高中物理 第一章 3 電場(chǎng)強(qiáng)度課件 新人教版選修3-1.ppt

3 電場(chǎng)強(qiáng)度 本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo) 2理解用什么方法來(lái)確定電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向 即理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念 場(chǎng)強(qiáng)定義式的意義 1知道什么叫做電場(chǎng) 電場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么 3能推出點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的公式 理解它的意義 請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材第10頁(yè)至第12頁(yè) 然后將請(qǐng)同學(xué)回答問(wèn)題 4掌握?qǐng)鰪?qiáng)的疊加原理 會(huì)求合場(chǎng)強(qiáng) 5掌握電場(chǎng)線(xiàn)的概念 理解它的意義 知道電場(chǎng)線(xiàn)的特點(diǎn) 記住幾種電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn) 一自主學(xué)習(xí) 1電荷與電荷之間的相互作用是通過(guò)什么而發(fā)生的么 電場(chǎng) 2什么是電場(chǎng) 電場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么 電場(chǎng)是由電荷激發(fā)的一種特殊形態(tài)的物質(zhì) 電場(chǎng)的基本性質(zhì)對(duì)放入其中的電荷有力的作用 靜電力 也叫電場(chǎng)力 3電場(chǎng)有強(qiáng)弱和方向 那么空間是否有電場(chǎng)通過(guò)什么來(lái)檢驗(yàn) 空間某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向又通過(guò)什么來(lái)確定 通過(guò)電荷 這個(gè)電荷叫做試探電荷或檢驗(yàn)電荷 它是用來(lái)檢驗(yàn)電場(chǎng)的有無(wú)和強(qiáng)弱的 要求它的電荷量和尺寸充分小 不影響場(chǎng)源電荷的電場(chǎng)分布 一自主學(xué)習(xí) 4能否用試探電荷在電場(chǎng)中所受靜電力的大小來(lái)表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱 不能 因?yàn)樵囂诫姾傻碾姾闪吭酱?受到的靜電力也越大 試探電荷的電荷量越小 受到的靜電力也越小 該處若沒(méi)有試探電荷 該處也沒(méi)有靜電力 5怎樣才能確定空間某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢 用單位電荷受到的電場(chǎng)力來(lái)確定空間某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱 即試探電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值 6什么叫做電場(chǎng)強(qiáng)度 電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q之比叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 用E表示 即E F q 一自主學(xué)習(xí) 7電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是什么 N C 牛 庫(kù) 或V m 伏 米 8電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的 規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中受到的靜電力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向 亦即場(chǎng)強(qiáng)方向跟負(fù)電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力方向相反 9真空中有一個(gè)電荷是Q的正點(diǎn)電荷 它會(huì)在周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng) 那么在離此電荷r處的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少 場(chǎng)強(qiáng)方向如何 根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的確定方法E F q 則該處場(chǎng)強(qiáng)的大小為E kQq r2q kQ r2 式中Q是場(chǎng)源電荷的電荷量 說(shuō)明電場(chǎng)空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)只跟場(chǎng)源電荷及空間的位置有關(guān) 跟試探電荷的電荷是的大小和有無(wú)沒(méi)有關(guān)系 根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度方向的規(guī)定 該點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的方向是沿該點(diǎn)到場(chǎng)源的連線(xiàn)指向外面 若場(chǎng)源是負(fù)電荷 則方向相反 一自主學(xué)習(xí) 11電場(chǎng)強(qiáng)度公式E kQ r2是對(duì)哪種情況而言的 真空中 點(diǎn)電荷 即上式是一個(gè)點(diǎn)電荷在它的周?chē)c所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式 12若空中有幾個(gè)點(diǎn)電荷 則它們都要產(chǎn)生電場(chǎng) 那么空中某一的合場(chǎng)強(qiáng)是怎樣的 合場(chǎng)強(qiáng)遵循矢量疊加原理 即電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和 按平行四邊形定則合成 13一個(gè)電荷量均勻分布的球或球殼 它在球外部產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度怎樣計(jì)算 按點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式計(jì)算 其中的r是該點(diǎn)到球心的距離 一自主學(xué)習(xí) 14什么是電場(chǎng)線(xiàn) 在電場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的 起于正電荷 止于負(fù)電荷的曲線(xiàn) 使曲線(xiàn)上每上點(diǎn)的切線(xiàn)方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致 這樣的線(xiàn)就叫做電場(chǎng)線(xiàn) 15電場(chǎng)線(xiàn)有什么特點(diǎn) 電場(chǎng)線(xiàn)起于正電荷 止于負(fù)電荷 電場(chǎng)線(xiàn)的切線(xiàn)方向?yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向 電場(chǎng)線(xiàn)密處場(chǎng)大 稀處場(chǎng)強(qiáng)小 電場(chǎng)線(xiàn)不相交 不相切 不閉合 16正負(fù)電荷的電場(chǎng)線(xiàn) 等量異種電荷的電場(chǎng)線(xiàn) 等量同種電荷的電場(chǎng)線(xiàn)的形狀你記住了沒(méi)有 見(jiàn)教材第13頁(yè) 一自主學(xué)習(xí) 17什么是勻強(qiáng)電場(chǎng) 它的電場(chǎng)線(xiàn)的形狀是什么樣 如果電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等 方向相同 這個(gè)電場(chǎng)就叫做勻強(qiáng)電場(chǎng) 它的電場(chǎng)線(xiàn)是間隔相等的平行線(xiàn) 二質(zhì)疑提問(wèn) 1電場(chǎng)強(qiáng)度的定義為E F q 那么空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度跟試探電荷受到的靜電力成正比 跟它的電荷量成反比 對(duì)嗎 空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定 與該處是否有試探電荷及試探電荷電荷量的大小無(wú)關(guān) 就好象物質(zhì)的密度 m v是由物質(zhì)本身決定 跟物體的體積無(wú)關(guān)一樣 2電場(chǎng)強(qiáng)度是一個(gè)什么樣的物理量 電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量 根據(jù)E F q 有F Eq 即同一電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方 受到的靜電力也越大 3電場(chǎng)強(qiáng)度有兩個(gè)公式E F q和E kQ r2 它們有區(qū)別嗎 我們以后計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)究竟用哪個(gè)公式 前一個(gè)公式是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式 對(duì)任何電場(chǎng)都適用 后一個(gè)公式是點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式 它僅是對(duì)真空中的點(diǎn)電荷而言的 二質(zhì)疑提問(wèn) 4一個(gè)均勻帶電的球或球殼 在其球心的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少 5電場(chǎng)線(xiàn)是實(shí)際存在的線(xiàn)嗎 電場(chǎng)線(xiàn)就是帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎 電場(chǎng)線(xiàn)實(shí)際中不存在的 電場(chǎng)線(xiàn)的提出是人們?yōu)樾蜗竺枋鲭妶?chǎng)而人為畫(huà)出的 電場(chǎng)線(xiàn)一般不是帶電粒子的運(yùn)動(dòng)跡 尤其是當(dāng)電場(chǎng)線(xiàn)為曲線(xiàn)時(shí) 根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理 其球心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 三問(wèn)題探究 1空間有一電場(chǎng) 一個(gè)電荷量是q 2 10 8C的檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中的某點(diǎn)受到的靜電力為F 6 10 5N 1 該處的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少 2 若在該改放一個(gè)電荷量是q1 3 10 7C的檢驗(yàn)電荷 則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少 3 若在該處不放檢驗(yàn)電荷 則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少 1 E F q 3 103N C 2 該處場(chǎng)強(qiáng)不變 3 仍不變 2如圖 真空中有一對(duì)等量同種電荷AB 均帶正電 所帶電荷量均為Q AB相距2L 在它們的垂直平分線(xiàn)上有一點(diǎn)P 離AB連線(xiàn)中點(diǎn)O的距離是d 求 1 該處場(chǎng)強(qiáng)大小和方向 2 若改為一對(duì)等量異種電荷 所帶電荷量的絕對(duì)值仍為Q 求該處場(chǎng)強(qiáng)大小和方向 三問(wèn)題探究 3如圖 實(shí)線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn) 虛線(xiàn)表示一帶正電的粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡 不計(jì)粒子重力 1 比較電場(chǎng)中M N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 2 比較粒子在M N兩點(diǎn)加速度的大小 3 畫(huà)出粒子在M N兩點(diǎn)加速度的方向 1 EN EM 2 aN aM 3 方向如圖 4所示的各電場(chǎng)中 A B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同的是 C 四課堂檢測(cè) 1 下列說(shuō)法中正確的是 A 場(chǎng)強(qiáng)的定義式E F q中 F是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力 q是放入電場(chǎng)中的電荷的電量B 場(chǎng)強(qiáng)的定義式E F q中 F是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力 q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電量C 在點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)公式E kQ r2中 Q是場(chǎng)源電荷的電荷量D在點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)公式E kQ r2中 Q是放入電場(chǎng)中電荷的電荷量 AC 四課堂檢測(cè) 2 真空中兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷電量的值均為q 相距r 兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為 A 0B 2kq r2C 4kq r2D 8kq r2 D 3如圖所示 用30cm的細(xì)線(xiàn)將質(zhì)量為4 10 3 的帶電小球P懸掛在 點(diǎn)下 當(dāng)空中有方向?yàn)樗较蛴?大小為1 104N C的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí) 小球偏轉(zhuǎn)37 后處在靜止?fàn)顟B(tài) 1 分析小球的帶電性質(zhì) 2 求小球的帶電量 五小結(jié)評(píng)價(jià) 1電場(chǎng)是由電荷激發(fā)的一種特殊形態(tài)的物質(zhì) 它的基本性質(zhì)是力的性質(zhì)2電場(chǎng)強(qiáng)度的定義為E F q 規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中受到靜電力的方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向3點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式為E kQ r24電場(chǎng)可以疊加 它的合成按平行四邊形定則5電場(chǎng)線(xiàn)是為了形象描述電場(chǎng)面人為畫(huà)出的 它的切線(xiàn)方向 它的稀密分別表示場(chǎng)強(qiáng)的方向和大小