人教版高二物理选修3-1第一章静电场第3节电场强度（2个课时）（共55张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-1第一章静电场第3节电场强度（2个课时）（共55张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 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 | 2020-06-10 15:04:49 | ||
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文档简介
(共55张PPT)
1.3
电场强度
学习目标
1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,初步了解场是物质存在的形式之一。
2．理解电场强度，根据电场强度的定义式进行有关的计算。
3．认识匀强电场，认识点电荷的电场。
4．知道什么是电场线，会用电场线描述电场
例如：
法拉第的观点：
一
、
电场的概念：
1、带电体周围存在的特殊物质。
2、任何带点体的周围都存在电场。
3、电场的基本性质；电场对放入其中的电荷有电场力的作用，这种电荷间的作用总是通过电场进行的。
4、本章只讨论静止电荷产生的电场，称为静电场
检验电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布分布情况的电荷，特点是体积小，电量少，不对原电场造成影响（也叫试探电荷）
场源电荷：激发或产生电场的电荷（简称源电荷）
如何描述电场的强弱？
用哪个物理量来描述电场的性质？
如何描述电场的强弱？
用哪个物理量来描述电场的性质呢？
可以用试探电荷所受的静电力来描述吗？
如何描述电场的强弱？
用哪个物理量来描述电场的性质呢？
可以用试探电荷所受的静电力来描述吗？
如何描述电场的强弱？
用哪个物理量来描述电场的性质呢？
可以用试探电荷所受的静电力来描述吗？
电场中同一位置的电场
强弱与试探电荷无关
＋2q
2F
＋
q
F
＋3q
3F
F/q与试探电荷无关，只
取决于电场在此处的强弱
q
3q
3F
2F
F
2q
试探电荷
静电力
静电力F与试探电荷q的比值
＋2q
2F
＋
q
F
＋3q
3F
实验和推理表明：
3、F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质——电场的强弱
1、在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的。
2、在电场中的同一点，比值F/q是恒定的，与q无关。
放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F
跟它的电荷量q的比值
2、定义：
5、矢量还是标量？
二、电场强度
E
1、物理意义：
3、定义式：
4、单位：
描述电场强弱
E与F成正比，与q成反比？
牛[顿]每库[仑]，符号N/C
比值定义法
试探电荷电荷量
+Q
+Q
规定电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点
所受静电力的方向相同
放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F
跟它的电荷量q的比值
2、定义：
5、矢量还是标量？
矢量，规定电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同
二、电场强度
E
1、物理意义：
3、定义式：
4、单位：
描述电场强弱
E与F成正比，与q成反比？
牛[顿]每库[仑]，符号N/C
比值定义法
注意：（1）E=
为定义式，适用于一切电场。
（2）某点的电场强度的大小及方向取决于电场本身（即场源电荷及这点的位置），与检验电荷的正负、电量的大小及受到的电场力无关。
课堂训练：
问题:结合你对电场的认识,谈谈你对地球上的物体为什么会受到重力(万有引力)的认识。
解答:地球周围存在重力场(引力场),则重力场(引力场)对处在其中的有质量的物体产生了力的作用。同时,有质量的物体周围也存在重力场(引力场),也会对地球有作用力。它们之间的相互作用可以表示为:地球?重力场(引力场)?物体。
问题：设一个点电荷的电荷量为Q，距它r处有一个试探电荷q,请你根据库仑定律和电场强度的定义计算出该点的电场强度，并寻找电场强度与场源电荷的关系。
注意:（1）点电荷Q产生的电场中，某一点的场强的
大小由点电荷Q及P点到Q的距离r决定，与检验电荷q无关。
（2）当Q一定时，越靠近Q的点（r越小），场强越大。
真空中点电荷电场强度公式：
三、
真空中点电荷的电场强度
场源电荷
场源电荷
1、大小
Q是正电荷，E的方向沿着半径向外；
Q是负电荷，E的方向沿着半径向内．
2、方向
定义式，适用于一切电场
决定式，仅对点电荷的电场适用
q是检验电荷，E与q大小、有无无关
由场源电荷Q及该点到Q的距离r决定
适用范围
影响因素
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矢量和。
4、电场的叠加
+Q
-Q
P
2.如图，真空中，带电量分别为＋Ｑ和－Ｑ的点电荷Ａ、Ｂ相距ｒ，则：
（１）两点电荷连线的中点Ｏ的场强多大？
（２）在两电荷连线的中垂线上，距Ａ、Ｂ两点都为ｒ的Ｐ点的场强多大？
课堂训练：
特例
等量同种电荷
等量异种电荷
2.电场中有一点P，下列哪些说法是正确的（
）
A
.
若放在P点的检验电荷的电量减半，则P点的场强减半。
B.
若P点没有检验电荷，则P点的场强为零。
C.
P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大。
D
.
P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向。
答案：C
答案：BC
4.
真空中A、B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N，Q1=-1×10-2C，Q2=2×10-2C，移开Q1，则Q2在A处产生的电场场强大小是_______N/C，方向____________
;若移开Q2，则Q1在B处产生的电场场强大小_____N/C,方向____________.
A
-Q1
B
+Q2
1000
由A背离B
由B指向A
500
课堂小结：
1、电场
（1）概念（2）基本性质（3）理解
2、电场强度
（1）定义:
（2）公式:
（3）单位:
（4）电场强度的方向:
（5）物理意义:
3、真空中点电荷的电场强度公式:
4、电场的叠加
作业布置
1、尝试画出几种常见电场线的分布
2、固学案
1.3
电场强度2
电场线
学习目标
1．知道什么是电场线、电场线的特点及应用
2．知道什么是匀强电场及其电场线分布特点
3．了解几种常见电场电场线的分布
4．会区别电场线和带电粒子运动轨迹。
一、电场线
1．引入：为了形象描述电场而引入的电场线．
2．电场线：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场强方向一致，这样的曲线叫做电场线．
[说明]
（1）电场线是假想的线.客观上并不存在。
（2）没画电场线的地方，其电场强度不一定为零。
（3）电场线在整个空间中分布。
探究1.在不同电荷周围产生的电场的电场线相同吗?不同的话,具体形状如何?
探究2.以正点电荷为圆心,半径为R球面上各点场强相等吗?
探究3.离点电荷越近,其电场强度如何?各点场强方向如何?猜想正点荷电场线分布?
[观察1]
正点电荷的电场线分布与猜想是否一致并画出其电场线分布:
光芒四射
[观察2].
负点电荷形成电场线分布特征.
万箭穿心
特点：
①离点电荷越近，电场线越密，场强越大
②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。不存在场强相同的点。
（1）正、负点电荷的电场中电场线的分布
[观察3]
两个等量异种点电荷的电场线分布并画出其电场线：
团结协作
2、等量异种点电荷
特点：
①沿两点电荷的连线，场强先变大后变小。
②两点电荷连线中垂面（线）上，场强方向均与中垂面（线）
垂直，且距中点O距离相等的各点场强大小相等，方向相同。
③从中点O到无穷远处，场强越来越小。
[观察4]
等量同种点电荷的电场线分布并画出其电场线分布．
一致对外
3、等量同种点电荷
[特点]
①沿两点电荷的连线的中点O处场强为零，此处无电场线。O
点附近电场线稀疏，但场强并不为零。
②从中点O到无穷远处，场强先变大再变小。
[观察5]
点电荷与带电平板的电场线分布并画出电场线分布
平板表面附近的电场线与平板垂直。
带等量异种电荷平行金属板间的电场线分布．
[观察6]
边缘附近除外，中间内部均匀相同。
匀强电场
1．匀强电场：电场强度的大小和方向处处相同的电场，叫做匀强电场．
2．特点：电场线是一组距离相等的平行线．且场强处处大小相等，方向相同。
3．匀强电场的实例：两块靠近的平行金属板，大小相等，互相正对，分别带有等量的正负电荷，它们之间电场除边缘附近外是匀强电场．
电场线的特点
1.
电场线始于正电荷，终于负电荷。
对孤立的正电荷，可认为负电荷在无穷远处，电场线由正电荷出发伸向无穷远；对孤立的负电荷，可认为正电荷在无穷远处，电场线由无穷远处伸向负电荷．
2.
电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致．
过电场线上某点的切线方向是指跟电场线的行进方向一致的那个方向，如图所示．
3、电场线的疏密程度表示电场强度的大小。电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地方，场强越小．
4、两条电场线不闭合，不相交。
5、电场线是假想的，实际电场中并不存在
二、粒子运动轨迹和电场线的区别
1、电场线上每点的切线方向为该点的场强方向，也是正
电荷的受力方向；运动轨迹是带电粒子实际通过的径迹，
径迹上切线方向为粒子的速度方向。
2、运动轨迹由初速度和受力方向共同决定。运动轨迹和
电场线一般不重合是两回事。
3、只有当①电场线是直线，②只受电场力，③且带电粒子初速度为零或初速度方向在这条直线上时，运动轨迹才和电场线重合。
1.关于电场线，下述说法中正确的是：
A、电场线是客观存在的
B、电场线与电荷运动的轨迹是一致的．
C、电场线上某点的切线方向与与电荷在该点受力方向可以不同．
D、沿电场线方向，场强一定越来越大．
C
课堂训练：
2.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，它所在的电场是下图中的哪一个：(
)
D
3.如图所示MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，则下列结论正确的是(
)
A．该电场是匀强电场．
B．该电场线的方向由N指向M．
C．电子在a处的加速度小于在b处的加速度．
D．因为电子从a到b的轨迹跟MN重合，所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹．
B
课堂小结
电场线不是电场里实际存在的线，而是形象地描述电场的假想的线，电场虽然抽象但它是客观存在的物质，电场线虽然形象但它仅是假想的线．
电场强度的大小和方向处处相同的电场，叫做匀强电场．
作业布置
固学案
1.3
电场强度
学习目标
1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,初步了解场是物质存在的形式之一。
2．理解电场强度，根据电场强度的定义式进行有关的计算。
3．认识匀强电场，认识点电荷的电场。
4．知道什么是电场线，会用电场线描述电场
例如：
法拉第的观点：
一
、
电场的概念：
1、带电体周围存在的特殊物质。
2、任何带点体的周围都存在电场。
3、电场的基本性质；电场对放入其中的电荷有电场力的作用，这种电荷间的作用总是通过电场进行的。
4、本章只讨论静止电荷产生的电场，称为静电场
检验电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布分布情况的电荷，特点是体积小，电量少，不对原电场造成影响（也叫试探电荷）
场源电荷：激发或产生电场的电荷（简称源电荷）
如何描述电场的强弱？
用哪个物理量来描述电场的性质？
如何描述电场的强弱？
用哪个物理量来描述电场的性质呢？
可以用试探电荷所受的静电力来描述吗？
如何描述电场的强弱？
用哪个物理量来描述电场的性质呢？
可以用试探电荷所受的静电力来描述吗？
如何描述电场的强弱？
用哪个物理量来描述电场的性质呢？
可以用试探电荷所受的静电力来描述吗？
电场中同一位置的电场
强弱与试探电荷无关
＋2q
2F
＋
q
F
＋3q
3F
F/q与试探电荷无关，只
取决于电场在此处的强弱
q
3q
3F
2F
F
2q
试探电荷
静电力
静电力F与试探电荷q的比值
＋2q
2F
＋
q
F
＋3q
3F
实验和推理表明：
3、F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质——电场的强弱
1、在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的。
2、在电场中的同一点，比值F/q是恒定的，与q无关。
放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F
跟它的电荷量q的比值
2、定义：
5、矢量还是标量？
二、电场强度
E
1、物理意义：
3、定义式：
4、单位：
描述电场强弱
E与F成正比，与q成反比？
牛[顿]每库[仑]，符号N/C
比值定义法
试探电荷电荷量
+Q
+Q
规定电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点
所受静电力的方向相同
放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F
跟它的电荷量q的比值
2、定义：
5、矢量还是标量？
矢量，规定电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同
二、电场强度
E
1、物理意义：
3、定义式：
4、单位：
描述电场强弱
E与F成正比，与q成反比？
牛[顿]每库[仑]，符号N/C
比值定义法
注意：（1）E=
为定义式，适用于一切电场。
（2）某点的电场强度的大小及方向取决于电场本身（即场源电荷及这点的位置），与检验电荷的正负、电量的大小及受到的电场力无关。
课堂训练：
问题:结合你对电场的认识,谈谈你对地球上的物体为什么会受到重力(万有引力)的认识。
解答:地球周围存在重力场(引力场),则重力场(引力场)对处在其中的有质量的物体产生了力的作用。同时,有质量的物体周围也存在重力场(引力场),也会对地球有作用力。它们之间的相互作用可以表示为:地球?重力场(引力场)?物体。
问题：设一个点电荷的电荷量为Q，距它r处有一个试探电荷q,请你根据库仑定律和电场强度的定义计算出该点的电场强度，并寻找电场强度与场源电荷的关系。
注意:（1）点电荷Q产生的电场中，某一点的场强的
大小由点电荷Q及P点到Q的距离r决定，与检验电荷q无关。
（2）当Q一定时，越靠近Q的点（r越小），场强越大。
真空中点电荷电场强度公式：
三、
真空中点电荷的电场强度
场源电荷
场源电荷
1、大小
Q是正电荷，E的方向沿着半径向外；
Q是负电荷，E的方向沿着半径向内．
2、方向
定义式，适用于一切电场
决定式，仅对点电荷的电场适用
q是检验电荷，E与q大小、有无无关
由场源电荷Q及该点到Q的距离r决定
适用范围
影响因素
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矢量和。
4、电场的叠加
+Q
-Q
P
2.如图，真空中，带电量分别为＋Ｑ和－Ｑ的点电荷Ａ、Ｂ相距ｒ，则：
（１）两点电荷连线的中点Ｏ的场强多大？
（２）在两电荷连线的中垂线上，距Ａ、Ｂ两点都为ｒ的Ｐ点的场强多大？
课堂训练：
特例
等量同种电荷
等量异种电荷
2.电场中有一点P，下列哪些说法是正确的（
）
A
.
若放在P点的检验电荷的电量减半，则P点的场强减半。
B.
若P点没有检验电荷，则P点的场强为零。
C.
P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大。
D
.
P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向。
答案：C
答案：BC
4.
真空中A、B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N，Q1=-1×10-2C，Q2=2×10-2C，移开Q1，则Q2在A处产生的电场场强大小是_______N/C，方向____________
;若移开Q2，则Q1在B处产生的电场场强大小_____N/C,方向____________.
A
-Q1
B
+Q2
1000
由A背离B
由B指向A
500
课堂小结：
1、电场
（1）概念（2）基本性质（3）理解
2、电场强度
（1）定义:
（2）公式:
（3）单位:
（4）电场强度的方向:
（5）物理意义:
3、真空中点电荷的电场强度公式:
4、电场的叠加
作业布置
1、尝试画出几种常见电场线的分布
2、固学案
1.3
电场强度2
电场线
学习目标
1．知道什么是电场线、电场线的特点及应用
2．知道什么是匀强电场及其电场线分布特点
3．了解几种常见电场电场线的分布
4．会区别电场线和带电粒子运动轨迹。
一、电场线
1．引入：为了形象描述电场而引入的电场线．
2．电场线：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场强方向一致，这样的曲线叫做电场线．
[说明]
（1）电场线是假想的线.客观上并不存在。
（2）没画电场线的地方，其电场强度不一定为零。
（3）电场线在整个空间中分布。
探究1.在不同电荷周围产生的电场的电场线相同吗?不同的话,具体形状如何?
探究2.以正点电荷为圆心,半径为R球面上各点场强相等吗?
探究3.离点电荷越近,其电场强度如何?各点场强方向如何?猜想正点荷电场线分布?
[观察1]
正点电荷的电场线分布与猜想是否一致并画出其电场线分布:
光芒四射
[观察2].
负点电荷形成电场线分布特征.
万箭穿心
特点：
①离点电荷越近，电场线越密，场强越大
②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。不存在场强相同的点。
（1）正、负点电荷的电场中电场线的分布
[观察3]
两个等量异种点电荷的电场线分布并画出其电场线：
团结协作
2、等量异种点电荷
特点：
①沿两点电荷的连线，场强先变大后变小。
②两点电荷连线中垂面（线）上，场强方向均与中垂面（线）
垂直，且距中点O距离相等的各点场强大小相等，方向相同。
③从中点O到无穷远处，场强越来越小。
[观察4]
等量同种点电荷的电场线分布并画出其电场线分布．
一致对外
3、等量同种点电荷
[特点]
①沿两点电荷的连线的中点O处场强为零，此处无电场线。O
点附近电场线稀疏，但场强并不为零。
②从中点O到无穷远处，场强先变大再变小。
[观察5]
点电荷与带电平板的电场线分布并画出电场线分布
平板表面附近的电场线与平板垂直。
带等量异种电荷平行金属板间的电场线分布．
[观察6]
边缘附近除外，中间内部均匀相同。
匀强电场
1．匀强电场：电场强度的大小和方向处处相同的电场，叫做匀强电场．
2．特点：电场线是一组距离相等的平行线．且场强处处大小相等，方向相同。
3．匀强电场的实例：两块靠近的平行金属板，大小相等，互相正对，分别带有等量的正负电荷，它们之间电场除边缘附近外是匀强电场．
电场线的特点
1.
电场线始于正电荷，终于负电荷。
对孤立的正电荷，可认为负电荷在无穷远处，电场线由正电荷出发伸向无穷远；对孤立的负电荷，可认为正电荷在无穷远处，电场线由无穷远处伸向负电荷．
2.
电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致．
过电场线上某点的切线方向是指跟电场线的行进方向一致的那个方向，如图所示．
3、电场线的疏密程度表示电场强度的大小。电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地方，场强越小．
4、两条电场线不闭合，不相交。
5、电场线是假想的，实际电场中并不存在
二、粒子运动轨迹和电场线的区别
1、电场线上每点的切线方向为该点的场强方向，也是正
电荷的受力方向；运动轨迹是带电粒子实际通过的径迹，
径迹上切线方向为粒子的速度方向。
2、运动轨迹由初速度和受力方向共同决定。运动轨迹和
电场线一般不重合是两回事。
3、只有当①电场线是直线，②只受电场力，③且带电粒子初速度为零或初速度方向在这条直线上时，运动轨迹才和电场线重合。
1.关于电场线，下述说法中正确的是：
A、电场线是客观存在的
B、电场线与电荷运动的轨迹是一致的．
C、电场线上某点的切线方向与与电荷在该点受力方向可以不同．
D、沿电场线方向，场强一定越来越大．
C
课堂训练：
2.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，它所在的电场是下图中的哪一个：(
)
D
3.如图所示MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，则下列结论正确的是(
)
A．该电场是匀强电场．
B．该电场线的方向由N指向M．
C．电子在a处的加速度小于在b处的加速度．
D．因为电子从a到b的轨迹跟MN重合，所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹．
B
课堂小结
电场线不是电场里实际存在的线，而是形象地描述电场的假想的线，电场虽然抽象但它是客观存在的物质，电场线虽然形象但它仅是假想的线．
电场强度的大小和方向处处相同的电场，叫做匀强电场．
作业布置
固学案