《電場及其描述》課件8(魯科版選修3-1).ppt

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1、1.3 電場及其描述,課標定位 學習目標:1.了解靜電場,知道場是物質存在的一種形式 2理解電場強度,勻強電場中場強的特點 3知道電場線,會用電場線描述各種典型電場. 重點難點:1.電場強度概念的理解 2電場強度公式的運用以及用電場線描述電場.,,,,,,,,,,,,核心要點突破,課堂互動講練,知能優(yōu)化訓練,第3節(jié) 電場及其描述,,課前自主學案,課前自主學案,一、電場及電場力 1電荷周圍存在___,電荷的相互作用不可能超越距離,是通過___傳遞的,這種場稱為_____ 電場是一種客觀存在,是_____存在的一種形式. 2電場對于處在其中的電荷有力的作用,這種力叫_______,場,場,電場,物

2、質,電場力,二、電場強度 1場源電荷和試探電荷:電場最明顯的特征就是對置入其中的電荷有___的作用,激發(fā)電場的電荷稱為_________或源電荷,檢驗電場是否存在或強弱分布的電荷稱為_________或_________ 2定義:把放入電場中某點的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的_____,叫做該點的電場強度,力,場源電荷,檢驗電荷,試探電荷,比值,3公式______,物理學中規(guī)定,電場中某點的電場強度的方向跟___電荷在該點所受電場力的方向相同 4電場強度單位_____,符號_____.另一單位_____ ,符號_____. 5如果1 C的電荷在電場中的某點受到的電場力是1 N,則這點的電

3、場強度就是______.,正,牛/庫,N/C,伏/米,V/m,1 N/C,三、點電荷的電場與勻強電場 1點電荷的電場強度_______ ,適用于真空 中_______產生的電場,式中的Q是_________的電荷量 2勻強電場:大小和方向都處處相同的電場.,點電荷,場源電荷,提示:這種結論不正確電場中某點的場強與場源電荷和空間位置有關,而與檢驗電荷無關,與受力F也無關,四、電場線 1定義:電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線(或直線)曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向 2電場線的特點 (1)電場線從___________________出發(fā),終止于__________________

4、_. (2)電場線在電場中不相交,這是因為在電場中任意一點的電場強度不可能有兩個方向,正電荷(或無限遠處),負電荷(或無限遠處),(3)在同一幅圖中,電場強度較大的地方電場線較_____,電場強度較小的地方電場線較_____,因此可以用電場線的_____來表示電場強度的相對大小 (4)如果電場中各點電場強度的大小_____、方向_____ ,那么這個電場就叫做勻強電場,密集,稀疏,疏密,相等,相同,3幾種常見電場的電場線,正,負,等量同種,等量異種,勻強,思考感悟 2在兩條電場線之間的空白處是否存在電場? 提示:存在電場客觀存在于電荷周圍的空間,而電場線只是形象描述電場的需要,核心要點突破,特

5、別提醒:電場強度和電場力不同,電場強度描述的是電場的力的性質,而電場力的研究對象則是電場中的電荷,即時應用(即時突破,小試牛刀) 1電場中一點P,下列說法正確的是() A若放在P點的電荷的電荷量減半,則P點的場強減半 BP點沒有試探電荷,則P點場強為0 CP點場強越大,則同一電荷在P點受到的電場力越大 DP點場強方向為放在該點的電荷的受力方向,解析:選C.場強E與F、q無關,不管電場中某點是否有檢驗電荷或檢驗電荷的電荷量有多大,對電場本身都無影響,所以A、B均不對電場力F與E、q成正比,E、q越大F越大,所以C對場強方向與正電荷放在該點所受電場力的方向相同,與負電荷所受電場力的方向相反,所以D

6、不對,二、電場線的理解 1電場線不是電荷的運動軌跡 (1)電場線是為形象地描述電場而引入的假想曲線,規(guī)定電場線上某點的場強方向沿該點的切線方向,也就是正電荷在該點受電場力產生的加速度的方向 (2)運動軌跡是帶電粒子在電場中實際通過的徑跡,徑跡上每點的切線方向為粒子在該點的速度方向結合力學知識,可以知道物體的速度方向不一定與加速度的方向一致,因此電場線不一定是粒子的運動軌跡,(3)在滿足以下條件時,電場線與帶電粒子運動軌跡重合 電場線是直線; 帶電粒子只受電場力作用,或受其他力,但方向沿電場線所在直線; 帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場線所在的直線,2電場線的疏密和場強關系的常見情況 按照電

7、場線的畫法的規(guī)定,場強大的地方電場線密,場強小的地方電場線疏在圖131中EAEB.,圖131,但若只給一條直電場線如圖132所示,則無法由疏密程度來確定A、B兩點的場強的大小,對此情況可有多種推理判斷: 若是正點電荷電場中的一 根電場線,則EAEB. 若是負點電荷電場中的一根電場線,則EA

8、場強度大小、方向均不同;C所示的勻強電場中A、B兩點的電場強度大小相等,方向相同,(2011年福州高二質檢)真空中的A、B兩點分別放置有異種點電荷Q1、Q2,已知它們間的庫侖力為10 N,電荷量分別為Q12104 C,Q22104 C求: (1)Q1在Q2處產生的電場強度E1; (2)Q2在Q1處產生的電場強度E2; (3)AB連線的中點O處的電場強度E0.,課堂互動講練,【答案】(1)5104 N/C沿AB的延長線 (2)5104 N/C由A指向B (3)4105 N/C由A指向B,圖134是靜電場的一部分電場線分布,下列說法中正確的是() A這個電場可能是一個帶負電 的點電荷的電場 B點電

9、荷q在A點受到的電場力 比在B點受到的電場力大,圖134,C點電荷q在A點的瞬時加速度比在B點的瞬時加速度小 D負電荷在B點受到的靜電力方向沿B點的場強方向 【精講精析】孤立的負電荷周圍的電場線是類似于輻向向負電荷聚集的直線,故A錯,電場線越密的地方場強越強,由圖知A點比B點的場強強又因FEq,得電荷在A點比在B點受的力大,故B對 由牛頓第二定律可知,a與F成正比,所以電荷在A點的加速度比在B點的大,故C錯 B點的切線方向即B點的場強方向,而負電荷所受電場力方向與其相反,故D錯,【答案】B 【方法總結】(1)電場線是為了形象描述電場而引入的,其用途在于能體現電場的強弱和方向 (2)掌握常見場的

10、場線分布特點有利于靈活解決相應問題,如圖135所示,質量 為m的帶電小球用絕緣線懸掛 于O點,并處在水平向左的勻 強電場中,場強為E,球靜止 時細線與豎直方向的夾角為,求:,圖135,(1)小球帶何種電荷,電荷量是多少? (2)若燒斷細線,則小球將做什么運動?(設電場范圍足夠大) 【思路點撥】解本題的關鍵是對小球進行正確的受力分析,分析中要注意研究對象多受了一個電場力,其分析方法不變,【自主解答】(1)如圖136所示,由平衡條件得F電qEmgtan ,所以qmgtan /E,因小球受到向左的電場力,所以小球帶正電.,圖136,【答案】見自主解答,變式訓練 如圖137所示, A為帶正電Q的金屬板,沿金屬 板的垂直平分線,在距板r處放 一質量為m、電荷量為q的小球, 小球受水平向右的電場力偏轉 角而靜止,小球用絕緣線懸掛于O點,試求小球所在處的電場強度.,圖137,答案:mgtan/q方向水平向右,

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