新教材物理必修第三册 9.3 电场 电场强度 课件（42张ppt）

课件42张PPT。第3节 电场 电场强度1. 知道电荷间的相互作用是通过电场实现的。知道场与实物是物质存在的两种不同
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. 能推导点电荷的电场强度公式，并能进行有关的计算。知道电场强度的叠加原理，
并能用这一原理进行简单的计算。
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和方向。学习目标复习提问:在真空中两静止点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上 。带电体间距离远大于物体本身线度电荷均匀分布的球体。2 .电荷之间的相互作用有什么规律？　1.什么是点电荷？弹力和摩擦力都是在两个物体相互接触的情况下发生的。而两个电荷没有接触，就可以发生静电力的作用。那么，电荷间的相互作用是通过什么发生的？ 问题的提出Ｂ+ 1837年英国物理学家法拉第提出电荷周围存在电场，电场的基本性质是：它对放入的电荷产生力的作用。磁场—两个磁极之间的相互作用是通过磁场来传递的电场—两个电荷之间的相互作用是通过电场来传递的电磁场A的电场B的电场B受到的力是A产生的电场对B的作用力A受到的力是B产生的电场对A的作用力静止电荷所产生的电场- - - - 静电场1.定义： 2 .基本性质：电荷周围存在的能对其它电荷产生力作用的一种物质对放入其中的电荷有力的作用，
这种力叫电场力。一、电场电场看不见，又摸不着，我们怎样去描述其是否存在及其强弱呢？试探电荷：在电场中放入一个带电小球检验电场的存在与强弱，我们把它称为- - 试探电荷（检验电荷）
场源电荷：产生电场的那个电荷称为- - 场源电荷 （源电荷）猜想： 能否用电场力的大小表示电场的强弱？试探电荷特点：电量很小（不影响源电荷的电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷。+Q 不同的电荷q在电场的同一点所受的电场力F是否相同？ 显然，不同的电荷在电场中同一点所受的电场力不同,但电场中同一点的电场显然又是一定的, 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱.AB 电荷q在距Q较近的A点，受到的电场力大. 电荷q在距Q较远的B点，受到的电场力小.同一试探电荷q在电场中的不同点
受到的电场力的大小是否相同?结论:F/q能反映电场中某点电场力的性质——电场的强弱。2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值F/q是一定的。实验发现：二、电场强度 1.定义：2.公式： F——电场力 国际单位：牛（N）q——电量 国际单位：库（C） E——电场强度 国际单位：牛/库（N/C） 4.方向： 放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。比值定义法
规定其方向与正电荷在该点的受力方向相同。 5、物理意义：描述该点电场强弱和方向，场强反映电场的力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关 。3、大小决定因素：由电场本身决定，与q、F无关+Q+qFE+Q-qFE根据规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。
-Q+qFE-Q-qEF　　物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同．6.场强的矢量性：三、真空中点电荷的场强1、大小2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷, 负点电荷电场方向指向电荷3.适用条件：只适用于真空中点电荷定义式，适用于一切电场仅对点电荷的电场适用q是检验电荷，E与q无关由场源电荷Q及该点到Q的距离r决定将试探电荷放入两个点电荷产生的场中结论：真空中多个点电荷在某点产生的合场强等于各个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和。这就是场强叠加原理。E1E2E1：如果真空中场源电荷不止一个点电荷，如何求电场中任一点的合场强 四.电场的叠加2、一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同仅指电荷在电场中的受力 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定义式：计算式：
E的大小只决定于电场本身，与电荷q无关 F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定E是矢量，其方向与正电荷
(+q)在该点受到的电场力的方向相同F是矢量，其方向对于正电荷(+q),F与E同向；对于负电荷(-q),F与E反向?
E的单位：F的单位：E=F/q
F=qE牛/库 (N/C)牛 (N)六、电场线1、问题：我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？
2、定义：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，这样的曲线就叫做电场线。如下图
3、作用：
切线方向表示E的方向；
曲线的疏密表示E的大小4、电场线的特征
1）静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点2）电场线不会相交，也不会相切
3）电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱
4）电场线是假想的，实际电场中并不存在
5）电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系如果相交，交点就会有两个切线方向，而同一点的场强和方向是唯一的。（一）点电荷的电场线分布几种特殊的电场电场线的分布特点：a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大
b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。（1）正、负点电荷的电场中电场线的分布（2）等量异种电荷电场线分布 特点：a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大.b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上,场强方向均相同,且总与中垂面（中垂线）垂直.c、在中垂面（中垂线）上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等.3.等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点：a、两点电荷连线中点O处场强为0.
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0.
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏.（4）匀强电场特点：a、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线.
b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行.题1［2019·河北武邑中学高二期中］关于电场强度，下列说法正确的是（　　）
A.由E= 可知，某电场的电场强度E与q成反比，与F成正比
B.正、负试探电荷在电场中同一点受到的静电力方向相反，所以某点电场强度的方向与放入该点试探电荷的正负有关
C.电场中某点的电场强度与放入该点的试探电荷的正负无关
D.电场中某点不放试探电荷时，该点电场强度等于0常考题型题组一　对电场强度的理解C【解析】A错，C对：电场强度是一个用比值定义的物理量，与放入的试探电荷受到的静电力大小F及带电荷量q无关，仅由电场本身决定。
B错：规定电场强度的方向与正电荷受力的方向相同，负电荷受力的方向与电场强度方向相反，电场强度的方向与试探电荷的正负无关。
D错：电场强度与是否有试探电荷存在无关。题2如图所示在一个电场中A、B、C、D四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷的电荷量跟它所受静电力的函数关系图像，那么下列叙述正确的是（　　）
A. A、B、C、D四点的电场强度的大小相等
B. A、B、C、D四点的电场强度的大小关系是ED>EA>EB>EC
C. A、B、C、D四点的电场强度的大小关系是EA>EB>ED>EC
D.无法确定这四个点的电场强度大小关系B题组二　点电荷的电场题3［2019·吉林榆树一中期末］点电荷电场的某条电场线如图所示，关于A、B、C各点的电场强度的关系，下列说法正确的是（　　）
A. A点的电场强度大于C点的电场强度
B. C点的电场强度大于B点的电场强度
C. A、B两点的电场强度相同
D.三点的电场强度大小都不相同AD题组三　电场强度的叠加?乙B?AD题组四　电场线题8［2019·山东日照期中］ ［多选］关于电场线的特征，下列说法中正确的是（　　）
A.如果某空间中的电场线是曲线，那么在同一条电场线上各处的电场强度不相同
B.如果某空间中的电场线是直线，那么在同一条电场线上各处的电场强度相同
C.如果空间中只存在一个孤立的点电荷，那么这个空间中的任意两条电场线都不相交；如果空间中存在两个以上的点电荷，那么这个空间中
有许多电场线相交
D.电场中任意两条电场线都不相交【解析】A对：电场线的切线方向即为电场强度的方向，如果某空间中的电场线是曲线，那么在同一条电场线上各处的电场强度方向不相同。
B错：如果某空间中的电场线是直线，那么在同一条电场线上各处的电场强度的方向相同，而大小不一定相等。
C错，D对：电场线的切线方向即为电场强度的方向，电场中任意两条电场线都不相交。AD题9［多选］如图所示M、N为两个等量同种正点电荷，在其连线的中垂线上的P点（离O点很近）放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（　　）
A.点电荷q在从P运动到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B.点电荷q在从P运动到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C.点电荷q运动到O点时加速度为0，速度达到最大值
D.点电荷q越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到点电荷q的速度为0BCD题10真空中有两个等量异种点电荷，以连线中点O为坐标原点，以它们连线的中垂线为x轴，图中能正确表示x轴上电场强度变化情况的是（　　）A题11一负点电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v-t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布图可能是图中的（　　）C题组五　电场线与带电粒子的运动轨迹题12［2019·北京101中高二期中］图中实线是一簇未标明方向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静电力作用，下列判断正确的是（　　）
A.带电粒子所带电荷为负电
B.带电粒子在a、b两点的受力方向相同
C.带电粒子所带电荷为正电
D.带电粒子在a点的动能较大【解析】　A、C错：由题图知，带电粒子的运动轨迹向左弯曲，说明带电粒子在a、b
两点受到的静电力沿电场线向左，由于电场线方向不明，所以无法确定带电粒子的电性。
B错：由轨迹弯曲方向与带电粒子速度方向的关系分析可知，带电粒子在a、b两点的受力方向沿电场线大致向左，但是方向不同。
D对：若带电粒子从a向b运动，则静电力对带电粒子做负功，带电粒子的动能减小；相反，若带电粒子从b向a运动，则静电力对带电粒子做正功，带电粒子的动能增大，所以带电粒子在a点的动能较大。D题13［2019·山东潍坊一中高二期中］以下关于电场线的叙述，正确的是（　　）
A.电场线是电荷移动的轨迹
B.电场线是仅受静电力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹
C.电荷的运动轨迹有可能与电场线重合
D.仅受静电力作用时，电荷不可能沿电场线运动C题组六　静电场中的力学问题题14［2019·山东新泰二中高二期中］如图所示，长l=1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10-6 C，匀强电场的电场强度E=3.0×103 N/C，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：
（1）小球所受静电力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。题15［2019·河北武邑中学高二期末］如图所示，竖直放置的光滑圆环上，穿过一个绝缘小球，小球质量为m，带电荷量为q，整个装置置于水平向左的匀强电场中。今将小球从与环心O在同一水平线上的A点由静止释放，它沿顺时针方向运动到环的最高点D时速度恰好为0，则：
（1）电场强度为多大？
（2）小球到达最低点B时对环的压力为多大？谢谢！