高中物理第一章靜電場第3講電場電場強度和電場線省公開課一等獎新名師獲獎課件

第一章靜電場第3講電場電場強度和電場線1/371.了解電場強度概念及其定義式，并會進行相關計算.2.了解點電荷電場強度及疊加原理.3.會用電場線表示電場，并熟記幾個常見電場電場線分布．目標定位2/37二、點電荷電場電場強度疊加三、電場線和勻強電場對點檢測自查自糾欄目索引一、電場和電場強度3/371.電場(1)概念：存在于電荷周圍一個特殊

，由電荷產生.

是物質存在兩種不一樣形式.(2)基本性質：對放入其中電荷有

.電荷之間經過

相互作用.答案一、電場和電場強度知識梳理(3)靜電場：

電荷周圍產生電場.物質場和實物力作用電場靜止4/372.電場強度(1)檢驗電荷用來檢驗電場是否存在及其

分布情況電荷.要求：①電荷量要充分

；②體積要充分 .(2)電場強度①定義：放入電場中某點檢驗電荷所受

與它

比值叫做該點電場強度，簡稱場強.②物理意義：表示電場

和

.③定義式：

，單位為牛(頓)每庫(侖)，符號為

.④方向：電場強度方向與

所受靜電力方向相同，與負電荷所受靜電力方向

.答案強弱小小電場力電荷量強弱方向N/C正電荷相反5/37(1)因為E＝

，所以有些人說電場強度大小與放入試探電荷受到力F成正比，與電荷量q大小成反比，你認為這種說法正確嗎？為何？答案【深度思索】答案不正確.電場中某點電場強度E是唯一，由電場本身決定，與是否放入試探電荷以及放入試探電荷正負、電荷量大小無關.6/37(2)這里定義電場強度方法叫比值定義法，你還學過哪些用比值定義物理量？它們都有什么共同點？答案7/37例1

A為已知電場中一固定點，在A點放一電荷量為q試探電荷，所受電場力為F，A點場強為E，則(

)A.若在A點換上電荷量為－q試探電荷，A點場強方向發(fā)生改變B.若在A點換上電荷量為2q試探電荷，A點場強將變?yōu)?EC.若在A點移去電荷q，A點場強變?yōu)榱鉊.A點場強大小、方向與q大小、正負、有沒有均無關典例精析解析答案8/37解析電場強度E＝

是經過比值定義法得出，其大小及方向與試探電荷無關；故放入任何電荷時電場強度方向和大小均不變，故A、B、C均錯誤；故選D.答案D9/37例2真空中O點放一個點電荷Q＝＋1.0×10－9C，直線MN經過O點，OM距離r＝30cm，M點放一個點電荷q＝－1.0×10－10C，如圖1所表示.求：典例精析解析答案圖1(1)q在M點受到作用力；10/37答案大小為1.0×10－8N方向沿MO指向Q11/37解析答案圖1(2)M點場強；答案大小為100N/C方向沿OM連線背離Q12/37解析答案圖1(3)拿走q后M點場強.解析在M點拿走試探電荷q，有同學說M點場強EM＝0，這是錯誤.其原因在于不知道場強是反應電場力性質物理量，它是由形成電場電荷Q及場中位置決定，與試探電荷q是否存在無關.故M點場強仍為100N/C，方向沿OM連線背離Q.答案大小為100N/C方向沿OM連線背離Q總結提升返回13/37總結提升(1)公式E＝

是電場強度定義式，不是決定式.其中q是試探電荷電荷量.(2)電場強度E大小和方向只由電場本身決定，與是否放入試探電荷以及放入試探電荷正負、電荷量大小無關.返回14/371.真空中點電荷周圍場強(1)大?。?/p>

.(2)方向：Q為正電荷時，E方向由點電荷指向

；Q為負電荷時，E方向由無窮遠指向

.2.電場強度疊加：電場強度是矢量.假如場源是多個點電荷，則電場中某點電場強度為各個點電荷單獨在該點產生電場強度

.答案知識梳理二、點電荷電場電場強度疊加無窮遠點電荷矢量和15/37答案【深度思索】16/37例3真空中距點電荷(電荷量為Q)為rA點處，放一個帶電荷量為q(q?Q)點電荷，q受到電場力大小為F，則A點場強為(

)典例精析解析答案BD17/37例4如圖2所表示，真空中帶電荷量分別為＋Q和－Q點電荷A、B相距為r，則：返回解析答案方法點撥圖2(1)兩點電荷連線中點O場強多大？(2)在兩點電荷連線中垂線上，距A、B兩點都為rO′點場強怎樣？18/37解析求解方法是分別求出＋Q和－Q在某點場強大小和方向，然后依據電場強度疊加原理求出合場強.(1)如圖甲所表示，A、B兩點電荷在O點產生場強方向相同，由A指向B.A、B兩點電荷在O點產生電場強度解析答案方法點撥19/37解析答案方法點撥20/37返回方法點撥電場強度是矢量，合成時遵照矢量運算法則(平行四邊形定則或三角形定則)，慣用方法有圖解法、解析法、正交分解法等；對于同一直線上電場強度合成，可先要求正方向，進而把矢量運算轉化成代數(shù)運算.21/371.電場線特點(1)電場線是為了形象描述

而假想一條條有方向

，曲線上每點

方向表示該點電場強度方向.(2)電場線從

或無限遠出發(fā)，終止于

或負電荷.(3)電場線在電場中不

.(4)在同一電場中，電場強度較大地方電場線

.答案三、電場線和勻強電場知識梳理電場曲線切線正電荷無限遠相交較密22/372.畫出幾個特殊電場線(自己畫出電場線)答案23/37答案24/373.勻強電場(1)定義：電場中各點電場強度大小

、方向

電場.(2)特點：①場強方向處處相同，電場線是

.②場強大小處處相等，要求電場線疏密程度相同，即電場線

.答案相等相同平行直線間隔相等25/37(1)在相鄰兩條電場線之間沒畫電場線地方有電場嗎？答案【深度思索】答案電場線是假想.假如在每個地方都畫電場線也就無法對電場進行描述了，所以在相鄰兩條電場線之間沒畫電場線地方也有電場.(2)電場線是物體運動軌跡嗎？答案電場線不是運動軌跡，運動軌跡由運動電荷受力和初速度共同決定，運動軌跡切線方向為速度方向；電場線上各點切線方向為該點場強方向，決定著電荷所受電場力方向.26/37A.這個電場可能是負點電荷電場B.點電荷q在A點處受到電場力比在B點處受到電場力大C.正電荷能夠沿電場線由B點運動到C點D.點電荷q在A點處瞬時加速度比在B點處瞬時加速度小例5如圖3所表示是某靜電場一部分電場線分布情況，以下說法中正確是(

)典例精析解析答案圖3總結提升返回27/37解析負點電荷電場線是從四面無限遠處不一樣方向指向負點電荷直線，故A錯；總結提升電場線越密地方場強越大，由題圖知EA＞EB，又因F＝qE，得FA＞FB，故B正確；正電荷在B點受到電場力方向沿切線方向，故其軌跡不可能沿曲線由B到C，故C錯誤.答案B返回28/37總結提升(1)電場線并不是粒子運動軌跡.帶電粒子在電場中運動軌跡由帶電粒子所受合外力與初速度共同決定.電場線上各點切線方向是場強方向，決定著粒子所受電場力方向.軌跡上每一點切線方向為粒子在該點速度方向.(2)電場線與帶電粒子運動軌跡重合必須同時滿足以下三個條件①電場線是直線.②帶電粒子只受電場力作用，或受其它力，但其它力方向沿電場線所在直線.③帶電粒子初速度大小為零或初速度方向沿電場線所在直線.返回29/371.(對電場強度了解)電場中有一點P，以下說法中正確有(

)A.若放在P點試探電荷電荷量減半，則P點場強減半B.若P點沒有試探電荷，則P點場強為零C.P點場強越大，則同一試探電荷在P點受到電場力越大D.P點場強方向就是放在該點試探電荷所受電場力方向解析答案對點檢測123430/37解析場強是表示電場本身性質物理量，由電場本身決定，與是否有試探電荷以及試探電荷電荷量均無關，選項A、B錯誤；1234P點場強方向為就是放在該點正試探電荷所受電場力方向，與放在該點負試探電荷所受電場力方向相反，故D錯誤.答案C31/372.(對電場強度了解)如圖4所表示，在一帶負電導體A附近有一點B，如在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C電荷，測出其受到靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則B處場強多大？假如換用一個q2＝＋4.0×10－7C電荷放在B點，其受力多大？此時B處場強多大？解析答案1234圖432/371234答案200N/C

8.0×10－5N

200N/C33/373.(點電荷電場電場強度疊加)如圖5所表示，M、N和P是以MN為直徑半圓弧上三點，O點為半圓弧圓心，∠MOP＝60°.電荷量相等、符號相反兩個點電荷分別置于M、N兩點，這時O點電場強度大小為E1；若將N點處點電荷移到P點，則O點場強大小變?yōu)镋2，E1與E2之比為(

)解析答案1234圖