AB,连线的中点,O,处的电场强度,E,0,.,1真空中的A、B两点分别放置有异种点电荷Q1、Q2，已知它,鲁科版高中物理选修3-1电场及其描述-ppt课件,答案,：,(1)510,4,N/C,方向沿,AB,的延长线方向,(2)510,4,N/C,方向由,A,指向,B,(3)410,5,N/C,方向由,A,指向,B,答案：(1)5104 N/C方向沿AB的延长线方向,1,电场线不是电荷的运动轨迹,(1),电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线，规定电场线上某点的场强方向沿该点的切线方向，也就是正电荷在该点受电场力产生的加速度的方向,如何理解电场线？,1电场线不是电荷的运动轨迹如何理解电场线？,(2),运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹，径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向结合力学知识，可以知道物体的速度方向不一定与加速度的方向一致，因此电场线不一定是粒子的运动轨迹,(3),在满足以下条件时，电场线与带电粒子运动轨迹重合,电场线是直线；,带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但方向沿电场线所在的直线；,带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线,(2)运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹，径迹上每点的,2,电场线的疏密和场强的关系的常见情况,按照电场线的画法的规定，场强大的地方电场线密，场强小的地方电场线疏在图,1,3,3,中,E,A,E,B,.,图,1-3-3,图,1-3-4,2电场线的疏密和场强的关系的常见情况图1-3-3图1-3-,但若只给一条直电场线如图,1,3,4,所示，则无法由疏密程度来确定,A,、,B,两点的场强的大小，对此情况可有多种推理判断：,若是正点电荷电场中的一根电场线，则,E,A,E,B,.,若是负点电荷电场中的一根电场线，则,E,A,E,B,.,若是匀强电场中的一根电场线，则,E,A,E,B,.,但若只给一条直电场线如图134所示，则无法由疏密程度来确,2.,如图,1,3,5,所示为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是,(,),A,这个电场可能是负点电荷形成的,图,1-3-7,B,C,点处的场强为零，因为那里没有电场线,C,点电荷,q,在,A,点所受到的电场力比在,B,点所受到的电场力大,D,负电荷在,B,点时受到的电场力的方向沿,B,点切线方向,2.如图135所示为静电场的一部分电场线的分布，下列说法,解析,：负点电荷的电场线一定是直线故,A,错没有电场线的地方，场强不一定为零，故,B,错,A,点电场线比,B,点密，所以电荷在,A,点所受电场力比在,B,点大，故,C,正确负电荷的受力方向与电场线切线方向相反，故,D,错,答案,：,C,解析：负点电荷的电场线一定是直线故A错没有电场线的地方，,典例精析,典例精析,【,例,1】,下列关于电场强度的说法中，正确的是,(,),电场强度的理解,【例1】下列关于电场强度的说法中，正确的是()电场强度,思路点拨,：根据电场强度的两种表达式适用条件及物理情景进行判断,思路点拨：根据电场强度的两种表达式适用条件及物理情景进行判断,答案,：,C,答案：C,鲁科版高中物理选修3-1电场及其描述-ppt课件,鲁科版高中物理选修3-1电场及其描述-ppt课件,鲁科版高中物理选修3-1电场及其描述-ppt课件,答案,：,D,答案：D,【,例,2】,如图,1,3,6,所示实线是一簇未标明的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，,a,、,b,是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是,(,),图,1-3-6,电场线的理解及应用,【例2】如图136所示实线是一簇未标明的由点电荷产生的,A,带电粒子所带电荷的性质,B,带电粒子在,a,、,b,两点的受力方向,C,带电粒子在,a,、,b,两点的速度何处较大,D,带电粒子在,a,、,b,两点的加速度何处较大,解析,：由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电荷符号不能确定设粒子从,a,运动到,b,(,也可以分析从,b,到,a,的情形，两种分析不影响结论,),，速度方向与电场力夹角大于,90,，故速度减小，由电场线的疏密程度知,a,点场强大于,b,点场强，带电粒子在,a,点受电场力较大，从而加速度较大，综上所述,B,、,C,、,D,正确,答案,：,BCD,A带电粒子所带电荷的性质,反思领悟,：运用电场线分析问题时注意：,(1),电场线密的地方，场强大，电荷在该处受到的静电力就大；,(2),如果电荷只受静电力，由牛顿第二定律，则静电力大时，电荷的瞬时加速度也大,反思领悟：运用电场线分析问题时注意：(1)电场线密的地方，场,如图,1,3,7,所示，带箭头的线段表示某一电场的电场线，在电场力的作用下,(,不计重力,),，一带电粒子径迹如图,1,3,7,中虚线所示，以下判断正确的是,(,),图,1-3-7,A,A,、,B,两点相比较，,A,点场强小,B,粒子在,A,点时加速度大,C,粒子带正电,D,因粒子运动方向不确定，无法判断粒子的电性,如图137所示，带箭头的线段表示某一电场的电场线，在电,解析,：电场线疏密程度表示场强大小，所以,A,对；由,F,Eq,得粒子所受电场力,F,与,E,成正比，所以,F,A,F,B,，又因为,F,ma,，所以,a,又与,F,成正比，,a,A,a,B,，,B,错；假设粒子从,A,向,B,运动，则速度方向沿轨迹的切线方向，若粒子带正电，则受力沿电场线方向，因为物体做曲线运动时轨迹偏向力的方向，与题意不符，所以粒子带负电；若粒子从,B,向,A,运动，速度方向沿轨迹切线方向，若粒子带正电，受力仍沿电场线方向，轨迹偏转方向与题意不符，所以粒子带负电，由以上分析可得，粒子带负电，,C,、,D,均不对,答案,：,A,解析：电场线疏密程度表示场强大小，所以A对；由FEq得粒子,【,例,3】,如图,1,3,8,所示，质量为,m,的带电小球用绝缘线悬挂于,O,点，并处在水平向左的匀强电场中，场强为,E,，球静止时丝线与竖直方向的夹角为,，求：,电场中的力学规律的应用,图,1-3-8,(1),小球带何种电荷，电荷量是多少？,(2),若烧断丝线，则小球将做什么运动？,(,设电场范围足够大,),【例3】如图138所示，质量为m的带电小球用绝缘线悬挂,思路点拨,：解本题的关键是对小球进行正确的受力分析，分析中要注意研究对象多受了一个电场力，其分析方法不变,解析,：,(1),如图所示，由平衡条件得,F,电,qE,mg,tan,，所