人教版選修11 1.2 電場(chǎng)（37張）.ppt

1 2 電場(chǎng) 彈力和摩擦力都是在兩個(gè)物體相互接觸的情況下發(fā)生的 而兩個(gè)物體沒(méi)有接觸 就可以發(fā)生靜電力的作用 那么 電荷間的相互作用是通過(guò)什么發(fā)生的 問(wèn)題的提出 第二節(jié)電場(chǎng) 一 電場(chǎng) 1 定義 電荷的周圍存在一種特殊的物質(zhì) 叫做電場(chǎng) 2 基本性質(zhì) 對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用 3 說(shuō)明 場(chǎng)的概念的建立 是人類對(duì)客觀世界認(rèn)識(shí)的一個(gè)重要進(jìn)展 現(xiàn)在 人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到 實(shí)物和場(chǎng)是物質(zhì)存在的兩種不同形式 雖然我們看不見(jiàn)電場(chǎng)和磁場(chǎng) 但它們是客觀存在的物質(zhì) 如圖 電荷q周圍存在電場(chǎng) 把試探電荷q放入電場(chǎng)中a b兩點(diǎn) 電荷q要受到電場(chǎng)力fa fb的作用 反映了電場(chǎng)具有力的性質(zhì) 電荷q在a b兩點(diǎn)受到的作用力fa fb大小是否相等 二 電場(chǎng)強(qiáng)度 f q這個(gè)比值由電荷q在電場(chǎng)中的位置所決定 跟電荷q無(wú)關(guān) 是反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量 實(shí)驗(yàn)表明 在電場(chǎng)中的同一點(diǎn) 比值f q是恒定的 在電場(chǎng)中的不同點(diǎn) 比值f q一般是不同的 在物理學(xué)中 就用比值f q來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱 怎樣來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱 能否直接用電場(chǎng)力的大小來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱 結(jié)論 f q能反映電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的力的性質(zhì) 電場(chǎng)的強(qiáng)弱 2 電場(chǎng)中不同的點(diǎn) 同一電荷所受力也不同 比值f q一般是不同的 1 電場(chǎng)中的同一點(diǎn) 不同電荷所受力不同 比值f q是一定的 問(wèn)題2 1 定義 放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力f跟它的電荷量q的比值 叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng) 2 公式 3 單位 牛每庫(kù) 符號(hào)是n c 牛 庫(kù) n c 4 物理意義 描述電場(chǎng)力的性質(zhì) f qe 也可以說(shuō)是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的 5 大小決定因素 由電場(chǎng)本身決定 與q f無(wú)關(guān) 6 方向 規(guī)定正電荷所受的電場(chǎng)力的方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向 7 說(shuō)明 用比值定義物理量在物理學(xué)中 常常用比值定義一個(gè)物理量 用來(lái)表示研究對(duì)象的某種性質(zhì) 例 速度加速度功率密度電阻電場(chǎng)強(qiáng)度 練習(xí) 在電場(chǎng)中a處放點(diǎn)電荷 q 其受電場(chǎng)力為f 方向向左 則a處場(chǎng)強(qiáng)大小 方向?yàn)?若將a處放點(diǎn)電荷為 2q 則該處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 方向?yàn)?向左 向左 三 電場(chǎng)力 正電荷的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同 f qe 負(fù)電荷的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反 四 電場(chǎng)線 1 問(wèn)題 我們可以用什么方法來(lái)形象地描述電場(chǎng)呢 2 定義 在電場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線 使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致 這樣的曲線就叫做電場(chǎng)線 如下圖 3 作用 切線方向表示e的方向 曲線的疏密表示e的大小 4 電場(chǎng)線的模擬 不同電場(chǎng)中 電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)分布不同 它們的電場(chǎng)線形狀也不一樣 下面是幾種電場(chǎng)的電場(chǎng)線 特點(diǎn) a 離點(diǎn)電荷越近 電場(chǎng)線越密 場(chǎng)強(qiáng)越大b 以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面 電場(chǎng)線處處與球面垂直 在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等 方向不同 5 幾種常見(jiàn)電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布情況 1 正 負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布 特點(diǎn) a 沿點(diǎn)電荷的連線 場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大 b 兩點(diǎn)電荷連線中垂面 中垂線 上 場(chǎng)強(qiáng)方向均相同 且總與中垂面 中垂線 垂直 2 等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布 c 在中垂面 中垂線 上 與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0等距離各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等 3 等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布情況 特點(diǎn) a 兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)o處場(chǎng)強(qiáng)為0b 兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏 但場(chǎng)強(qiáng)并不為0c 兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏 6 電場(chǎng)線的特點(diǎn) 1 電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā) 終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷 2 電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交 不中斷 3 在同一幅圖中 電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密 電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏 可以用電場(chǎng)線的疏密來(lái)表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小 五 勻強(qiáng)電場(chǎng)1 定義 電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向都相同的電場(chǎng)2 電場(chǎng)線分布圖 3 電場(chǎng)線特點(diǎn) 勻強(qiáng)電場(chǎng)是大小和方向都相同的電場(chǎng) 故勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是平行等距的直線說(shuō)明 平行但間距不均勻的電場(chǎng)是不存在的 1 電場(chǎng) 1 產(chǎn)生 電荷周圍空間存在電場(chǎng) 2 性質(zhì) 對(duì)處在場(chǎng)中的電荷有電場(chǎng)力的作用 2 電場(chǎng)強(qiáng)度e 描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量 1 定義 e f q 2 單位 n c 3 方向 與正電荷在該點(diǎn)受電場(chǎng)力方向相同 4 電場(chǎng)中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由本身決定 與放入電場(chǎng)的電荷無(wú)關(guān) 3 電場(chǎng)線 1 電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā) 終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷 2 疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小 疏處小 密處大 3 切線表示方向4 勻強(qiáng)電場(chǎng) 大小和方向都相同的電場(chǎng) 電場(chǎng)線是平行等距的直線 小結(jié) 解析 試探電荷q在a b兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小相等 但方向不同 所以a b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同 課堂練習(xí) p9問(wèn)題與練習(xí)1 4 課外作業(yè) p9問(wèn)題與練習(xí)2 3 4 課堂練習(xí)和課外作業(yè) 1 答 這種說(shuō)法不正確 電場(chǎng)線的切線方向是正電荷在電場(chǎng)中受力的方向 2 答 這個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向下 3 答 a帶負(fù)電荷 b帶正電荷 課外作業(yè) p9問(wèn)題與練習(xí)2 3 4 4 答 1 b點(diǎn)電場(chǎng)最強(qiáng) c點(diǎn)電場(chǎng)最弱 2 各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向如左圖 3 一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷放在a b c上 它所受電場(chǎng)力的方向如右圖所示 練習(xí) 1 電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式為e f q 則 a 它只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)b 無(wú)論檢驗(yàn)電荷的q值如何變化 f與q的比值對(duì)電場(chǎng)中同一點(diǎn)來(lái)講是不變的c 電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與放在該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力成正比d 場(chǎng)強(qiáng)方向與檢驗(yàn)電荷的極性有關(guān) 2 下列關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)的說(shuō)法正確的是 a 公式e f q適用于任何電場(chǎng)b 公式e f q只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)c 在一個(gè)以點(diǎn)電荷q為中心 r為半徑的球面上 各處的場(chǎng)強(qiáng)都相同d 空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度e與放在該處的點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力f成正比 與點(diǎn)電荷的電荷量q成反比 3 關(guān)于電場(chǎng)線的幾種說(shuō)法中 正確的是 a 沿電場(chǎng)線方向 場(chǎng)強(qiáng)必定越來(lái)越小 b 在復(fù)雜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是可能相交的 c 點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定跟電場(chǎng)線相重合 d 電場(chǎng)線越密的地方 同一檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力就越大 4 如圖所示 帶箭頭的直線是某一電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線 在這條直線上有a b兩點(diǎn) 用ea eb表示a b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 則 a a b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的方向相同 b 電場(chǎng)線是直線 可知ea eb c 不知a b附近的電場(chǎng)線分布 ea eb的大小不能確定 d 電場(chǎng)線從a指向b 所以ea eb 5 電場(chǎng)中有一點(diǎn)p 下列哪些說(shuō)法正確的是 a若放在p點(diǎn)的試探電荷的電量減半 則p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半 b若p點(diǎn)沒(méi)有試探電荷 則p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零 cp點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大 則同一電荷在p點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大 dp點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向 c 6 真空中有一電場(chǎng) 在電場(chǎng)中的p點(diǎn)放一電量為4 10 9c的試探電荷 它受到的電場(chǎng)力2 10 5n 則p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)度n c 把試探電荷的電量減少為2 10 9c 則檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力為n 如果把這個(gè)試探電荷取走 則p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為n c 5 103 1 10 5 5 103 7 在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1和q2 分別位于a和b 相距20cm q1為4 10 8c q2為 8 10 8c 則在ab連線上a點(diǎn)的外側(cè)離a點(diǎn)20cm處的d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小 方向如何 4 5 103n c 方向由d指向a 8 如圖 是靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布 下列說(shuō)法正確的是 a 這個(gè)電場(chǎng)只能是負(fù)電荷的電場(chǎng)b 點(diǎn)電荷q在a b兩處受到的電場(chǎng)力fb fac 點(diǎn)電荷q在a b兩處的加速度大小 aa ab 不計(jì)重力 d 負(fù)電荷在b點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力方向沿b點(diǎn)切線方向 a b b 9 如圖為一條電場(chǎng)線 下列說(shuō)法正確的是 a ea一定大于ebb 因電場(chǎng)線是直線 所以是勻強(qiáng)電場(chǎng) 故ea ebc a點(diǎn)電場(chǎng)方向一定由a指向bd ab兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向不能確定 a b c 10 電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是4 0 104n c 電荷量為 5 0 10 8c的點(diǎn)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力是多大 電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向是相同還是相反 電荷量為 5 0 10 8c的點(diǎn)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力是多大 電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向是相同還是相反 解 電荷量為 5 0 10 8c的點(diǎn)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為f eq 4 0 104 5 0 10 8n