鲁科版高中物理必修第三册第1章静电力与电场强度第3节电场与电场强度课件（56页ppt）

(共56张PPT)
第1章　静电力与电场强度
第3节　电场与电场强度
核心素养：1.知道电场是客观存在的一种特殊物质. 2.理解电场强度及其定义式，并 能用该公式进行有关计算（难点）. 3.知道电场线的概念，了解几种典型电场线分布 特点（重点）.
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研习任务一　电场及电场力
合作　讨论
1. 万有引力、库仑力、磁极间的磁力，对于相互作用的物体，这些力都是没有 直接接触而产生的，这样如何理解力是物体对物体的作用？
提示：万有引力、库仑力、磁极间的磁力是通过“场”发生作用的.场是物质存 在的另一种形式.
2. 电场是如何产生的？有什么特性？
提示：电场存在于电荷的周围，电场对放入其中的电荷有力的作用.
电荷　
电
场　
静电场　
力　
A. 只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B. 电场不是客观存在的，是人们虚构的
C. 电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有 力的作用
D. 电场只能存在于真空和空气中，不可能存在于物体中
[解析]　电荷周围存在着电场，电场对放在其中的电荷有力的作用，电荷之间的相互 作用是通过电场发生的，A、C正确；电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖 于我们的感觉而客现存在，在真空和导体中都能存在，B、D错误.
AC
A. 该点场强大小为2E，方向与E相同
B. 该点场强大小仍为E，但方向与E相反
C. 试探电荷q'在该点所受电场力大小为2F，方向与E相反
D. 试探电荷q'在该点所受电场力大小仍为F，方向与E相同
解析：电场强度的大小和方向是由电场本身的性质决定的，与试探电荷无关，因此该 点场强大小仍为E，但方向与E相同，根据F＝Eq可知试探电荷q'在该点所受电场力大 小为2F，方向与E的方向相反.
C
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研习任务二　电场强度的理解
合作　讨论
在空间中有一电场，把一带电荷量为q的点电荷放在电场中的A点，该电荷受到的 静电力为F. 若把带电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？若把带 电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？电荷受到的静电力F与电荷 量q有何关系？
提示：2F，nF. F与q成正比，即F与q的比值为定值.
很小　
激发电场　
电场力F　
电荷量q　
正电荷　
负电荷　
3. 电场力
（1）公式：F＝qE.
（2）电场强度E从 的角度描述了电场的性质.
力　
√
×
×
×
[思考]
1. 在电场中的同一点放入不同试探电荷，电场强度是否相同？为什么？不放电 荷呢？
　　提示：相同.电场强度的大小和方向都是由电场本身所决定的，与试探电荷无关. 不放电荷，此位置电场强度的大小和方向依然不变.
AD
[解析]　电场强度的大小和方向都是由电场本身所决定的，与试探电荷无关，故该点 电场强度是个定值，故A正确，B错误；根据F＝Eq可知，F－q图像是正比例函数图 像，故C错误，D正确.
[训练2]　如图所示，在一带负电荷的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－ 2.0×10－8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图，则：
（1）B处场强多大？方向如何？
200 N/C　方向与F1方向相反
解析：（2）q2在B点所受静电力大小F2＝q2EB＝4.0×10－7×200 N＝ 8.0×10－5 N，方向与场强方向相同，也就是与F1方向相反.此时B处场 强大小仍为200 N/C，方向与F1方向相反.
（3）如果将B处电荷拿走，B处的场强是多大？
200 N/C
解析：（3）某点场强大小与有无试探电荷无关，故将B处电荷拿走，B处场强大小仍 为200 N/C.
（2）如果换成一个q2＝＋4.0×10－7 C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处 场强多大？
8.0×10－5 N　200 N/C
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研习任务三　电场线
合作　讨论
　　某一区域的电场线分布如图所示.A、B、C是电场中的三个点.
（1）哪一点的电场强度最强？哪一点的电场强度最弱？
提示：（1）电场线疏密表示电场强弱，B点的电场强度最强，C 点的电场强度最弱.
（2）画出各点电场强度的方向.
（3）把负的点电荷分别放在这三个点，画出它所受静电力的方向.
提示： （2）（3）如图所示
（4）把正的点电荷从A点静止释放，它在静电力作用下运动的轨迹是否与电场线 一致？
提示：（4）不一致.正电荷刚开始运动时初速度为0，加速度方 向与A点场强方向一致；开始运动后速度方向与场强方向不一致，则 正电荷运动轨迹与电场线不一致.
切线方向　
线　
疏密　
切线方向　
正电荷　
无穷远处　
无穷远处　
负电
荷　
3. 电场真实存在，电场线是 的线，实际电场中并不存在.
假想　
×
√
A
A. M点的电场强度大于N点的电场强度
B. 坐标原点附近未画电场线的区域场强均为0
C. 将一正电荷由P点静止释放，仅在电场力作用下，可沿PM电场线运动到M点
D. 将一负电荷由O点静止释放，可能沿图中虚线移到M点
[解析]　电场线密的地方电场强度大，由图可知M点电场线比N点的密，所以M点的场 强大于N点的场强，故A正确；电场线只是大体形象描述电场，不画电场线的区域也 有电场，故B错误；一正点电荷从P点由静止释放，该电荷所受的电场力是变力，方 向与电场线相切，根据曲线运动的条件知该电荷并不能沿电场线运动到M点，故C错 误；在第一象限区域，电场中不可能存在一条沿OM方向的直线电场线，则将一负电 荷由O点静止释放，不可能沿图中虚线运动到M点，故D错误.故选A.
A. 小球A带负电、小球B带正电，且mA＞mB
B. 小球A带负电、小球B带正电，且mA＝mB
C. 小球A带正电、小球B带负电，且mA＞mB
D. 小球A带正电、小球B带负电，且mA＝mB
B
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研习任务四　几种常见的电场线
　　　　　　　　　　　　　　　　
教材　认知
认真观察常见的几种电场线的分布情况，完成下面填空.
电场 电场线 简要描述
点电荷 （1）电场线为直线
（2）方向由（正）点电荷指向无穷远处或从无穷 远处指向（负）点电荷
（3）离电荷近处电场线密，场强大；离电荷远处 电场线疏，场强小
（4）以点电荷为球心作一球面，电场线处处与球 面垂直，球面上场强大小相等，方向不同
电场 电场线 简要描述
等量同 种点电 荷 （1）由左向右，两点电荷连线上的电场强度先 变 后变 .连线中点O电场强度 为
（2）两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，电 场强度先变 后变
（3）关于O点对称的两点电场强度 （填“等大同向”或“等大反向”）
小　
大　
零　
大　
小　
等大反向　
电场 电场线 简要描述
等量异 种点电 荷 （1）由左向右，两点电荷连线上的电场强度先 变 后变
（2）从两点电荷连线中点O沿中垂线到无限远， 电场强度逐渐变
（3）关于O点对称的两点电场强度 （填“等大同向”或“等大反向”）
小　
大　
小　
等大同向　
A. A、B两点电场强度相同
B. 两个电荷连线（直线）上的电场强度，连线中点电场强度最小
C. 将一正点电荷（仅受电场力）从A点无初速度释放一定会沿电场线运动到B点
D. 两个电荷连线（直线）的中垂线上各点电场强度方向相同，大小相等
B
[解析]　电场线的切线方向表示电场强度的方向，因此A、B两点电场强度方向不同， 故A错误；依据电场线的疏密，来体现电场强度强弱，因此两个电荷连线（直线）上 的电场强度，连线中点电场强度最小，故B正确；若将一仅受电场力的正点电荷从A 点无初速度释放，假设正点电荷沿电场线运动到B点，则该电荷做曲线运动，而正点 电荷的受力时刻沿电场线的切线即轨迹的切线，与正点电荷做曲线运动受力指向轨迹 凹侧相矛盾，因此运动轨迹不会沿着电场线从A到B，故C错误；依据电场线的疏密， 来体现电场强度强弱，因此两个电荷连线（直线）的中垂线上，从两个电荷连线中点 到无穷远，电场强度越来越小，电场线的切线方向表示电场强度的方向，因此中垂线 上各点电场强度方向一致，故D错误.
AD
A. 速度先增大，再减小
B. 速度一直增大
C. 加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大
D. 加速度可能先减小，再增大
解析：根据等量负点电荷的电场线分布可知，在A、B连线的中垂线上，从无穷 远到O点，电场强度先变大后变小，到O点变为零，电场强度方向沿中垂线指向 O点.若M、N相距较远，则小球C受库仑力从M向O运动时，小球C的速度不断增 大，加速度先变大后变小，在O点时加速度变为零，速度达到最大，从O向N运 动时，小球C的速度不断减小，加速度先变大后变小（具有对称性）.如果M、N 相距较近，则小球C受库仑力从M向O运动时，小球C的速度不断增大，加速度越 来越小，在O点时加速度变为零，速度达到最大，从O向N运动时，速度不断减 小，加速度越来越大，故A、D正确.
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课后提素养
√
×
×
√
A. 若在A点换上电荷量为－q的电荷，A点场强方向发生变化
B. 若在A点换上电荷量为2q的电荷，A点的场强将变为2E
C. 若在A点移去电荷q，A点的场强变为零
D. A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
D
A. 该定义式只适用于点电荷产生的电场
B. F是试探电荷所受到的力，q是产生电场的电荷的电荷量
C. 场强的方向与F的方向相同
D. 由该定义式可知，场中某点电荷所受的静电力大小与该点场强的大小成正比
D
A. 电场线是电场中实际存在的曲线
B. 电场线实际就是带电粒子在电场中的运动轨迹
C. 电场线在电场中不能相交
D. 电场线越密的地方电场强度越大
解析：电场线是为了描述电场而引入的假想的曲线，实际上并不存在，因此A项错 误；电场线是假想的曲线，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹，因此B项错误；电 场线在电场中不能相交，因为在电场中同一地点不可能存在两个场强方向，因此C项 正确；电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线越密集，电场强度越大，电场线越 稀疏，电场强度越小，因此D项正确.
CD
A. 该点电荷带正电
B. 该点电荷带负电
C. a点和b点电场强度的方向相同
D. a点的电场强度Ea大于b点的电场强度Eb
解析：由题图可知，电场线指向该点电荷，故该点电荷是负点电荷，A错误，B正 确；因a、b两点的电场线的方向不同，故a点和b点电场强度的方向不同，C错误；a 点处的电场线比b点的密，故Ea＞Eb，D正确.
BD
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课时作业
A. 电场强度E跟F成反比，跟q成正比
C. 如果电荷在电场中某点所受的静电力大，则该点的电场强度就强
D. 一个小球在P点受到的静电力为0，P点的场强一定为0
B
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A. 大小为3E，方向和E相反
B. 大小为E，方向和E相同
C. 大小为3E，方向和E相同
D. 大小为E，方向和E相反
解析：电场强度由电场本身决定，与试探电荷的有无、电性、电荷量的大小无关，故 B正确，A、C、D错误.
B
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A. 场源电荷可能是正电荷，位置在点a左侧
B. 场源电荷可能是正电荷，位置在点b右侧
C. 场源电荷可能是负电荷，位置在点a左侧
D. 场源电荷可能是负电荷，位置在点b右侧
AC
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A. M点的电场强度与N点相等
B. M点的电场强度比N点的强
C. M点的电场强度比N点的弱
D. 带电荷量相同的电荷在M、N两点受到的电场力大小相等
解析：由题图可知，M点处电场线较密，N点处电场线较疏，则M处电场强度大于N处 电场强度，故B正确，A、C错误；由F＝Eq知带电荷量相同的电荷在M点受到的静电 力大于在N点受到的静电力，故D错误.
B
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A. 甲图中M、N两点电场强度相同
B. 乙图中M、N两点电场强度相同
C. 丙图中M、N两点电场强度不同
D. 丁图中M、N两点电场强度不同
D
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解析：题图甲中M、N两点电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；题图乙中M、 N两点电场强度大小相等，但方向相反，故B错误；题图丙中，M、N两点电场强度等 大同向，故C错误；题图丁中，M、N两点电场强度等大反向，故D正确.
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A. M点没有电场线则电场强度为零
B. M点电场强度等于N点电场强度
C. 负电荷在M点所受的静电力小于在N点所受的静电力
D. 将电子从M点由静止释放，电子将沿竖直方向向上运动
解析：M点电场线没有画出，不是没有电场线，电场强度也不为0，故A错误；电场线 密的地方电场强度大，则N点电场强度大，故B错误；电场线密的地方电场强度大， 由静电力公式F＝Eq可知电场强度越大，静电力越大，故在N点所受静电力大，C正 确；电子为负电荷，逆着电场线方向移动，故D错误.
C
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A. 在两个点电荷形成的电场中，e、f处场强相同
B. 在两电荷的连线上，O处场强大小最大
C. ad连线的垂直平分线上各点的场强大小不相等、方向也不相同
D. ad连线的垂直平分线上各点的场强大小不相等，但方向相同
解析：由等量异种点电荷形成的电场线的分布特点可知，e、f处的电场强度大小相 等，方向不相同，故A错误；等量异种点电荷电场中，在两点电荷的连线上，O处场 强大小最小，故B错误；等量异种点电荷连线的垂直平分线上各点电场强度方向均相 同，但大小不相等，故C错误，D正确.
D
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B
解析：由v－t图像可知，电荷从A到B做加速度减小的加速运动，由“加速”可知电荷 受到的静电力方向和运动方向相同，而所带电荷电性为负，则电场方向由B到A，由 “加速度减小”可知电场强度变小，即电场线变疏，即由A到B电场线变疏，故选B.
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A. A点的电场强度大小为2×103 N/C
B. B点的电场强度大小为2×103 N/C
C. 点电荷Q在A、B之间
D. 点电荷Q在O、B之间
AC
解析：由F＝Eq可知，在F－q图像中，斜率大小表示电场强度大小，由题图乙知，A 点的电场强度大小为2×103 N/C，B点的电场强度大小为500 N/C，故A对，B错；A、 B两点放置正、负不同的试探电荷，受力方向总为正，说明A、B两点的电场强度方向 相反，点电荷Q只能在A、B之间，故C对，D错.
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A. 负点电荷在从P点到O点的过程中，加速度越来越大，速度也越来越 大
B. 负点电荷在从P点到O点的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C. 负点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值
D. 负点电荷在从O点到G点的过程中，速度越来越小，加速度越来越 大
C
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解析：负点电荷在从P点到O点的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运 动，所以速度越来越大，因为从O点向上到无穷远，电场强度先增大后减小，负点电 荷在P点到O点的过程中，电场强度大小变化不确定，所以其所受电场力的大小变化 无法确定，加速度的大小变化不能确定，A、B错误；负点电荷运动到O点时，其所受 的电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以在O点时负点电荷的速度达 到最大值，C正确；负点电荷在从O点到G点的过程中，做减速运动，速度越来越小， 同理，加速度的大小变化无法确定，D错误.
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A
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解析：两等量异种点电荷电场的电场线如图所示，在它们连线的中垂线上，从连线上 的中点O到无穷远处的电场强度逐渐减小，方向不变.故选A.
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