必修 第三册3 电场 电场强度示范课课件ppt

这是一份必修 第三册3 电场 电场强度示范课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了电场电场强度，目标体系构建，课前预习反馈，正电荷，负电荷，真空中点电荷，矢量和，切线方向，无限远，不相交等内容，欢迎下载使用。

第1课时　电场　电场强度　电场线
1．知道电荷的周围存在着电场，知道电荷间的相互作用是通过电场产生的。2．知道电场强度的概念和定义式，并会进行有关计算。3．理解点电荷的电场强度及叠加原理。4．会用电场线表示电场，并熟记几种常见的电场线分布。
1．电场：存在于____________周围，由____________产生。2．电荷之间是通过____________发生相互作用的。3．电场的物质性：电场具有____________，是物质存在的一种形式。4．静电场：____________电荷产生的电场。
『判一判』(1)电场是理想化模型，实际不存在。(　 　)(2)电场是一种特殊的物质，真实存在。(　 　)(3)电场能储存能量和信息。(　 　)
1．试探电荷：研究电场性质时，放在电场中电荷量和__________都很小的点电荷。2．场源电荷：激发____________的电荷。3．电场强度：(1)定义：试探电荷所受的静电力与它的电荷量之_________。(2)定义式：E＝_________。(3)单位：牛每库，符号为_______________。(4)方向：电场强度是矢量，物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向与_______________在该点所受的静电力的方向相同。
『判一判』(4)试探电荷的电荷量和尺寸都很小，放入试探电荷后不引起原电场的明显变化，因此试探电荷就是电荷量很小的点电荷。(　 　)(5)电场强度的方向就是放在该处的试探电荷所受电场力的方向。(　 　)
1．点电荷的电场(1)定义式：E＝____________，Q为真空中点电荷的带电荷量，r为该点到点电荷Q的距离。(2)方向若Q为_______________，场强方向沿Q和该点的连线指向该点；若Q为_______________，场强方向沿Q和该点的连线指向Q。(3)适用条件________________________。
2．电场强度的叠加：电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的_______________。
1．定义：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的__________________表示该点的电场强度方向。2．特点：(1)电场线从_______________或_______________出发，终止于_______________或_______________，是不闭合曲线。(2)同一电场的电场线在电场中_______________，这是因为电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。
『判一判』(6)若以点电荷为球心做一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上各点电场强度处处相同。(　 　)(7)两个异种电荷间的电场线从负电荷指向正电荷。(　 　)(8)电场线在实际中不存在。(　 　)
『想一想』(1)既然电场用眼睛看不到，也无法用手触摸到，那么怎么能够证明某一空间中存在电场呢？(2)实验能显示电场线的形状，为什么说电场线不是客观存在的？解析：(1)可根据电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有静电力的作用，在该空间放入一带电体通过测量其是否受到静电力检验。(2)电场是一种特殊的物质，无形无体，能够充满它所在的空间，而实验之所以能显示电场线的形状，是因为在引入电场线时，抓住“静电力”这一根本属性。实验显示的正是带电体在电场中受到静电力随位置而改变的情况。因此可以用实验来显示电场线的形状，但不能说明电场线是客观存在的，应理解为电场线是假想的，电场才是客观存在的。
1．定义：电场中各点的电场强度的大小_________、_________相同的电场。2．电场线特点：匀强电场的电场线可用间隔相等的___________来表示。3．实例：相距很近的一对带等量异种电荷的_________金属板，它们之间的电场除边缘外，可以看作匀强电场。
『判一判』(9)电场线都是直线的电场都是匀强电场。(　 　)(10)电场强度大小处处相等的电场不一定是匀强电场。(　 　)(11)在电场中带电粒子的运动方向一定与电场线方向共线。(　 　)
对电场及电场强度的理解
要点提炼1.对电场的理解(1)场与分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量，它是物质存在的一种特殊形式。场与实物是物质存在的两种不同形式。(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。(3)电场的特性是对放入其中的电荷产生力的作用，电荷间的相互作用是通过电场发生的。
典例剖析 　如图所示，在一带负电荷的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图，则：(1)B处场强多大？方向如何？(2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？(3)如果将B处电荷拿走，B处的场强是多大？
思路引导：(1)电场强度是矢量，表示电场的强弱和方向。(2)电场强度由电场自身决定，与是否放入检验电荷无关。
答案：(1)200 N/C　方向与F1方向相反(2)8.0×10－5 N　200 N/C　(3)200 N/C
(2023·广东省湛江市第二十一中学高二上学期期中)关于电场强度，下列说法正确的是(　 　)A．电场中某点的电场强度就是单位电荷在该点受到的电场力B．电场中某点的电场强度与该点所放试探电荷所受的电场力成正比C．电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向D．电场中某点的电场强度与该点有无试探电荷无关
解析：电场强度反映电场的强弱和方向，与电场力是两回事，故A错误；电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，故B错误，D正确；电场强度方向是正试探电荷在该点所受电场力的方向，与负试探电荷在该点所受电场力的方向相反，故C错误。
点电荷的电场　电场强度的叠加
要点提炼1.点电荷的电场
2.电场强度的叠加(1)如果场源电荷是多个点电荷，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫作电场强度的叠加。(2)电场强度是矢量，电场强度的叠加遵循平行四边形定则。
典例剖析 　(2023·黑龙江饶河高级中学高二上期中)如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，已知正方形边长为a，静电力常量为k，则正方形两条对角线交点处的电场强度(　 　)
(2023·陕西西北大学附中高二上期中)如图所示，电荷量分别为2q和－q(q>0)的点电荷固定在棱长为L的正方体的两个顶点上，A是正方体的另一个顶点，如果点电荷2q、－q连线中点O处的电场强度大小是E，则正方体A点处的电场强度大小是(　 　)
要点提炼1.电场线的应用(1)按照电场线画法的规定，场强大处电场线密，场强小处电场线疏，根据电场线的疏密可以比较场强的大小。(2)根据电场线的定义，电场线每点的切线方向就是该点电场强度的方向。
2．几种常见电场的电场线
典例剖析 　(多选)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是(　 　)A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的速度小于它在N点的速度
解析：根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向，故此点电荷带正电，A正确；由于电场线越密，场强越大，点电荷受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N点加速度大，B错误；C正确；根据电场力的方向可判粒子从M到N速度增大，故D正确。
(多选)(2023·四川德阳五中高二开学)图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是(　 　)A．带电粒子所带电荷的符号B．带电粒子在a，b两点的速度何处较大C．带电粒子在a，b两点的受力方向D．带电粒子在a，b两点的运动方向为a运动到b
解析：带电粒子所受电场力方向沿电场线指向轨迹内侧，由于不确定电场线方向，无法判断粒子电性，故A错误，C正确；运动是可逆的，无法确定粒子的运动方向，若从a到b粒子做减速运动，若从b到a粒子做加速运动，因此a点速度大于b点速度，故B正确，D错误。故选BC。
等效法处理叠加场各种性质的场与实物(由分子和原子构成的物质)的根本区别之一是场具有叠加性，即几个场可以同时占据同一空间，从而形成叠加场。对于叠加场中的力学问题，可以根据力的独立作用原理分别研究每一种场力对物体的作用效果，也可以同时研究几种场力共同作用的效果，将叠加场等效为一个简单场，然后与重力场中的力学问题进行类比，利用力学的规律和方法进行分析与解答。
半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电荷的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示，珠子所受静电力是其重力的3/4倍。将珠子从环上最低位置A点静止释放，则珠子所能获得最大动能Ek为多少？
二、电场强度2．(多选)(2022·全国高二专题练习)如图是电场中某点的电场强度E及所受电场力F与放在该点处的试探电荷所带电荷量q之间的函数关系图像，其中正确的是(　 　)
解析：电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，故该点电场强度是个定值，故A正确，B错误；根据F＝Eq可知，F－q图像是正比例函数图像，故C错误，D正确。
5.如图所示，在一半径为R的圆周上均匀分布有N个绝缘带电小球(可视为质点)无间隙排列，其中A点的小球带电荷量为＋4q，其余小球带电荷量为＋q，此时圆心O点的电场强度大小为E，现仅撤去A点的小球，则O点的电场强度为(　 　)
四、电场线6．(2023·江苏省常州市“教学研究合作联盟”高一下学期期中)在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是(　 　)
A．甲图中与点电荷等距的a、b两点B．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图中非匀强电场中 a、b两点
解析：甲图中与点电荷等距的a、b两点，电场强度大小相等，方向不相反，故A错误；对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，故B错误；丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点，电场强度大小相等，方向相反，故C正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b点的电场强度大于a点的电场强度，故D错误。
7．如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是(　 　)
A．这个电场可能是负点电荷的电场B．点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大C．负电荷在B点处受到的静电力的方向沿电场线的切线方向D．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)
五、匀强电场8．在如图所示的电场中，a、b两点的电场强度相同的是(　 　)