高中物理课件第1章第3节电场及其描述.ppt

第1章,第3节,新知预习 巧设计,名师课堂 一点通,创新演练 大冲关,读教材填要点,要点一,要点二,随堂检测 归纳小结,课下作业 综合提升,试身手夯基础,要点三,3知道点电荷的电场及匀强电场。 4知道电场线的定义和特点，熟悉用 电场线描述各种典型的电场。,读教材填要点,一、电场及电场力 1概念 电荷周围存在着的传递带电体间 的场(如图131所示)。,图131,相互,作用,2性质 电场是客观存在的，是物质存在的一种形式，电场对放入其中的电荷 的作用。 3电场力 电荷因放入 中而受到的力。 二、电场强度 1试探电荷(检验电荷) 用来检验电场是否存在及其 分布情况的电荷，是研究电场的工具。,有力,电场,强弱,2场源电荷(源电荷) 激发或产生我们正在研究的电场的电荷，是电场的 。 3电场强度 (1)概念：放入电场中某点的点电荷所受 与它的 的比值，叫做电场强度，简称场强。 (2)物理意义：表示电场的 。 (3)定义式及单位：E ，单位是导出单位，符号 。 (4)矢标性：电场强度是 量，有大小也有方向，其方向与 所受电场力的方向相同。,来源,电场力F,电荷量q,强弱,N/C,正电荷,矢,三、点电荷的电场与匀强电场 (1)真空中点电荷周围的电场强度公式：E 。 (2)匀强电场： 和 都处处相同的电场。 四、电场线 1电场线 在电场中绘出的一些曲线，曲线上任一点的电场强度方向就在该点的 方向上。,大小,方向,切线,2电场线的特点 (1)电场线是假想的线，实际中 。 (2)电场线总是起自正电荷(或 )，止于 (或无穷远处)，不会在没有电荷的地方起始或终止。 (3)电场线越密的地方，电场强度 ；电场线越疏的地方，电场强度 。 (4)任意两条电场线永不 。,并不存在,无穷远处,负电荷,越大,越小,相交,1电场中有一点P，下列说法中正确的是 () A若放在P点的电荷量减半，则P点的场强减半 B若P点没有放电荷，则P点场强为零 CP点场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大 DP点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同,试身手夯基础,解析：对电场中某一确定的点来说场强是不变的，与是否放试探电荷或者试探电荷的电荷量没有关系，故A、B均错误；正电荷受力方向与场强方向相同，负电荷受力方向与场强方向相反，因不知电荷的电性，故D错误；由公式FqE知C正确。 答案：C,2如图132所示，实线是一簇未标明 方向的由点电荷Q产生的电场线，若带 电粒子q(|Q|q|)，由a运动到b，电场力 做正功。已知在a、b两点粒子所受电场 力分别为Fa、Fb，则下列判断正确的是 () A若Q为正电荷，则q带正电，FaFb B若Q为正电荷，则q带正电，FaFb D若Q为负电荷，则q带正电，Fa<Fb,图132,解析：从电场线分布可以看出，a点电场线密，故EaEb，所以带电粒子q在a点所受电场力大，即FaFb；若Q带正电，正电荷从a到b电场力做正功，若Q带负电，正电荷从a到b电场力做负功，故A正确。 答案：A,3完成下列填空,答案：正负等量同种等量异种匀强,1.电场及电场强度 (1)电场是存在于带电体周围的一种特殊物质，并非由分子、原子组成，是客观存在的。虽然看不见，摸不着，但对放入其中的电荷有力的作用。电场强度正是为描述电场的这一基本性质(力的性质)而引入的。,2两个场强公式的比较,1. 在真空中O点放一个点电荷Q1.0109 C，直线MN通过O点，OM的距离r30 cm，M点放一个点电荷q1.01010 C，如图133所示，求：,图133,(1)q在M点受到的作用力。 (2)M点的场强。 (3)拿走q后M点的场强。 (4)M、N两点的场强哪点大？,思路点拨,答案(1)1.0108N，指向Q (2)100 N/C，沿OM连线背离Q (3)100 N/C，沿OM连线背离Q (4)M点大,电场强度与试探电荷的有无、电荷的性质、电荷量大小无关，只由电场本身决定。,名师点睛 (1)电场中某点的电场强度为各个点电荷单独存在时在该点产生的电场强度的矢量和。 (2)两等量同种点电荷形成的电场中在两点电荷连线的中垂线上，关于连线中点对称的某两个位置场强等大。,2. 两个带等量正电荷的点电荷，O为两电荷连线的中点，a点在中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图134所示，关于电子的运动，下列说法正确的是 (),图134,A电子在从a向O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大 B电子在从a向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C电子运动到O点时，加速度为零，速度最大 D电子通过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零,审题指导解决本题时需把握以下两点： (1)清楚等量同种点电荷的电场线分布情况。 (2)讨论a点在中垂线的位置，注意电子受力与电场线方向相反。,解析O点的场强为零，向中垂线的两边先变大，达到一个最大值后，再逐渐减小到零。因a点与最大场强点的位置不能确定，当a点在最大场强点的上方时，电子在从a点向O点运动的过程中，电子的加速度先增大后减小；如果a点在最大场强点的下方，电子在向O点运动的过程中，电子的加速度一直减小。但不论a点的位置如何，电子在向O点运动的过程中，电子都在做加速,运动，所以电子的速度一直增加，当到达O点时，O点的场强为零，电子在O点加速度为零，速度达到最大值。电子通过O点后，电子的运动方向与场强的方向相同，故电子做减速运动，由能量守恒得，当电子运动到a点关于O点的对称点b时，电子的速度为零。同样因b点与最大场强的位置关系不能确定，故加速度的大小不能确定，故答案应选C。,答案C,正确把握电场线的分布情况是解决这类问题 的关键。如对等量同种正电荷电场线的分布要清 楚以下两点： (1)两电荷的连线的中垂线上：O点和无穷远 处的场强均为零，所以在中垂线上，由O点的零 场强开始，场强先变大，后逐渐减小，到无穷远时减小为零；中垂线上任一点a与该点关于O点的对称点b的场强大小相等方向相反。,图135,(2)两电荷的连线上：在两电荷的连线上，每点场强的方向由该点指向O点，大小由O点的场强为零开始向两端逐渐变大；任意一点c与该点关于O点的对称点d的场强大小相等，方向相反，如图135所示。,1对电场线的理解 (1)电场中任何两条电场线都不能相交，电场线也不闭合。电场中某点的场强的大小和方向都是唯一确定的，如果两条电场线相交，就不能唯一地确定出场强的方向，同时在相交点处电场线密不可分，因而也不可能反映出场强的大小。,(2)电场线的疏密：电场线的疏密程度表示电 场强度的大小，电场线越密的地方，场强越大； 电场线越稀疏的地方，场强越小，如图136 所示，由图可判断出EAEB。,图136,若只给出一条直电场线时，如图137所示，A、B两点场强的大小无法用疏密程度来确定，但可由推理进行判断： 若是正点电荷电场中的一条电场线，则EAEB； 若是负点电荷电场中的一条电场线，则EA<EB； 若是匀强电场中的一条电场线，则EAEB。,图137,2电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较,名师点睛 电场线不是电荷的运动轨迹。点电荷在电场中也不一定沿电场线运动。 电场线是描述电场性质的，与电场中有无电荷无关。而物体的运动轨迹是由物体受力情况以及速度情况共同决定的。电场线与运动轨迹是完全不同的，不能把它们强加在一起。,3. 如图138所示，直线是一 簇未标明方向的由点电荷产生的电场线， 曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运 动轨迹，a、b是轨迹上两点。若带电粒子 运动中只受电场力作用，根据此图下列说法正确的是 (),图138,A可判断带电粒子所带电荷的符号 B不可判断带电粒子在a、b两点的受力方向 C可判断带电粒子在a、b两点的加速度何处大 D不可判断带电粒子在a、b两点的加速度方向,思路点拨,答案C,此类问题电荷所受合外力(只受1个力时即电场力)总指向轨迹的凹侧，且与电场线共线，便可画力的方向，这往往是解决问题的突破口。,答案：C,2(对应要点二)如图139所示的各电场中，A、B两 点电场强度相同的是 (),图139,解析：A图中，A、B两点场强大小相等，方向不同；B图中A、B两点场强的方向相同，但大小不等；C图中是匀强电场，则A、B两点场强大小、方向相同；D图中A、B两点场强大小、方向均不相同。 答案：C,3.(对应要点三)静电除尘器是目前普遍采用的 一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板 是很长的条形金属板，图中直线ab为该收 尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其 左侧的电场线分布如图1310所示；粉 尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动， 最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来 静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，如图1311 的四幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力) (),图1310,图1311,解析：因粉尘带负电，故带电粉尘所受电场力的方向与电场线的切线方向相反，轨迹上任何一点的切线方向为运动方向，若粒子做曲线运动，轨迹应出现在速度方向和力的方向所夹的区域内。从轨迹找几个判断一下，只有A项符合。故A项正确。 答案：A,3掌握等量同种(异种)电荷连线上各点、中垂线上各点的场强变化规律。 4电场线可以形象地表示电场的强弱和方向，在判断带电体在电场中的运动轨迹时，要根据力的方向与速度方向之间的关系进行综合判断。即轨迹总是介于F合与v之间，且向F合方向偏转。,点击下图进入课下作业 综合提升,