鲁科版（2019）高中物理必修第三册1.3电场与电场强度-课件

电场与电场强度
核心素养
物理观念
科学思维
1.通过对物理学史的了解，知道电场是一种物质。
2.会用电场线描述电场，了解常见电场的电场线的分布。
3.了解电场强度。
1.通过电场强度的定义，体会物理量之比定义新物理量的方法。
2.通过模型的建立，能用电场线描绘常见的电场。
知识点一　电场及电场力

1.电场：存在于______周围的一种特殊物质，电荷之间的相互作用是通过_____传递的。静止电荷产生的电场称为__________。
2.电场力：电场对处在其中的电荷有_____的作用，这种力称为电场力。
电荷
电场
静电场
力
(1)电场是人们为了解释电荷间的作用力，人为创造的，并不是真实存在的。( )
(2)电场看不见、摸不着，因此电场不是物质。( )
(3)电场对放入其中的任何电荷都有力的作用。( )
[思考判断]
×
×
√
知识点二　电场强度
1.电场强度
(1)定义：放入电场中某点的试探电荷受到的_________与它的_________之比。
2.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。
电场力F
电荷量q
正电荷
负电荷
力
[思考判断]
×
×
知识点三　电场线
[观图助学]
散开的头发大致
显示电场线的分布
带电人体的头发由于静电斥力而竖直散开。
1.电场线：在电场中绘出一些曲线，曲线上任一点的__________与该点电场强度的方向一致。
2.电场线的特点
(1)电场线是为了形象描述电场而假想的_____，实际并不存在。
(2)任意两条电场线__________。
不相交
因为电场中某点的电场强度的方向沿电场线在该点的切线方向，若电场线相交，那么交点处就会出现两条切线，这时的电场强度失去了方向的唯一性，所以电场线不能相交。
切线方向
线
(3)电场线的______表示电场的强弱；电场线上某点的____________表示该点的电场强度的方向。
(4)电场线总是从________或_____________，终止于_______或_______，即电场线不闭合，在无电荷处不中断。
疏密
切线方向
正电荷
无穷远出发
无穷远
负电荷
[思考判断]
(1)电场线是电荷在电场中的运动轨迹。( )
(2)电场线的疏密表示电场的弱强。( )
(3)电场线可以相交，也可以相切。( )
×
√
×
核心要点
电场及电场力
[要点归纳]
(1)电场是一种特殊的物质，并非由分子、原子组成，虽然看不见、摸不着，但它与实物一样客观存在着，它能通过一些性质表现其存在，它与实物一样，也具有物质的一般的重要属性，如质量、能量等。
(2)电荷的周围一定存在电场，静止电荷的周围存在着静电场，本章所研究的规律，有些只适用于静电场。
(3)电荷间的相互作用是通过电场发生的，是通过电场来传递的。
[试题案例]
[例1] 下列说法中不正确的是(　　)
A.只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B.电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的
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处在它里面的电荷有力的作用
D.电场是人为设想出来的，其实并不存在
解析　凡是有电荷的地方，周围就存在着电场，电荷间的相互作用是通过电场传递的，电场对处在其中的电荷有力的作用，A、C说法正确；电场是一种客观存在的物质，是物质存在的一种形式，不是人为假想出来的，B说法正确，D说法错误。
答案　D
[针对训练1] (多选)下列关于电场的说法正确的是(　　)
A.电场不是客观存在的物质，是为了研究静电力而假想的
B.两电荷之间的相互作用力是一对平衡力
C.电场是客观存在的物质，但不是由分子、原子等实物粒子组成的
D.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用
解析　电场是物质的一种，是客观存在的，但并不是由分子、原子等组成的，电场线才是假想的，A错误，C正确；两电荷之间的相互作用力是一对作用力和反作用力，B错误；电场对放入其中的电荷有力的作用是电场的基本性质，D正确。
答案　CD
[要点归纳]
(1)唯一性：电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的，与是否放入试探电荷及放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。电场中不同位置的电场强度一般是不同的。
(2)矢量性：电场强度描述了电场的方向，是矢量，其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同，与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。
(3)物理意义：表示电场强弱和方向的物理量，数值上等于单位电荷量的电荷在电场中受到的静电力。
核心要点
电场强度
[试题案例]
[例2] 如图所示，A为带正电，电荷量为Q的金属板，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止。设小球用绝缘细线悬挂于O点，求小球所在处的电场强度。
点拨　这里，带电金属板A的大小和形状与两带电体之间的距离相比是不能忽略的，故带电金属板不能看成点电荷。
解析　分析小球的受力如图所示，由平衡条件得
F电＝mgtan θ
由于小球带正电，所以小球所在处的电场强度方向水平向右。
[针对训练2] 一检验电荷Q1，其所带电荷量q＝4×10－9 C，在电场中P点受到的电场力F＝6×10－7 N。求：
(1)P点的电场强度大小；
(2)没有检验电荷时，P点的电场强度大小；
(3)放一电荷量为q′＝1.2×10－6 C的点电荷Q2在P点，受到的电场力F′是多大？
答案　(1)1.5×102 N/C　(2)1.5×102 N/C　(3)1.8×10－4 N
[要点归纳]
1.点电荷的场强分布
核心要点
电场线
(1)离点电荷越近，电场线越密集，电场强度越大。
(2)点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点。
(3)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直。在此球面上电场强度大小处处相等，方向各不相同。
2.等量点电荷
(1)等量异种点电荷
“手牵手，心连心”相吸状
①两点电荷连线之间，电场强度的大小先减小后增大，中点O的电场强度最小。
②连线中垂线上，O点的电场强度最大，沿中垂线从O到无穷远，电场强度一直减小。
(2)等量同种点电荷
“势不两立”相斥状
①两点电荷连线之间的电场强度的大小先变小后变大，中点O的场强为零。
②连线中垂线上，沿中垂线从O点到无穷远，电场强度先增大后减小。
[试题案例]
[例3] 某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.c点的电场强度大于b点的电场强度
B.若将一试探电荷＋q由a点静止释放，只在静电力作用下它将沿电场线运动到b点
C.b点的电场强度大于d点的电场强度
D.a点和b点的电场强度的方向相同
解析　电场线的疏密表征了电场强度的大小，由题图可知EaEc，Eb>Ed，故选项C正确，A错误；由于电场线是曲线，由a点静止释放的正电荷只在静电力作用下不可能沿电场线运动，故选项B错误；电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a点和b点的切线不在同一条直线上，故选项D错误。
答案　C
误区警示　对电场线的理解的常见误区
(1)电场线实际上并不存在。
(2)没有电场线的地方场强不一定为零。
电场线的疏密程度可以定性地描述电场的强弱，但不是说有电场的地方都充满了电场线。
(3)电场线并不是电荷的运动轨迹。
[针对训练3] 如图所示为点电荷A、B所形成的电场的电场线分布图，O为A、B连线的中点，c、d为AB垂直平分线上的点，Oa＝Ob，Oc＝Od，则下列说法正确的是(　　)
A.A一定带正电荷，B一定带正电荷 B.O处的场强为零
C.a、b两点的场强相同 D.c、d两点的场强相同
解析　A、B一定是同种电荷，既可能均带负电荷也可能均带正电荷，故A错误；A、B各自在O处产生的场强等值反向，合场强为零，故B正确；a、b两点的场强大小相等，但方向相反，c、d两点的场强大小相等，但方向相反，故C、D错误。
答案　B
谢 谢