还剩50页未读，
继续阅读
所属成套资源：2024版新教材高中物理新人教版必修第三册课件（34份）
成套系列资料，整套一键下载
高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度示范课课件ppt
展开
这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度示范课课件ppt，共58页。PPT课件主要包含了导学·掌握必备知识，共研·突破关键能力，精练·落实学科素养，静电力，电荷量，牛每库，矢量和，法拉第，正电荷或无限远，平行直线等内容，欢迎下载使用。
一、电场和电场强度1．电场 是物质存在的一种形式 在_____的周围存在着由它产生的电场．处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个_____给予的．2．电场的基本性质电场对放入其中的电荷有力的作用．3．静电场________电荷产生的电场．
4．电场强度(1)试探电荷 一定为电荷量很小的点电荷用来研究电场各点的性质的电荷．(2)场源电荷或源电荷激发电场的带电体所带的电荷．
二、点电荷的电场 电场强度的叠加1．真空中点电荷的电场(1)场强公式：E＝________．(2)方向：如果以电荷量为Q的点电荷为中心作一个球面，当Q为正电荷时，E的方向沿半径_____；当Q为负电荷时，E的方向沿半径_____．2．电场强度的叠加场强是____量，如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度等于各个点电荷_____在该点产生的电场强度的________．
三、电场线1．电场线的概念英国物理学家_______采用画电场线的方法来描述电场．电场线是画在电场中的一条条有____的曲线，曲线上每点的____方向表示该点的电场强度方向，电场线的疏密表示电场强度的_____． 实际不存在，是假想的2．电场线的特点 有起点和终点，不是闭合曲线(1)电场线从_______________出发，终止于无限远(或负电荷).(2)电场线在电场中不相交，不闭合． 表明电场强度的唯一性
四、匀强电场1．概念：如果电场中各点的电场强度的大小_____、方向________，这个电场就叫作匀强电场．例如，相距很近的一对带等量异种电荷的平行金属板，它们之间的电场除边缘外，可以看作匀强电场．2．匀强电场的电场线可以用间隔相等的________来表示．
【情境思考】生活在尼罗河的反天刀鱼，它的器官能在其周围产生电场．若电场线分布如图所示，M、N为电场中的点．判断以下问题．(1)鱼的头部带负电．( )(2)鱼的头部带正电．( )(3)M点的电场强度大于N点的电场强度．( )
拓展 1 【实验探究】两个物体没有接触，却能产生相互作用．那么，电荷之间的相互作用是通过什么发生的？带电梳子与水流没有接触，却可以发生静电力的作用．提示：带电体之间通过电场发生相互作用．
拓展5 模拟电场线电场线的形状可以用实验来模拟．把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按电场强度的方向排列起来，显示出电场线的分布情况．要注意的是，电场线虽然可以模拟，但实际上并不存在，电场线只是为了形象地描述电场而假想的线．法拉第最早提出了电场线的概念．
目标一 电场强度的理解【导思】——————————————————○ 在空间中有一电场，把一电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点，该电荷受到的静电力为F.(1)若把电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？(2)若把电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？(3)能否用电荷受到的静电力来描述电场的强弱？(4)电荷受到的静电力F与电荷量q有何关系？
例2. 把一个电荷量q＝－10－6 C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3 N，FB＝3×10－3 N.(1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向；(2)求出A、B两处的电场强度；(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5 C的电荷，该电荷受到的电场力分别为多大？
思维提升(1)电场强度的大小和方向取决于电场本身，与试探电荷的存在与否及大小无关．(2)确定电场强度的方向一定要看清试探电荷是正电荷还是负电荷，再确定电场强度与力的方向相同还是相反．
[训练2] 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＝－2.0×10－8 C的试探电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图．(1)B处电场强度多大？方向如何？ (2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7 C的试探电荷放在B点，其受力多大？此时B处电场强度多大？ (3)如果将B处电荷拿走，B处的电场强度是多大？
200 N/C 方向与F1方向相反
8.0×10－5 N 200 N/C
目标二 点电荷的电场 电场强度的叠加【导思】——————————————————○ (1)如图所示，在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q，已知q到Q的距离为r，Q对q的作用力是多大？Q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大？方向如何？
(2)如果再有一正点电荷Q′＝Q，放在如图所示的位置，q所在位置的电场的电场强度是多大？
思维提升(1)电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则，常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向，进而把矢量运算转化成代数运算．(2)当两矢量满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上时，两矢量合成叠加，合矢量为零，这样的矢量称为“对称矢量”．在电场的叠加中，注意图形的对称性，发现对称矢量可简化计
[训练4] 如图所示，在圆心为O、半径为R的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q的点电荷a、b、c，其中a、b带正电，c带负电，O点为圆心，静电力常量为k.下列说法正确的是( )
目标三 电场线的特点及应用【导思】——————————————————○ 如图是负点电荷形成的电场，A、B处于同一圆周上，与A点处相比，B点处电场强度与A点处相同吗？
【归纳】——————————————————○1．点电荷的电场线(1)点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反．(2)以点电荷为球心的球面上，电场线疏密相同，但方向不同，说明电场强度大小相等，但方向不同．(3)同一条电场线上，电场强度方向相同，但大小不等．实际上，点电荷形成的电场中，任意两点的电场强度都不同．
2．两个等量点电荷的电场特征
【典例】——————————————————○例5. 某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图所示，沿半径方向汇聚于轴线O.已知a点与b点在同一半径上，c点与b点到轴线O距离相同，以下说法正确的是( )A．该电场是匀强电场B．a点场强大于b点场强C．a点与c点场强相同D．c点与b点场强大小相同
例6. (多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称．则下列说法正确的是( )A．B、C两点场强大小相等，方向相同B．A、D两点场强大小相等，方向相反C．E、O、F三点比较，O点场强最强D．B、O、C三点比较，O点场强最强
解析：根据等量异种点电荷电场的分布情况可知，B、C两点对称分布，场强大小相等，方向相同，A正确；根据对称性可知，A、D两处电场线疏密程度相同，A、D两点场强大小相同，方向相同，B错误；E、O、F三点中O点场强最强，C正确；B、O、C三点比较，O点场强最小，D错误．
[训练5] 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的a、b两点
解析：甲图中与点电荷等距的a、b两点，电场强度大小相同，方向也相同，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，电场强度大小相同，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．
[训练6] 如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r，左侧点电荷带电荷量为＋2q，右侧点电荷带电荷量为－q，P、Q两点关于两电荷连线对称．由图可知( )
1．(多选)下列关于电场和电场强度的说法正确的是( )A．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B．电场是人为设想出来的，其实并不存在C．某点的电场强度越大，则正电荷在该点受到的静电力越大，负电荷在该点受到的静电力越小D．某点的电场强度方向为负试探电荷在该点受到的静电力的反方向
2．(多选)如图是电场中某点的电场强度E及所受静电力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：电场强度的大小和方向都是由电场本身所决定的，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，Fq图像是正比例函数图像，故C错误，D正确．
3．在如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是( )
解析：A选项中，A、B两点电场强度大小相等但方向不同；B选项中，A、B两点电场强度方向相同但大小不等；C选项为匀强电场，电场强度处处相同；D选项中，B处电场线密集，故B处电场强度大，且A、B两点电场强度方向不同．
4．用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向．如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，A、B是电场中的两点，则( )A．EA＜EB，方向不同B．EA＜EB，方向相同C．EA＞EB，方向不同D．EA＞EB，方向相同
解析：根据电场线的疏密表示电场强度的大小，知EA＞EB.电场强度的方向为电场线上该点的切线方向，可知，A、B两点的场强方向不同，故C正确，A、B、D均错误．
5．直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示．M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处电场强度的大小和方向分别为( )
6．如图所示的实验装置是演示两个点电荷之间的库仑力与它们带电量、距离关系的示意图．若将电荷量为q＝－2.5×10－6 C、质量为10 g的可视为质点的带电小球B用绝缘细绳悬挂，放置在带电小球A右侧附近某位置平衡时，两球心在同一高度处且细绳与竖直方向的夹角为α＝37°.已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g＝10 m/s2.(1)求此时B球所受的库仑力的大小．(2)求B球所在位置处的电场强度．
3×104 N/C，方向水平向左
一、电场和电场强度1．电场 是物质存在的一种形式 在_____的周围存在着由它产生的电场．处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个_____给予的．2．电场的基本性质电场对放入其中的电荷有力的作用．3．静电场________电荷产生的电场．
4．电场强度(1)试探电荷 一定为电荷量很小的点电荷用来研究电场各点的性质的电荷．(2)场源电荷或源电荷激发电场的带电体所带的电荷．
二、点电荷的电场 电场强度的叠加1．真空中点电荷的电场(1)场强公式：E＝________．(2)方向：如果以电荷量为Q的点电荷为中心作一个球面，当Q为正电荷时，E的方向沿半径_____；当Q为负电荷时，E的方向沿半径_____．2．电场强度的叠加场强是____量，如果场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度等于各个点电荷_____在该点产生的电场强度的________．
三、电场线1．电场线的概念英国物理学家_______采用画电场线的方法来描述电场．电场线是画在电场中的一条条有____的曲线，曲线上每点的____方向表示该点的电场强度方向，电场线的疏密表示电场强度的_____． 实际不存在，是假想的2．电场线的特点 有起点和终点，不是闭合曲线(1)电场线从_______________出发，终止于无限远(或负电荷).(2)电场线在电场中不相交，不闭合． 表明电场强度的唯一性
四、匀强电场1．概念：如果电场中各点的电场强度的大小_____、方向________，这个电场就叫作匀强电场．例如，相距很近的一对带等量异种电荷的平行金属板，它们之间的电场除边缘外，可以看作匀强电场．2．匀强电场的电场线可以用间隔相等的________来表示．
【情境思考】生活在尼罗河的反天刀鱼，它的器官能在其周围产生电场．若电场线分布如图所示，M、N为电场中的点．判断以下问题．(1)鱼的头部带负电．( )(2)鱼的头部带正电．( )(3)M点的电场强度大于N点的电场强度．( )
拓展 1 【实验探究】两个物体没有接触，却能产生相互作用．那么，电荷之间的相互作用是通过什么发生的？带电梳子与水流没有接触，却可以发生静电力的作用．提示：带电体之间通过电场发生相互作用．
拓展5 模拟电场线电场线的形状可以用实验来模拟．把头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按电场强度的方向排列起来，显示出电场线的分布情况．要注意的是，电场线虽然可以模拟，但实际上并不存在，电场线只是为了形象地描述电场而假想的线．法拉第最早提出了电场线的概念．
目标一 电场强度的理解【导思】——————————————————○ 在空间中有一电场，把一电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点，该电荷受到的静电力为F.(1)若把电荷量为2q的点电荷放在A点，则它受到的静电力为多少？(2)若把电荷量为nq的点电荷放在该点，它受到的静电力为多少？(3)能否用电荷受到的静电力来描述电场的强弱？(4)电荷受到的静电力F与电荷量q有何关系？
例2. 把一个电荷量q＝－10－6 C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3 N，FB＝3×10－3 N.(1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向；(2)求出A、B两处的电场强度；(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5 C的电荷，该电荷受到的电场力分别为多大？
思维提升(1)电场强度的大小和方向取决于电场本身，与试探电荷的存在与否及大小无关．(2)确定电场强度的方向一定要看清试探电荷是正电荷还是负电荷，再确定电场强度与力的方向相同还是相反．
[训练2] 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＝－2.0×10－8 C的试探电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图．(1)B处电场强度多大？方向如何？ (2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7 C的试探电荷放在B点，其受力多大？此时B处电场强度多大？ (3)如果将B处电荷拿走，B处的电场强度是多大？
200 N/C 方向与F1方向相反
8.0×10－5 N 200 N/C
目标二 点电荷的电场 电场强度的叠加【导思】——————————————————○ (1)如图所示，在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q，已知q到Q的距离为r，Q对q的作用力是多大？Q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大？方向如何？
(2)如果再有一正点电荷Q′＝Q，放在如图所示的位置，q所在位置的电场的电场强度是多大？
思维提升(1)电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则，常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向，进而把矢量运算转化成代数运算．(2)当两矢量满足大小相等、方向相反、作用在同一直线上时，两矢量合成叠加，合矢量为零，这样的矢量称为“对称矢量”．在电场的叠加中，注意图形的对称性，发现对称矢量可简化计
[训练4] 如图所示，在圆心为O、半径为R的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q的点电荷a、b、c，其中a、b带正电，c带负电，O点为圆心，静电力常量为k.下列说法正确的是( )
目标三 电场线的特点及应用【导思】——————————————————○ 如图是负点电荷形成的电场，A、B处于同一圆周上，与A点处相比，B点处电场强度与A点处相同吗？
【归纳】——————————————————○1．点电荷的电场线(1)点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反．(2)以点电荷为球心的球面上，电场线疏密相同，但方向不同，说明电场强度大小相等，但方向不同．(3)同一条电场线上，电场强度方向相同，但大小不等．实际上，点电荷形成的电场中，任意两点的电场强度都不同．
2．两个等量点电荷的电场特征
【典例】——————————————————○例5. 某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图所示，沿半径方向汇聚于轴线O.已知a点与b点在同一半径上，c点与b点到轴线O距离相同，以下说法正确的是( )A．该电场是匀强电场B．a点场强大于b点场强C．a点与c点场强相同D．c点与b点场强大小相同
例6. (多选)用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称．则下列说法正确的是( )A．B、C两点场强大小相等，方向相同B．A、D两点场强大小相等，方向相反C．E、O、F三点比较，O点场强最强D．B、O、C三点比较，O点场强最强
解析：根据等量异种点电荷电场的分布情况可知，B、C两点对称分布，场强大小相等，方向相同，A正确；根据对称性可知，A、D两处电场线疏密程度相同，A、D两点场强大小相同，方向相同，B错误；E、O、F三点中O点场强最强，C正确；B、O、C三点比较，O点场强最小，D错误．
[训练5] 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的a、b两点
解析：甲图中与点电荷等距的a、b两点，电场强度大小相同，方向也相同，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，电场强度大小相同，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．
[训练6] 如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图，图中两点电荷连线长度为2r，左侧点电荷带电荷量为＋2q，右侧点电荷带电荷量为－q，P、Q两点关于两电荷连线对称．由图可知( )
1．(多选)下列关于电场和电场强度的说法正确的是( )A．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用B．电场是人为设想出来的，其实并不存在C．某点的电场强度越大，则正电荷在该点受到的静电力越大，负电荷在该点受到的静电力越小D．某点的电场强度方向为负试探电荷在该点受到的静电力的反方向
2．(多选)如图是电场中某点的电场强度E及所受静电力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：电场强度的大小和方向都是由电场本身所决定的，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，Fq图像是正比例函数图像，故C错误，D正确．
3．在如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是( )
解析：A选项中，A、B两点电场强度大小相等但方向不同；B选项中，A、B两点电场强度方向相同但大小不等；C选项为匀强电场，电场强度处处相同；D选项中，B处电场线密集，故B处电场强度大，且A、B两点电场强度方向不同．
4．用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向．如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，A、B是电场中的两点，则( )A．EA＜EB，方向不同B．EA＜EB，方向相同C．EA＞EB，方向不同D．EA＞EB，方向相同
解析：根据电场线的疏密表示电场强度的大小，知EA＞EB.电场强度的方向为电场线上该点的切线方向，可知，A、B两点的场强方向不同，故C正确，A、B、D均错误．
5．直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示．M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处电场强度的大小和方向分别为( )
6．如图所示的实验装置是演示两个点电荷之间的库仑力与它们带电量、距离关系的示意图．若将电荷量为q＝－2.5×10－6 C、质量为10 g的可视为质点的带电小球B用绝缘细绳悬挂，放置在带电小球A右侧附近某位置平衡时，两球心在同一高度处且细绳与竖直方向的夹角为α＝37°.已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g＝10 m/s2.(1)求此时B球所受的库仑力的大小．(2)求B球所在位置处的电场强度．
3×104 N/C，方向水平向左
相关课件
高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度集体备课ppt课件： 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度集体备课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了课前自主预习，静电场，力的作用，微思考，试探电荷，电场强度，检验电荷，场源电荷，源电荷，静电力F等内容，欢迎下载使用。
物理必修 第三册第九章 静电场及其应用3 电场 电场强度教学课件ppt： 这是一份物理必修 第三册第九章 静电场及其应用3 电场 电场强度教学课件ppt，共47页。PPT课件主要包含了电场电场强度，知识点一电场，静止电荷，知识点二电场强度，所受的静电力，电荷量，矢量和，点电荷，知识点四电场线，正电荷等内容，欢迎下载使用。
高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度图文课件ppt： 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度图文课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，试探电荷，场源电荷，源电荷，静电力，电荷量，正电荷，切线方向，无限远，负电荷等内容，欢迎下载使用。
