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高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度教学演示课件ppt
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度教学演示课件ppt，共41页。PPT课件主要包含了一电场，基本性质，检验方法，电场的检验，检验电荷，牛顿库仑NC，点电荷的电场，仅对点电荷的电场适用，巩固练习，电场线等内容，欢迎下载使用。
存在于带电体周围的特殊物质.
对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力.
把一个带电体放入其中,看是否受到力的作用.
二.电场强度：
用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？
能否就用检验电荷所受的电场力来描述某点电场的强弱？
用来检验电场的电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷,也称点电荷.
F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量.
实验表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定的；在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的.
在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱.
2.电场强度：
放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值,叫做这一点的电场强度,简称场强.
4）、 方向：
跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向相同
如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.（“离+Q而去,向-Q而来”）
例.在电场中A处放点电荷+q,其受电场力为F,方向向左,则A处场强大小为 ,方向为 ；若将A处放点电荷为－2q,则该处电场强度大小为 ,方向为 .
5）、电场强度的物理意义：
电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点的位置决定,与检验电荷无关.数值上等于单位电荷在该点所受的电场力.
仅指电荷在电场中的受力
是反映电场本身的力的性质的物理量,其大小表示电场的强弱
E的大小只决定于电场本身,与电荷q无关
F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定
E是矢量,其方向与正电荷(+q)在该点受到的电场力的方向相同
F是矢量,其方向对于正电荷(+q),F与E同向；对于负电荷(-q),F与E反向
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
点电荷Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是不同的,那么场强的大小由什么因素决定？
[解析]在点电荷Q形成的电场中,在距离Q为r的P点放一试探电荷q
定义式,适用于一切电场
q是检验电荷,E与q无关
Q是场源电荷,E与Q成正比
例、关于 ……①和 ……②,下列说法中正确的是（ ）（1）①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电量（2）①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场电荷的电量（3）②式中,q是放入电场中的电荷的电量（4）②式中,Q是产生电场的电荷的电量A、（1）（3）B、（2）（3）C、（1）（4）D、（2）（4）
如果有几个点电荷同时存在,在几个点电荷共同形成的电场中,如何求某点的场强？
3、电场的叠加: 在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理.
2）、一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场
与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同
代入数值得：E=2.7×104 N/C
合场强E的大小为 E= E1cs60°+ E2cs60°
解：点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2,
练习. 如图,在x轴上的x = -1和x =1两点分别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷.求：x轴上合场强为零的点的坐标.并求在x = -3点处的合场强方向.
例：如图所示,三个完全相同的的金属小球 a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,a和c带正电,a所带电量的大小比b小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段的一条来表示,它应是［ ］ A. F1 B. F2 C. F3 D. F4
如图所示,半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷,其单位长度上的带电量为q,现截去环上一小段AB,AB长为l(l<
2、电场线的特征1）、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点
3）、电场线不会相交,也不会相切4）、电场线是假想的,实际电场中并不存在5）、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系
a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大b、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.
3、几种常见电场中电场线的分布及特点 1）、正、负点电荷的电场中电场线的分布
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大
b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上,场强方向均相同,且总与中垂面（中垂线）垂直
2）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
c、在中垂面（中垂线）上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等.
3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况
a、两点电荷连线中点O处场强为0b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏
a、匀强电场是大小和方向都相同的电场,故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线b、电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行
例：如图,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是：（ ）A、这个电场只能是负电荷的电场B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FAC、点电荷q在A、B两处的加速度大小,aA>aB （不计重力）D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切 线方向
电场中有一点P,下列哪些说法正确的是（ ）A 若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点 的场强减半.B 若P点没有试探电荷,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点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
例：如图为一条电场线,下列说法正确的是：（ ）A、EA一定大于EBB、因电场线是直线,所以是匀强电场,故 EA=EBC、A点电场方向一定由A指向BD、AB两点的场强方向不能确定
真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4×10-9C的试探电荷,它受到的电场力2 ×10-5N,则P点的电场强度 N/C;把试探电荷的电量减少为2 ×10-9C,则检验电荷所受的电场力为 N. 如果把这个试探电荷取走,则P点的电场强度为 N/C.
例：正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动,且运动的加速度值越来越小（重力不计）,则可以确定它所处的电场可能是：（ ）
例 电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹,这个说法正确吗？
例 电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹,这个说法正确吗？
答：这个说法是错误的.电场线不是电荷的运动轨迹,因为运动轨迹的切线方向是速度的方向,而电场线的切线方向是正电荷的受力方向和加速度方向（负电荷则相反）.要使两条曲线能重合,要满足一些特殊条件,例如：①电场线是直线；②电荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上；③电荷只受电场力作用.
关于电场强度,下列说法正确的是（ ） A． E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍 B．E=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r平方成反比 C．在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强均相同 D．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
在真空中有两个点电荷q1和q2,分别位于A和B,相距20 cm,q1为4×10-8 C,q2为－8×10-8 C.则在AB连线上A点的外侧离A 点20 cm处的D点场强大小、方向如何? 4.5×103 N/C,方向由D指向A.
(A)若将放在电场中某点的电荷q改为－q,则该点的电场强度大小不变,方向与原来相反. （B）若取走放在电场中某点的电荷,则该点的电场强度变为零. （C）沿电场线方向,场强一定越来越小. （D）若电荷q在A处受到的电场力比B点时大,则A点电场强度比B点的大. （E）电场中某点电场线的方向,就是放在该点的电荷所受电场力的方向. （F）已知A、B为某一电场线（直线）上的两点由此可知,A、B两点的电场强度方向相同,但EA和EB的大小无法比较.
存在于带电体周围的特殊物质.
对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力.
把一个带电体放入其中,看是否受到力的作用.
二.电场强度：
用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？
能否就用检验电荷所受的电场力来描述某点电场的强弱？
用来检验电场的电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷,也称点电荷.
F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量.
实验表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定的；在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的.
在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱.
2.电场强度：
放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值,叫做这一点的电场强度,简称场强.
4）、 方向：
跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向相同
如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q.（“离+Q而去,向-Q而来”）
例.在电场中A处放点电荷+q,其受电场力为F,方向向左,则A处场强大小为 ,方向为 ；若将A处放点电荷为－2q,则该处电场强度大小为 ,方向为 .
5）、电场强度的物理意义：
电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点的位置决定,与检验电荷无关.数值上等于单位电荷在该点所受的电场力.
仅指电荷在电场中的受力
是反映电场本身的力的性质的物理量,其大小表示电场的强弱
E的大小只决定于电场本身,与电荷q无关
F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定
E是矢量,其方向与正电荷(+q)在该点受到的电场力的方向相同
F是矢量,其方向对于正电荷(+q),F与E同向；对于负电荷(-q),F与E反向
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
点电荷Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是不同的,那么场强的大小由什么因素决定？
[解析]在点电荷Q形成的电场中,在距离Q为r的P点放一试探电荷q
定义式,适用于一切电场
q是检验电荷,E与q无关
Q是场源电荷,E与Q成正比
例、关于 ……①和 ……②,下列说法中正确的是（ ）（1）①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电量（2）①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场电荷的电量（3）②式中,q是放入电场中的电荷的电量（4）②式中,Q是产生电场的电荷的电量A、（1）（3）B、（2）（3）C、（1）（4）D、（2）（4）
如果有几个点电荷同时存在,在几个点电荷共同形成的电场中,如何求某点的场强？
3、电场的叠加: 在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理.
2）、一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场
与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同
代入数值得：E=2.7×104 N/C
合场强E的大小为 E= E1cs60°+ E2cs60°
解：点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2,
练习. 如图,在x轴上的x = -1和x =1两点分别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷.求：x轴上合场强为零的点的坐标.并求在x = -3点处的合场强方向.
例：如图所示,三个完全相同的的金属小球 a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,a和c带正电,a所带电量的大小比b小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段的一条来表示,它应是［ ］ A. F1 B. F2 C. F3 D. F4
如图所示,半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀分布的正电荷,其单位长度上的带电量为q,现截去环上一小段AB,AB长为l(l<
2、电场线的特征1）、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点
3）、电场线不会相交,也不会相切4）、电场线是假想的,实际电场中并不存在5）、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系
a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大b、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.
3、几种常见电场中电场线的分布及特点 1）、正、负点电荷的电场中电场线的分布
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大
b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上,场强方向均相同,且总与中垂面（中垂线）垂直
2）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
c、在中垂面（中垂线）上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等.
3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况
a、两点电荷连线中点O处场强为0b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏
a、匀强电场是大小和方向都相同的电场,故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线b、电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行
例：如图,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是：（ ）A、这个电场只能是负电荷的电场B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FAC、点电荷q在A、B两处的加速度大小,aA>aB （不计重力）D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切 线方向
电场中有一点P,下列哪些说法正确的是（ ）A 若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点 的场强减半.B 若P点没有试探电荷,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点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
例：如图为一条电场线,下列说法正确的是：（ ）A、EA一定大于EBB、因电场线是直线,所以是匀强电场,故 EA=EBC、A点电场方向一定由A指向BD、AB两点的场强方向不能确定
真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4×10-9C的试探电荷,它受到的电场力2 ×10-5N,则P点的电场强度 N/C;把试探电荷的电量减少为2 ×10-9C,则检验电荷所受的电场力为 N. 如果把这个试探电荷取走,则P点的电场强度为 N/C.
例：正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动,且运动的加速度值越来越小（重力不计）,则可以确定它所处的电场可能是：（ ）
例 电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹,这个说法正确吗？
例 电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹,这个说法正确吗？
答：这个说法是错误的.电场线不是电荷的运动轨迹,因为运动轨迹的切线方向是速度的方向,而电场线的切线方向是正电荷的受力方向和加速度方向（负电荷则相反）.要使两条曲线能重合,要满足一些特殊条件,例如：①电场线是直线；②电荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上；③电荷只受电场力作用.
关于电场强度,下列说法正确的是（ ） A． E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍 B．E=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r平方成反比 C．在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强均相同 D．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
在真空中有两个点电荷q1和q2,分别位于A和B,相距20 cm,q1为4×10-8 C,q2为－8×10-8 C.则在AB连线上A点的外侧离A 点20 cm处的D点场强大小、方向如何? 4.5×103 N/C,方向由D指向A.
(A)若将放在电场中某点的电荷q改为－q,则该点的电场强度大小不变,方向与原来相反. （B）若取走放在电场中某点的电荷,则该点的电场强度变为零. （C）沿电场线方向,场强一定越来越小. （D）若电荷q在A处受到的电场力比B点时大,则A点电场强度比B点的大. （E）电场中某点电场线的方向,就是放在该点的电荷所受电场力的方向. （F）已知A、B为某一电场线（直线）上的两点由此可知,A、B两点的电场强度方向相同,但EA和EB的大小无法比较.
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