高中物理 第一章 3 电场强度课件 新人教版选修3-1.ppt

3 电场强度 本节课学习目标 2理解用什么方法来确定电场的强弱和方向 即理解电场强度的概念 场强定义式的意义 1知道什么叫做电场 电场的基本性质是什么 3能推出点电荷场强的公式 理解它的意义 请同学们阅读教材第10页至第12页 然后将请同学回答问题 4掌握场强的叠加原理 会求合场强 5掌握电场线的概念 理解它的意义 知道电场线的特点 记住几种电场的电场线 一自主学习 1电荷与电荷之间的相互作用是通过什么而发生的么 电场 2什么是电场 电场的基本性质是什么 电场是由电荷激发的一种特殊形态的物质 电场的基本性质对放入其中的电荷有力的作用 静电力 也叫电场力 3电场有强弱和方向 那么空间是否有电场通过什么来检验 空间某点电场的强弱和方向又通过什么来确定 通过电荷 这个电荷叫做试探电荷或检验电荷 它是用来检验电场的有无和强弱的 要求它的电荷量和尺寸充分小 不影响场源电荷的电场分布 一自主学习 4能否用试探电荷在电场中所受静电力的大小来表示该点电场的强弱 不能 因为试探电荷的电荷量越大 受到的静电力也越大 试探电荷的电荷量越小 受到的静电力也越小 该处若没有试探电荷 该处也没有静电力 5怎样才能确定空间某点电场的强弱呢 用单位电荷受到的电场力来确定空间某点电场的强弱 即试探电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值 6什么叫做电场强度 电荷在电场中某点受到的电场力F跟它的电荷量q之比叫做该点的电场强度 用E表示 即E F q 一自主学习 7电场强度的单位是什么 N C 牛 库 或V m 伏 米 8电场强度的方向是怎样规定的 规定正电荷在电场中受到的静电力的方向为该点场强方向 亦即场强方向跟负电荷在电场中受到的电场力方向相反 9真空中有一个电荷是Q的正点电荷 它会在周围产生电场 那么在离此电荷r处的电场强度是多少 场强方向如何 根据电场强度的确定方法E F q 则该处场强的大小为E kQq r2q kQ r2 式中Q是场源电荷的电荷量 说明电场空间某点的场强只跟场源电荷及空间的位置有关 跟试探电荷的电荷是的大小和有无没有关系 根据电场强度方向的规定 该点电荷场强的方向是沿该点到场源的连线指向外面 若场源是负电荷 则方向相反 一自主学习 11电场强度公式E kQ r2是对哪种情况而言的 真空中 点电荷 即上式是一个点电荷在它的周围与所产生的电场的电场强度的计算公式 12若空中有几个点电荷 则它们都要产生电场 那么空中某一的合场强是怎样的 合场强遵循矢量叠加原理 即电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和 按平行四边形定则合成 13一个电荷量均匀分布的球或球壳 它在球外部产生的电场强度怎样计算 按点电荷的场强公式计算 其中的r是该点到球心的距离 一自主学习 14什么是电场线 在电场中画出一些有方向的 起于正电荷 止于负电荷的曲线 使曲线上每上点的切线方向跟该点的场强方向一致 这样的线就叫做电场线 15电场线有什么特点 电场线起于正电荷 止于负电荷 电场线的切线方向为该点场强方向 电场线密处场大 稀处场强小 电场线不相交 不相切 不闭合 16正负电荷的电场线 等量异种电荷的电场线 等量同种电荷的电场线的形状你记住了没有 见教材第13页 一自主学习 17什么是匀强电场 它的电场线的形状是什么样 如果电场中各点电场强度的大小相等 方向相同 这个电场就叫做匀强电场 它的电场线是间隔相等的平行线 二质疑提问 1电场强度的定义为E F q 那么空间某点的电场强度跟试探电荷受到的静电力成正比 跟它的电荷量成反比 对吗 空间某点的电场强度由电场本身决定 与该处是否有试探电荷及试探电荷电荷量的大小无关 就好象物质的密度 m v是由物质本身决定 跟物体的体积无关一样 2电场强度是一个什么样的物理量 电场强度是描述电场力的性质的物理量 根据E F q 有F Eq 即同一电荷在电场强度大的地方 受到的静电力也越大 3电场强度有两个公式E F q和E kQ r2 它们有区别吗 我们以后计算场强究竟用哪个公式 前一个公式是电场强度的定义式 对任何电场都适用 后一个公式是点电荷产生的电场电场强度的计算公式 它仅是对真空中的点电荷而言的 二质疑提问 4一个均匀带电的球或球壳 在其球心的电场强度是多少 5电场线是实际存在的线吗 电场线就是带电粒子的运动轨迹吗 电场线实际中不存在的 电场线的提出是人们为形象描述电场而人为画出的 电场线一般不是带电粒子的运动迹 尤其是当电场线为曲线时 根据电场强度的叠加原理 其球心处的电场强度为零 三问题探究 1空间有一电场 一个电荷量是q 2 10 8C的检验电荷在电场中的某点受到的静电力为F 6 10 5N 1 该处的电场强度是多少 2 若在该改放一个电荷量是q1 3 10 7C的检验电荷 则该处的电场强度是多少 3 若在该处不放检验电荷 则该处的电场强度是多少 1 E F q 3 103N C 2 该处场强不变 3 仍不变 2如图 真空中有一对等量同种电荷AB 均带正电 所带电荷量均为Q AB相距2L 在它们的垂直平分线上有一点P 离AB连线中点O的距离是d 求 1 该处场强大小和方向 2 若改为一对等量异种电荷 所带电荷量的绝对值仍为Q 求该处场强大小和方向 三问题探究 3如图 实线表示电场线 虚线表示一带正电的粒子在电场中的运动轨迹 不计粒子重力 1 比较电场中M N两点电场强度的大小 2 比较粒子在M N两点加速度的大小 3 画出粒子在M N两点加速度的方向 1 EN EM 2 aN aM 3 方向如图 4所示的各电场中 A B两点场强相同的是 C 四课堂检测 1 下列说法中正确的是 A 场强的定义式E F q中 F是放入电场中的电荷所受的力 q是放入电场中的电荷的电量B 场强的定义式E F q中 F是放入电场中的电荷所受的力 q是产生电场的电荷的电量C 在点电荷所产生的场强公式E kQ r2中 Q是场源电荷的电荷量D在点电荷所产生的场强公式E kQ r2中 Q是放入电场中电荷的电荷量 AC 四课堂检测 2 真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q 相距r 两点电荷连线中点处的场强为 A 0B 2kq r2C 4kq r2D 8kq r2 D 3如图所示 用30cm的细线将质量为4 10 3 的带电小球P悬挂在 点下 当空中有方向为水平向右 大小为1 104N C的匀强电场时 小球偏转37 后处在静止状态 1 分析小球的带电性质 2 求小球的带电量 五小结评价 1电场是由电荷激发的一种特殊形态的物质 它的基本性质是力的性质2电场强度的定义为E F q 规定正电荷在电场中受到静电力的方向为场强方向3点电荷场强的计算公式为E kQ r24电场可以叠加 它的合成按平行四边形定则5电场线是为了形象描述电场面人为画出的 它的切线方向 它的稀密分别表示场强的方向和大小