人教版高中物理选修3-1 1．3电场强度第三课时3（16张PPT）

(共16张PPT)
1.3电场强度（第三课时）
学习目标
（1）掌握电场强度矢量的叠加，并进行简单计算。
（2）通过例题和练习，提高分析和解决力电综合问题的能力
（一）、电场强度
知识回顾
(1)定义
：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度．
(2)公式：
(3)单位：牛/库，符号N/C.
(4)方向
：规定为正电荷在该点受的电场力的方向，所以电场强度是矢量．
(5)某点的场强为1N/C，它表示1C的点电荷在此处会受到1N的电场力作用．
(6)物理意义：电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，其大小表示电场的强弱．
（1） 电场线总是从正电荷（或者从无穷远）出发到负电荷终止（或者延伸到无穷远）；
（2）电场线越密的地方，场强越大; 电场线越稀的地方，场强越小；切线方向为该点的电场方向。
（3）任意两条电场线都不相交.也不闭合
（二）、电场线的特征
（4）电场线是假想线，不是真实存在的。
问题：如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？
电场的叠加
场强叠加原理：
当空间有几个带电体同时存在时，它们的电场就相互叠加，形成合电场，这时点的电场强度就等于各个带电体单独存在时在该点产生电场强度的矢量和。
精讲：
E=E1+E2+……En
例题1
例2、（多选）图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧（ ）
A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1 B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|
C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1| D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|
解析：场强是矢量，场强的合成必须遵循平行四边形定则，由平行四边形定则可画出场强的矢量图可得到A、C、D正确.
答案:ACD
1.如图所示,AB是某个点电荷电场中的一条电场线,在线上O点放一个自由的负电荷,它将沿电场线向B点运动.下列判断正确的是（ ）
A.电场线是由B指向A,该电荷做加速运
动,加速度越来越小
B.电场线由B指向A,电荷做加速运动,
加速度大小由题设条件不能确定
C.电场线由A指向B,电荷做匀加速运动
D.电场线由B指向A,电荷做加速运动,
加速度越来越大
答案:B
变式训练
【例3】如图所示，以O为圆心，r为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有与x轴正方向相同的匀强电场E，同时在O点固定一个电荷量为＋Q的点电荷，如果把一个带电量为－q的试探电荷放在c点，则恰好平衡，那么匀强电场的场强为多少？a、d两点的实际场强为多少？
【解析】图示空间有匀强电场和点电荷形成的电场，任何一点的场强都是两个电场在该处场强的合场强。由带电量为－q的
试探电荷在c处于平衡可得：

解得匀强电场的场强为：
由正点电荷形成的电场场强方向从圆心沿半径方向向外。故在a点，点电荷场强方向沿x轴正方向；在d点，点电荷场强方向沿y轴的正方向。
在a点，为两个等大、同方向场强的合成，即


在b点，为两个等大、互相垂直的场强的合成，即
变式训练
2、如图所示，绝缘细线一端固定于O点，另一端连接一带量为q、质量为m的带正电小球，要使带电小球静止时细线与竖直方向夹角 ，可在空间加一匀强电场，则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小？最小的场强多大？这时细线中的张力多大？


解：带电小球除受电场力外，还受自身的重力和细线的拉力，而重力的切向分力mgsinα有使小球摆下的效果，为了使小球静止，电场力至少要平衡这一回复力，即电场方向沿与水平方向成α角偏向右上。
F=qEmin=mgsinα

则：Emin=
课堂小结
一、电场强度（叠加性）
当空间有几个带电体同时存在时，它们的电场就相互叠加，形成合电场，这时点的电场强度就等于各个带电体单独存在时在该点产生电场强度的矢量和。
二、电场线的特征
（1） 电场线总是从正电荷（或者从无穷远）出发到负电荷终止（或者延伸到无穷远）
（2）电场线越密的地方，场强越大; 电场线越稀的地方，场强越小；切线方向为该点的电场方向。
（3）任意两条电场线都不相交.也不闭合
（4）电场线是假想线，不是真实存在的。


1.（多选）关于电场线的说法中,正确的是（ ）
A.电场线既能描述电场的方向,也能描述电场的强弱
B.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹
C.电场线是人们为了使电场形象化而假设的从正电荷出发至负电荷终止的曲线,它不是实际存在的线
D.电场线是假设出来的一组曲线(或直线),所以它不能用实验方法来模拟
课堂训练
AC
2.电场中有一点P,下列说法中正确的是（ ）
A.若放在P点的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有放电荷,则P点场强为零
C.P点场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同
C
3（多选）图(a)中AB是某电场中的一条电场线,(b)表示放在电场线上a、b两点上的检验电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数关系,指定电场力方向由A向B为正向.由此可判定（ ）
A.场源可能是正点电荷,在A侧 B.场源可能是正点电荷,在B侧
C.场源可能是负点电荷,在A侧 D.场源可能是负点电荷,在B侧
BD
4、在同一电场中的A、B、C三点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量和它所受电场力的函数图象如下图所示，则此三点的场强大小EA、EB、EC的关系是（ ）
A．EA＞EB＞EC
B．EB＞EA＞EC
C．EC＞ EA＞EB
D．EA＞EC＞EB
C
5、（多选）一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力则：（ ）
A、粒子带正电
B、粒子的加速度逐渐减小
C、A点的场强大于B点的场强
D、粒子的速度不断减小
BCD
6、如图所示，质量m＝2.0×10-3kg的带电小球用绝缘细线竖直地悬挂于电场中，当小球的带电量为q1＝1.0×10-4C时，悬线中的张力为T1＝1.5×10-2N，则小球所在处的场强为多大？当小球的带电量为q2＝－1.0×10-4C时，悬线中的张力T2为多大？
【解析】小球的重力G=mg=2.0×10-2N
由题意：绳子拉力T1=1.5×10-2N＜G故电场力F方向向上
且有F+T1=G 得F=G-T1=5×10-3N

小球处的场强E=

当q2=-1.0×10-4C时，电场力F/=F=5×10-3N，方向向下，绳中张力为T2=G+F/=2.5×10-2N
7、如图所示，用三根长均为L的绝缘丝线悬挂两个质量均为m，带电量分别为＋q和－q的小球，若加一个水平向左的匀强电场，使丝线都被拉紧且处于平衡状态，则所加电场的场强E的大小应满足什么条件？
【解析】：分析清楚小球的受力情况，利用小球的平衡状态，即F合=0，对A进行受力分析，如图所示，其中F1为OA绳的拉力，F2为AB绳的拉力，F3为静电力依据平衡条件有：

qE=k

F2≥0
联立等式得：E≥