1.3 电场强度 课件（人教选修3-1）
文档属性
| 名称 | 1.3 电场强度 课件（人教选修3-1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-12-28 15:29:03 | ||
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文档简介
课件65张PPT。第一章
静电场新知预习·巧设计名师课堂
·一点通要点一要点二第3节
电场强度创新演练
·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点三1．知道电荷间的相互作用是通过电场
实现的，场是物质存在的一种形式。
2．体会用比值定义物理量的方法，理解
电场强度的定义、公式、单位、方向。
3．能推导点电荷场强公式，知道叠加原
理，并进行简单计算。
4．知道电场线的定义和特点，会用电场线
描述电场强度的大小、方向。[读教材·填要点]
1．电场与电荷
(1)电场：
①概念：电荷周围存在着的一种特殊物质。
②静电场： 电荷产生的电场。
③性质：对放入电场中的电荷有 。静止力的作用 (2)两个电荷的概念：
①场源电荷：激发电场的电荷称为场源电荷。任何电荷均能激发电场。
②检验(试探)电荷：用来探测电场是否存在或研究电场的性质的电荷称为检验电荷，检验电荷的特点是所带的电荷量必须尽可能小。 [关键一点] 试探电荷放入被研究的电场时，不考虑对原电场的影响。比值伏每米V/m (4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟 在该点所受的静电力的方向相同。负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向 。
(5)物理意义：描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷的电荷量及其受到的静电力大小 。正电荷相反无关 [关键一点] 电场强度是用比值法定义的，比值法定义物理量的方法是物理上常用的物理方法。 ②方向：若以Q为圆心，当Q为正电荷时，E的方向沿 ；当Q为负电荷时，E的方向沿 。
③特点：如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等。
④适用条件： 中的 。半径向外半径向内真空点电荷 (2)电场强度的叠加：
电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的 。即电场的作用是可以相互叠加的。
[关键一点] 以点电荷Q为中心的一个球面上各点电场强度一定不相同。矢量和 4．电场线、匀强电场
(1)电场线定义：
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上各点的 方向表示该点电场强度方向。切线 (2)匀强电场：
①定义：各点电场强度的大小 、方向 的电场叫做匀强电场。
②具体实例：带有等量异号电荷的一对平行金属板间的电场(边缘部分除外)可以看成匀强电场。
[关键一点] 电场线是为了形象描述电场而人为画出的曲线，而电场中实际不存在电场线。相等相同[试身手·夯基础]
1．有关电场的叙述，不正确的是 ( )
A．静电力是一种超距力，因此电场实际不存在
B．电荷的作用是通过电场传递的
C．电场看不见、摸不着，但电场是一种客观存在的
物质
D．电场对放入其中的任何电荷都有力的作用解析：电荷周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的，因此A错，B对；电场也具有能量、动量，是物质存在的一种形式，C对；电场的明显特征之一是对场中的电荷有作用力，D对。
答案：A答案：B答案：D4．如图1－3－1是某区域的电场线分布，A、B、C是电
场中的三个点。图1－3－1(1)哪一点电场最强，哪一点电场最弱？
(2)画出各点场强的方向。
(3)把负的点电荷分别放在这三点，画出所受静电力的方向。答案：(1)B点电场最强，C点电场最
弱。(2)A、B、C三点电场强度的方
向如图所示。
(3)负点电荷在A、B、C三点所受静
电力的方向如图所示。 1. 把一个电荷量q＝－1×10－6 C
的试探电荷，依次放在带正电的点电
荷Q周围的A、B两处，如图1－3－2
所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3 N，FB＝3×10－3 N。图1－3－2 (1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向。
(2)求出A、B两处的电场强度。
(3)如在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋1×10－5 C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？ [思路点拨] 解答本题的关键是理解电场强度的定义，以及电场强度是由电场本身所决定的，与试探电荷
无关。电场强度的方向与负试探电荷的受力方向相反，因此A、B两处电场强度的方向沿两点与点电荷Q的连线并远离Q。
(3)当在A、B两处放上电荷q′时，它受到的电场力分别为
FA′＝EAq′＝5×103×1×10－5 N＝5×10－2 N；
FB′＝EBq′＝3×103×1×10－5 N＝3×10－2 N。
方向与电场强度方向相同。
[答案] 见解析 (1)电场强度是矢量，当空间的电场是由多个电荷共同产生时，计算空间某点的电场强度时，应先分析每个电荷单独在该点所产生的场强的大小和方向，再根据平行四边形定则求合场强的大小和方向。 (2)比较大的带电体产生的电场，可以把带电体分解为若干小块，每小块看做点电荷，用电场叠加的方法计算。 2. 如图1－3－3所示，真空中带电荷
量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r。
(1)两点电荷连线的中点O处的电场强度多大？
(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的Q′
点的电场强度如何？
[思路点拨] 电场强度是矢量，叠加时满足矢量运算法则。图1－3－3[答案] 见解析 (1)因为电场强度是矢量，所以求电场强度时既要求出大小，也要求出方向。
(2)在等量异种点电荷连线的垂直平分线上，中点的电场强度最大，两边成对称分布，离中点越远，电场强度越小，电场强度的方向都相同，平行于两点电荷的连线由正电荷指向负电荷。 1．特点与性质
(1)电场线是人们为了研究电场而假想的一些曲线，实际电场中并不存在这些曲线，它只是用来形象地表示电场的强弱。 (2)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，因此，电场线有起始点和终止点，不是闭合曲线。
(3)电场线并不只存在于纸面上而是分布于整个立体空间。两条电场线间虽是空白，但那些位置仍存在电场。 2．等量点电荷电场线的分布及特点
(1)等量同种点电荷的电场：电场线分布如图1－3－4所示(以等量正电荷为例)，其特点有：图1－3－4 ①两点电荷连线的中点处场强为零，此处无电场线，向两侧场强逐渐增大，方向指向中点。
②两点电荷连线中点沿中垂面(中垂线)到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小，方向背离中点。图1－3－5 (2)等量异种点电荷的电场：电
场线分布如图1－3－5所示(以等量
正负电荷为例)，其特点有：
①两点电荷连线上的各点场强方
向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向先变小再变大，中点处场强最小。 ②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线的方向均相同，即电场强度方向都相同，总与中垂面(或中垂线)垂直且指向负点电荷一侧，从中点到无穷远处，场强大小一直减小，中点处场强最大。 3. 某静电场中的电场线如图1－3－6
所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，
其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动
到N，以下说法正确的是 ( )图1－3－6A．这个电场可能是负点电荷的电场
B．粒子必定带负电荷
C．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
D．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 [思路点拨] 从各种电场线特点出发，抓住粒子受电场力的方向指向粒子轨迹弯曲的一侧(即凹侧)进行判定。 [解析] 由负点电荷的电场线为直线，可知A不正确。根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向，故此粒子带正电，B选项错误。由于电场线越密，场强越大，点电荷受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N点加速度大，D选项正确。
[答案] D 这类问题首先要根据带电粒子轨迹弯曲方向，判断出电场力情况，第二步把电场线方向、电场力方向与电性相联系，第三步把电场线疏密和受力大小、加速度大小相联系。1．(对应要点一)电场中有一点P，下列与之有关的说法中正
确的是 ( )
A．若放在P点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半
B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零
C．P点场强越大，则同一电荷在P点所受电场力越大
D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向＝Eq，当q一定时，E越大，F越大，所以C正确。电场中某点的场强方向规定为正电荷在该点时受到的电场力的方向，与负电荷受力的方向相反，故D错。
答案：C2．(对应要点一) 如图1－3－7所示，
表示在一个电场中 a、b、c、d四
点分别引入检验电荷时，测得的
检验电荷的电荷量跟它所受电场
力的函数关系图像，那么下列叙述中正确的是( )图1－3－7A．这个电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec
C．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea＞Eb＞Ec＞Ed
D．无法确定这四点处的场强大小关系答案：B3．(对应要点三)如图1－3－8所示，正电荷q在电场力作
用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中哪一个 ( )图1－3－8解析：正电荷从P向Q做加速运动，且加速度越来越大，说明电场力越来越大，场强越来越大，电场线越来越密，故D项正确。
答案：D4．(对应要点二)在真空中有两个点电荷Q1＝＋3.0×10－8 C
和Q2＝－3.0×10－8 C，它们相距0.1 m，电场中A点与这两个点电荷间的距离均为r＝0.1 m，则A点的场强大小为________ N/C。答案：2.7×104 （1）电场强度是描述电场力的性质的物理量，其中两个计算公式适用的情况不同，且场强只与电场本身有关。
（2）电场线能形象的描述电场，其切线方向为电场方向，其疏密描述电场的强弱。
（3）场强是矢量，其叠加满足平行四边形定则。
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静电场新知预习·巧设计名师课堂
·一点通要点一要点二第3节
电场强度创新演练
·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点三1．知道电荷间的相互作用是通过电场
实现的，场是物质存在的一种形式。
2．体会用比值定义物理量的方法，理解
电场强度的定义、公式、单位、方向。
3．能推导点电荷场强公式，知道叠加原
理，并进行简单计算。
4．知道电场线的定义和特点，会用电场线
描述电场强度的大小、方向。[读教材·填要点]
1．电场与电荷
(1)电场：
①概念：电荷周围存在着的一种特殊物质。
②静电场： 电荷产生的电场。
③性质：对放入电场中的电荷有 。静止力的作用 (2)两个电荷的概念：
①场源电荷：激发电场的电荷称为场源电荷。任何电荷均能激发电场。
②检验(试探)电荷：用来探测电场是否存在或研究电场的性质的电荷称为检验电荷，检验电荷的特点是所带的电荷量必须尽可能小。 [关键一点] 试探电荷放入被研究的电场时，不考虑对原电场的影响。比值伏每米V/m (4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟 在该点所受的静电力的方向相同。负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向 。
(5)物理意义：描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷的电荷量及其受到的静电力大小 。正电荷相反无关 [关键一点] 电场强度是用比值法定义的，比值法定义物理量的方法是物理上常用的物理方法。 ②方向：若以Q为圆心，当Q为正电荷时，E的方向沿 ；当Q为负电荷时，E的方向沿 。
③特点：如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等。
④适用条件： 中的 。半径向外半径向内真空点电荷 (2)电场强度的叠加：
电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的 。即电场的作用是可以相互叠加的。
[关键一点] 以点电荷Q为中心的一个球面上各点电场强度一定不相同。矢量和 4．电场线、匀强电场
(1)电场线定义：
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上各点的 方向表示该点电场强度方向。切线 (2)匀强电场：
①定义：各点电场强度的大小 、方向 的电场叫做匀强电场。
②具体实例：带有等量异号电荷的一对平行金属板间的电场(边缘部分除外)可以看成匀强电场。
[关键一点] 电场线是为了形象描述电场而人为画出的曲线，而电场中实际不存在电场线。相等相同[试身手·夯基础]
1．有关电场的叙述，不正确的是 ( )
A．静电力是一种超距力，因此电场实际不存在
B．电荷的作用是通过电场传递的
C．电场看不见、摸不着，但电场是一种客观存在的
物质
D．电场对放入其中的任何电荷都有力的作用解析：电荷周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的，因此A错，B对；电场也具有能量、动量，是物质存在的一种形式，C对；电场的明显特征之一是对场中的电荷有作用力，D对。
答案：A答案：B答案：D4．如图1－3－1是某区域的电场线分布，A、B、C是电
场中的三个点。图1－3－1(1)哪一点电场最强，哪一点电场最弱？
(2)画出各点场强的方向。
(3)把负的点电荷分别放在这三点，画出所受静电力的方向。答案：(1)B点电场最强，C点电场最
弱。(2)A、B、C三点电场强度的方
向如图所示。
(3)负点电荷在A、B、C三点所受静
电力的方向如图所示。 1. 把一个电荷量q＝－1×10－6 C
的试探电荷，依次放在带正电的点电
荷Q周围的A、B两处，如图1－3－2
所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3 N，FB＝3×10－3 N。图1－3－2 (1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向。
(2)求出A、B两处的电场强度。
(3)如在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋1×10－5 C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？ [思路点拨] 解答本题的关键是理解电场强度的定义，以及电场强度是由电场本身所决定的，与试探电荷
无关。电场强度的方向与负试探电荷的受力方向相反，因此A、B两处电场强度的方向沿两点与点电荷Q的连线并远离Q。
(3)当在A、B两处放上电荷q′时，它受到的电场力分别为
FA′＝EAq′＝5×103×1×10－5 N＝5×10－2 N；
FB′＝EBq′＝3×103×1×10－5 N＝3×10－2 N。
方向与电场强度方向相同。
[答案] 见解析 (1)电场强度是矢量，当空间的电场是由多个电荷共同产生时，计算空间某点的电场强度时，应先分析每个电荷单独在该点所产生的场强的大小和方向，再根据平行四边形定则求合场强的大小和方向。 (2)比较大的带电体产生的电场，可以把带电体分解为若干小块，每小块看做点电荷，用电场叠加的方法计算。 2. 如图1－3－3所示，真空中带电荷
量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r。
(1)两点电荷连线的中点O处的电场强度多大？
(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的Q′
点的电场强度如何？
[思路点拨] 电场强度是矢量，叠加时满足矢量运算法则。图1－3－3[答案] 见解析 (1)因为电场强度是矢量，所以求电场强度时既要求出大小，也要求出方向。
(2)在等量异种点电荷连线的垂直平分线上，中点的电场强度最大，两边成对称分布，离中点越远，电场强度越小，电场强度的方向都相同，平行于两点电荷的连线由正电荷指向负电荷。 1．特点与性质
(1)电场线是人们为了研究电场而假想的一些曲线，实际电场中并不存在这些曲线，它只是用来形象地表示电场的强弱。 (2)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，因此，电场线有起始点和终止点，不是闭合曲线。
(3)电场线并不只存在于纸面上而是分布于整个立体空间。两条电场线间虽是空白，但那些位置仍存在电场。 2．等量点电荷电场线的分布及特点
(1)等量同种点电荷的电场：电场线分布如图1－3－4所示(以等量正电荷为例)，其特点有：图1－3－4 ①两点电荷连线的中点处场强为零，此处无电场线，向两侧场强逐渐增大，方向指向中点。
②两点电荷连线中点沿中垂面(中垂线)到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小，方向背离中点。图1－3－5 (2)等量异种点电荷的电场：电
场线分布如图1－3－5所示(以等量
正负电荷为例)，其特点有：
①两点电荷连线上的各点场强方
向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向先变小再变大，中点处场强最小。 ②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线的方向均相同，即电场强度方向都相同，总与中垂面(或中垂线)垂直且指向负点电荷一侧，从中点到无穷远处，场强大小一直减小，中点处场强最大。 3. 某静电场中的电场线如图1－3－6
所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，
其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动
到N，以下说法正确的是 ( )图1－3－6A．这个电场可能是负点电荷的电场
B．粒子必定带负电荷
C．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
D．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 [思路点拨] 从各种电场线特点出发，抓住粒子受电场力的方向指向粒子轨迹弯曲的一侧(即凹侧)进行判定。 [解析] 由负点电荷的电场线为直线，可知A不正确。根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向，故此粒子带正电，B选项错误。由于电场线越密，场强越大，点电荷受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N点加速度大，D选项正确。
[答案] D 这类问题首先要根据带电粒子轨迹弯曲方向，判断出电场力情况，第二步把电场线方向、电场力方向与电性相联系，第三步把电场线疏密和受力大小、加速度大小相联系。1．(对应要点一)电场中有一点P，下列与之有关的说法中正
确的是 ( )
A．若放在P点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半
B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零
C．P点场强越大，则同一电荷在P点所受电场力越大
D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向＝Eq，当q一定时，E越大，F越大，所以C正确。电场中某点的场强方向规定为正电荷在该点时受到的电场力的方向，与负电荷受力的方向相反，故D错。
答案：C2．(对应要点一) 如图1－3－7所示，
表示在一个电场中 a、b、c、d四
点分别引入检验电荷时，测得的
检验电荷的电荷量跟它所受电场
力的函数关系图像，那么下列叙述中正确的是( )图1－3－7A．这个电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec
C．a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea＞Eb＞Ec＞Ed
D．无法确定这四点处的场强大小关系答案：B3．(对应要点三)如图1－3－8所示，正电荷q在电场力作
用下由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中哪一个 ( )图1－3－8解析：正电荷从P向Q做加速运动，且加速度越来越大，说明电场力越来越大，场强越来越大，电场线越来越密，故D项正确。
答案：D4．(对应要点二)在真空中有两个点电荷Q1＝＋3.0×10－8 C
和Q2＝－3.0×10－8 C，它们相距0.1 m，电场中A点与这两个点电荷间的距离均为r＝0.1 m，则A点的场强大小为________ N/C。答案：2.7×104 （1）电场强度是描述电场力的性质的物理量，其中两个计算公式适用的情况不同，且场强只与电场本身有关。
（2）电场线能形象的描述电场，其切线方向为电场方向，其疏密描述电场的强弱。
（3）场强是矢量，其叠加满足平行四边形定则。
点击下图进入“课下作业综合提升”