鲁科版 (2019)必修 第三册第1章 静电力与电场强度第4节 点电荷的电场 匀强电场说课ppt课件

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当有多个点电荷同时存在时,电场中任一点的电场强度等于各个点电荷各自在该点产生的电 场强度的矢量和,这个结论叫做场强叠加原理。
1.定义:电场中电场强度的大小和方向都处处相同的电场。2.特点: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间距的直线。3.实例:相距很近、带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除外),可以看做匀 强电场。
1.公式E=k 对于任何静电场都成立。 (　    )2.若空间只有两个点电荷,则该空间某点的场强等于这两个点电荷单独在该点产生的电场强 度的矢量和。 (　    )3.由E=k 知,在以Q为球心、r为半径的球面上,各处场强相同。 (　    )4.电场线是平行直线的电场一定是匀强电场。 (　    )5.在计算式E=k 中,当r→0时,电场强度E将趋近于无穷大。 (　    )
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
✕ 因为当r→0时,电荷量为Q的物体就不能看做点电荷了,计算式E=k 也就不适用了。
讲解分析1.求解电场强度常用的几种方法有一类产生电场的场源,电荷均匀分布在特定形状的连续带电体中,求解其所产生的电场,需 要用到某些特定的方法,有补偿法、微元法、对称法、等效法等。(1)补偿法:当所给的带电体不是一个完整的规则物体时,将该带电体割去或增加一部分,组成 一个规则的整体,从而求出规则带电体在某点产生的电场强度,再通过电场强度的叠加求出 待求不规则物体在该点产生的电场强度。应用此法的关键是“割”“补”后的带电体应当 是我们熟悉的物理模型。静电场中一般对部分球面、部分圆环、有缺口的其他均匀带电体 采用补偿法计算电场强度。
(2)微元法:微元法是将带电体分成许多电荷元,每个电荷元看成点电荷,先根据点电荷场强公 式求出每个电荷元在某点处产生的场强,再结合对称性和场强叠加原理求出该点的合场强。 如求解均匀带电圆环、带电平面、带电直杆等在某点产生的场强问题,可采用微元法。如 图,求解均匀带电圆环在P点产生的场强时,先将圆环等分成n段,每段看成点电荷,求每段在P点的场强,然后进行场强叠加。
(3)对称法:研究物理问题时,常利用研究对象的对称性来分析和处理问题。在静电场中,常直 接利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点,将复杂的叠加计算问题简化。 如上图中,假设在带电圆环另一侧对称位置有一点M,根据对称性就可知M点的场强和P点的场强大小相等、方向相反。
2.电场强度公式E= 与E=k 的比较
典例 如图所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R【1】,圆心为O,P为垂直于圆环平面中心 轴上的一点【2】,OP=L(L>R)【3】,则P点的场强为 (　    ) A. 　    B. C. 　    D. 
信息提取    【1】【3】环上各点到P点的距离为 。 【2】环上各点在P处的场强垂直中心轴方向的分量抵消,合场强向右。