粵教版物理選修3-1三維設計 1.3電場強度(可自主編輯)課件

1、結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1電場電場(1)電荷的周圍存在電荷的周圍存在_。帶電體間的相互作用是通。帶電體間的相互作用是通過周圍的過周圍的_發(fā)生的。發(fā)生的。(2)電場的基本性質：對放入其中的電場的基本性質：對放入其中的_有力的作用。有力的作用。自讀教材自讀教材抓基礎抓基礎 第三節(jié)第三節(jié) 電電 場場 強強 度度 電場及電場的描述電場及電場的描述電場電場電場電場電荷電荷結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁2電場強度電場強度(1)定義：放入電場中某一點的試探電荷所受定義：放入電場中某一點的試探電荷所受_的大小與它的的大小與它的_的比值。的比值。(2)定義式：定義式：_。(3)單位：單位：_，讀作

2、牛每庫。，讀作牛每庫。(4)方向：電場強度是方向：電場強度是_，規(guī)定某點電場強度的方向，規(guī)定某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向_。負電荷在電場。負電荷在電場中某點所受的電場力的方向跟該點電場強度的方向中某點所受的電場力的方向跟該點電場強度的方向_。3勻強電場勻強電場電場中各點的場強電場中各點的場強_和和_都相同。都相同。電場力電場力電荷量電荷量N/C矢量矢量相同相同相反相反大小大小方向方向結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁提示：提示：這種說法錯誤。因為電場中某點的場強大小由電場這種說法錯誤。因為電場中某點的場強大小由電場本身決定，與該點是否有試探

3、電荷無關。本身決定，與該點是否有試探電荷無關。 學后自檢學后自檢(想一想想一想) 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1關于電場的三點說明關于電場的三點說明(1)電場是一種特殊的物質，并非由分子、原子組成，雖電場是一種特殊的物質，并非由分子、原子組成，雖然看不見摸不著，但它與實物一樣客觀存在著，它能通過一些然看不見摸不著，但它與實物一樣客觀存在著，它能通過一些性質表現(xiàn)其存在，它與實物一樣也具有物質的一般的重要屬性質表現(xiàn)其存在，它與實物一樣也具有物質的一般的重要屬性。性。(2)電荷的周圍一定存在電場，靜止電荷的周圍存在著靜電荷的周圍一定存在電場，靜止電荷的周圍存在著靜電場。電場。(3)電荷間的相互

4、作用是通過電場發(fā)生的。電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的。跟隨名師跟隨名師 解疑難解疑難 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁2關于電場強度的三點說明關于電場強度的三點說明(1)電場強度反映了電場的力的性質。電場強度反映了電場的力的性質。(2)唯一性：電場中某點的電場強度唯一性：電場中某點的電場強度E是唯一的，是由電場是唯一的，是由電場本身的特性本身的特性(形成電場的電荷及空間位置形成電場的電荷及空間位置)決定的，與是否放入決定的，與是否放入試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均無關。電場中不試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均無關。電場中不同的地方，電場強度一般是不同的。同的地方，電場強度

5、一般是不同的。(3)矢量性：電場強度描述了電場的強弱，是矢量，其方矢量性：電場強度描述了電場的強弱，是矢量，其方向與在該點的正電荷所受電場力的方向相同，與在該點的負電向與在該點的正電荷所受電場力的方向相同，與在該點的負電荷所受電場力的方向相反。荷所受電場力的方向相反。結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁特別提醒特別提醒(1)試探電荷是一種理想化模型，它是電荷量和尺寸都充試探電荷是一種理想化模型，它是電荷量和尺寸都充分小的點電荷，點電荷不一定能做試探電荷。分小的點電荷，點電荷不一定能做試探電荷。(2)和已經(jīng)學過的其他矢量一樣，比較電場強度是否相同和已經(jīng)學過的其他矢量一樣，比較電場強度是否相同時，一

6、定要考慮大小、方向兩個要素。時，一定要考慮大小、方向兩個要素。結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(好題共享好題共享選自魯科版教材選自魯科版教材)(多選多選)下列關于電場強度的敘述正確的是下列關于電場強度的敘述正確的是()A電場中某點的場強在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場電場中某點的場強在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力力B電場中某點的場強與該點試探電荷所受的電場力成正電場中某點的場強與該點試探電荷所受的電場力成正比比C電場中某點的場強方向就是試探電荷在該點所受電場電場中某點的場強方向就是試探電荷在該點所受電場力的方向力的方向D電場中某點的場強與該點有無試探電荷無關電場中某點的場強與該點有無試探電荷

7、無關學后自檢學后自檢(小試身手小試身手) 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1真空中點電荷的場強真空中點電荷的場強(1)大?。捍笮。篍_。(2)方向：方向：Q為正電荷時，在電場中的為正電荷時，在電場中的P點，點，E的方向由的方向由_，Q是負電荷時，是負電荷時，E的方向由的方向由_。2電場強度的疊加電場強度的疊加如果場源電荷是多個點電荷，則電場中某點的電場強度為如果場源電荷是多個點電荷，則電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的_。 自讀教材自讀教材抓基礎抓基礎 點電荷的電場及電場的疊加原理點電荷的電場及電場

8、的疊加原理Q指向指向PP指向指向Q矢量和矢量和結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁學后自檢學后自檢(判一判判一判) 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁跟隨名師跟隨名師 解疑難解疑難 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁2.電場的疊加滿足什么規(guī)律電場的疊加滿足什么規(guī)律電場強度是矢量，其運算法則是矢量運算的法則，具體計電場強度是矢量，其運算法則是矢量運算的法則，具體計算時可以分成以下兩種情況：算時可以分成以下兩種情況：(1)同一直線上的場強疊加時，方向相同的兩個電場的合同一直線上的場強疊加時，方向相同的兩個電場的合場強等于兩場強之和，方向與各場強方向一致；方向相反的兩場強等于兩場強之和，方向與各場強方

9、向一致；方向相反的兩個電場的合場強等于兩場強之差，方向與場強大的那個場強的個電場的合場強等于兩場強之差，方向與場強大的那個場強的方向一致。方向一致。結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(2)不在同一直線上的場強疊加時，其合場強的計算遵守不在同一直線上的場強疊加時，其合場強的計算遵守平行四邊形定則平行四邊形定則(如圖如圖131所示所示)。圖圖131平行四邊形定則平行四邊形定則 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁學后自檢學后自檢(小試身手小試身手) 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1電場線電場線用來形象直觀地描述電場的曲線，曲線上每一點的用來形象直觀地描述電場的曲

10、線，曲線上每一點的_方向都和該處的場強方向一致。方向都和該處的場強方向一致。自讀教材自讀教材抓基礎抓基礎 電場線電場線切線切線結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁2特點特點(1)電場線是為了形象描述電場而電場線是為了形象描述電場而_的線，實際并的線，實際并不存在。不存在。(2)電場線的疏密程度反映了電場的電場線的疏密程度反映了電場的_。(3)電場線從電場線從_或或_出發(fā)，到出發(fā)，到_終止終止或延伸到無限遠?；蜓由斓綗o限遠。(4)勻強電場的電場線是間隔距離相等的勻強電場的電場線是間隔距離相等的_。假想假想強弱強弱正電荷正電荷無限遠無限遠負電荷負電荷平行直線平行直線結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁

11、如圖如圖132所示，電場線的疏密表示所示，電場線的疏密表示電場強度的大小，電場線越密的地方，電場電場強度的大小，電場線越密的地方，電場強度越大；電場線越疏的地方，電場強度越強度越大；電場線越疏的地方，電場強度越小。那么在相鄰的兩條電場線之間沒有畫電小。那么在相鄰的兩條電場線之間沒有畫電場線的地方是否就沒有電場？場線的地方是否就沒有電場？學后自檢學后自檢(想一想想一想) 圖圖132 提示：提示：不是。電場線是為了形象地描述電場的強弱和方向不是。電場線是為了形象地描述電場的強弱和方向而引入的，如果在紙上每一個地方全部畫上電場線，也就無法而引入的，如果在紙上每一個地方全部畫上電場線，也就無法對電場進

12、行描述。所以在相鄰的兩條電場線之間沒有畫電場線對電場進行描述。所以在相鄰的兩條電場線之間沒有畫電場線的地方也有電場。的地方也有電場。結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1幾種常見電場線的分布及特點幾種常見電場線的分布及特點(1)點電荷的電場：正電荷的電場線從正電荷出發(fā)延伸到點電荷的電場：正電荷的電場線從正電荷出發(fā)延伸到無限遠處，負電荷的電場線由無限遠處延伸到負電荷，如圖無限遠處，負電荷的電場線由無限遠處延伸到負電荷，如圖133所示。所示。跟隨名師跟隨名師 解疑難解疑難 圖圖133點電荷的電場點電荷的電場 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1)點電荷形成的電場中，不存在電場強度相等的點。點電荷形成

13、的電場中，不存在電場強度相等的點。2)若以點電荷為球心做一個球面，電場線處處與球面垂若以點電荷為球心做一個球面，電場線處處與球面垂直。在此球面上電場強度大小處處相等，方向各不相同。直。在此球面上電場強度大小處處相等，方向各不相同。結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(2)等量同種電荷的電場：電場線分布如圖等量同種電荷的電場：電場線分布如圖134所示所示(以以等量正電荷為例等量正電荷為例)，其特點有：，其特點有：1)兩點電荷連線的中點兩點電荷連線的中點O處電場強度為零，向兩側電場強處電場強度為零，向兩側電場強度逐漸增大，方向指向中點。度逐漸增大，方向指向中點。2)兩點電荷連線中點兩點電荷連線中點O

14、沿中垂面沿中垂面(中垂線中垂線)到無限遠，電場到無限遠，電場線先變密后變疏，即電場強度先變大后變小，方向背離中點。線先變密后變疏，即電場強度先變大后變小，方向背離中點。圖圖134等量同種電荷電場等量同種電荷電場 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(3)等量異種電荷的電場：電場線分布如圖等量異種電荷的電場：電場線分布如圖135所示，所示，其特點有：其特點有：圖圖135等量另種電荷電場等量另種電荷電場 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1)兩點電荷連線上的各點電場強度方向從正電荷指向負電兩點電荷連線上的各點電場強度方向從正電荷指向負電荷，沿電場線方向先變小再變大，中點處電場強度最小。荷，沿電場線方

15、向先變小再變大，中點處電場強度最小。2)兩點電荷連線的中垂面兩點電荷連線的中垂面(中垂線中垂線)上，電場線的方向均相上，電場線的方向均相同，即電場強度方向都相同，總與中垂面同，即電場強度方向都相同，總與中垂面(或中垂線或中垂線)垂直且指垂直且指向負點電荷一側，從中點到無窮遠處，電場強度大小一直減向負點電荷一側，從中點到無窮遠處，電場強度大小一直減小，中點處電場強度最大。小，中點處電場強度最大。結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(4)勻強電場：電場線分布如圖勻強電場：電場線分布如圖136所示。其電場線是所示。其電場線是互相平行且等間距的直線?；ハ嗥叫星业乳g距的直線。圖圖136 結結 束束首 頁末

16、 頁上一頁下一頁2電場線是帶電粒子在電場中的運動軌跡嗎電場線是帶電粒子在電場中的運動軌跡嗎(1)電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的比較電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的比較類別類別電場線電場線運動軌跡運動軌跡客觀性客觀性電場中并不存在，是為研究電場中并不存在，是為研究電場方便而人為引入的電場方便而人為引入的粒子在電場中的運動粒子在電場中的運動軌跡是客觀存在的軌跡是客觀存在的切線切線意義意義曲線上各點的切線方向即為曲線上各點的切線方向即為該點的場強方向，同時也是該點的場強方向，同時也是正電荷在該點的受力方向，正電荷在該點的受力方向，即正電荷在該點產(chǎn)生加速度即正電荷在該點產(chǎn)生加速度的方向的方向

17、軌跡上每一點的切線軌跡上每一點的切線方向即為粒子在該點方向即為粒子在該點的速度方向，但加速的速度方向，但加速度的方向與速度的方度的方向與速度的方向不一定相同向不一定相同結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(2)電場線與帶電粒子運動軌跡重合的條件。電場線與帶電粒子運動軌跡重合的條件。1)電場線是直線；電場線是直線；2)帶電粒子只受靜電力作用，或受其他力作用，但合力的帶電粒子只受靜電力作用，或受其他力作用，但合力的方向沿電場線所在的直線；方向沿電場線所在的直線；3)帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場線所在的直帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場線所在的直線。線。結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(

18、好題共享好題共享選自魯科版教材選自魯科版教材)下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A在靜電場中，電場線可以相交在靜電場中，電場線可以相交B在靜電場中，電場線越密的地方，電場強度越大在靜電場中，電場線越密的地方，電場強度越大C靜電場中某點電場強度的方向，就是放在該點的電荷靜電場中某點電場強度的方向，就是放在該點的電荷所受電場力的方向所受電場力的方向D正電荷在靜電場中運動的軌跡必定與電場線重合正電荷在靜電場中運動的軌跡必定與電場線重合學后自檢學后自檢(小試身手小試身手) 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁解析：解析：選選B靜電場中某點場強方向是唯一的，即電場線靜電場中某點場強方向是唯一的，即電

19、場線不可以相交，不可以相交，A錯。其方向是正電荷放在該點所受電場力的方錯。其方向是正電荷放在該點所受電場力的方向，向，C錯。只有滿足一定的條件，軌跡才與電場線重合，錯。只有滿足一定的條件，軌跡才與電場線重合，D錯。錯。結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁 對電場強度的理解對電場強度的理解結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1點電荷點電荷Q產(chǎn)生的電場中有一產(chǎn)生的電場中有一A點，現(xiàn)在在點，現(xiàn)在在A點放上一電點放上一電荷量為荷量為q2108 C的試探電荷，它受到的靜電力為的試探電荷，它受到的靜電力為7.2105 N，方向水平向左，則：，方向水平向左，則：( 1 ) 點 電 荷點 電 荷 Q 在在 A 點

20、 產(chǎn) 生 的 電 場 強 度 大 小 為點 產(chǎn) 生 的 電 場 強 度 大 小 為 E1_，方向，方向_。(2)若在若在A點換上另一電荷量為點換上另一電荷量為q4108 C的試探電的試探電荷 ， 此 時 點 電 荷荷 ， 此 時 點 電 荷 Q 在在 A 點 產(chǎn) 生 的 電 場 強 度 大 小 為點 產(chǎn) 生 的 電 場 強 度 大 小 為 E2_。該試探電荷受到的靜電力大小為。該試探電荷受到的靜電力大小為_，方向方向_。典題例析典題例析 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(3)若將若將A點的試探電荷移走，此時點電荷點的試探電荷移走，此時點電荷Q在在A點產(chǎn)生的點產(chǎn)生的電場強度大小電場強度大小E3

21、_，方向為，方向為_。結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁答案答案(1)3.6103 N/C水平向左水平向左(2)3.6103 N/C1.44104 N水平向右水平向右(3)3.6103 N/C水平向左水平向左結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁電場強度電場強度E在數(shù)值上等于單位電荷在該點所受的電場力，在數(shù)值上等于單位電荷在該點所受的電場力，電場中某點電場強度的大小只與形成的電場的電荷電場中某點電場強度的大小只與形成的電場的電荷Q及該點到及該點到Q的距離的距離r有關，而與試探電荷的電荷量有關，而與試探電荷的電荷量q和受力和受力F的大小無的大小無關。關。探規(guī)尋律探規(guī)尋律 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁跟蹤演練跟蹤演練 結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁典題例析典題例析 電場強度的疊加電場強度的疊加結結 束束首 頁末 頁上一頁下一頁思路點撥思路點撥解答本題時應注意以下三個方面：解答本題時應注意以下三個方面：(1)空間某點的場強應為各場源電荷單獨存在產(chǎn)生的場強空間某點的場強應為各場源電荷單獨存在產(chǎn)生的場強的合場強。的合場強。(2)求合場強要用矢量運算法則求解。求合場強要用矢量運算法則求解