《電場(chǎng)及其描述》課件8(魯科版選修3-1).ppt

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1、1.3 電場(chǎng)及其描述,課標(biāo)定位 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解靜電場(chǎng)，知道場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式 2理解電場(chǎng)強(qiáng)度，勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)的特點(diǎn) 3知道電場(chǎng)線，會(huì)用電場(chǎng)線描述各種典型電場(chǎng). 重點(diǎn)難點(diǎn)：1.電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解 2電場(chǎng)強(qiáng)度公式的運(yùn)用以及用電場(chǎng)線描述電場(chǎng).,,,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第3節(jié) 電場(chǎng)及其描述,,課前自主學(xué)案,課前自主學(xué)案,一、電場(chǎng)及電場(chǎng)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(chǎng)稱為_____ 電場(chǎng)是一種客觀存在，是_____存在的一種形式. 2電場(chǎng)對(duì)于處在其中的電荷有力的作用，這種力叫_______,場(chǎng),場(chǎng),電場(chǎng),物

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

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

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

5、別提醒：電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力不同，電場(chǎng)強(qiáng)度描述的是電場(chǎng)的力的性質(zhì)，而電場(chǎng)力的研究對(duì)象則是電場(chǎng)中的電荷,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀) 1電場(chǎng)中一點(diǎn)P，下列說法正確的是() A若放在P點(diǎn)的電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半 BP點(diǎn)沒有試探電荷，則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0 CP點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大 DP點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)榉旁谠擖c(diǎn)的電荷的受力方向,解析：選C.場(chǎng)強(qiáng)E與F、q無關(guān)，不管電場(chǎng)中某點(diǎn)是否有檢驗(yàn)電荷或檢驗(yàn)電荷的電荷量有多大,對(duì)電場(chǎng)本身都無影響，所以A、B均不對(duì)電場(chǎng)力F與E、q成正比，E、q越大F越大，所以C對(duì)場(chǎng)強(qiáng)方向與正電荷放在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相同，與負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向相反,所以D

6、不對(duì),二、電場(chǎng)線的理解 1電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡 (1)電場(chǎng)線是為形象地描述電場(chǎng)而引入的假想曲線，規(guī)定電場(chǎng)線上某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿該點(diǎn)的切線方向，也就是正電荷在該點(diǎn)受電場(chǎng)力產(chǎn)生的加速度的方向 (2)運(yùn)動(dòng)軌跡是帶電粒子在電場(chǎng)中實(shí)際通過的徑跡，徑跡上每點(diǎn)的切線方向?yàn)榱Ｗ釉谠擖c(diǎn)的速度方向結(jié)合力學(xué)知識(shí)，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(chǎng)線不一定是粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,(3)在滿足以下條件時(shí)，電場(chǎng)線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡重合 電場(chǎng)線是直線； 帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，或受其他力，但方向沿電場(chǎng)線所在直線； 帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場(chǎng)線所在的直線,2電場(chǎng)線的疏密和場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系的常見情況 按照電

7、場(chǎng)線的畫法的規(guī)定，場(chǎng)強(qiáng)大的地方電場(chǎng)線密，場(chǎng)強(qiáng)小的地方電場(chǎng)線疏在圖131中EAEB.,圖131,但若只給一條直電場(chǎng)線如圖132所示，則無法由疏密程度來確定A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小，對(duì)此情況可有多種推理判斷： 若是正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一 根電場(chǎng)線，則EAEB. 若是負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一根電場(chǎng)線，則EA

8、場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向均不同；C所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同,(2011年福州高二質(zhì)檢)真空中的A、B兩點(diǎn)分別放置有異種點(diǎn)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(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E1； (2)Q2在Q1處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E2； (3)AB連線的中點(diǎn)O處的電場(chǎng)強(qiáng)度E0.,課堂互動(dòng)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(chǎng)的一部分電場(chǎng)線分布，下列說法中正確的是() A這個(gè)電場(chǎng)可能是一個(gè)帶負(fù)電 的點(diǎn)電荷的電場(chǎng) B點(diǎn)電

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

10、場(chǎng)線分布特點(diǎn)有利于靈活解決相應(yīng)問題,如圖135所示，質(zhì)量 為m的帶電小球用絕緣線懸掛 于O點(diǎn)，并處在水平向左的勻 強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E，球靜止 時(shí)細(xì)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(xì)線，則小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)？(設(shè)電場(chǎng)范圍足夠大) 【思路點(diǎn)撥】解本題的關(guān)鍵是對(duì)小球進(jìn)行正確的受力分析，分析中要注意研究對(duì)象多受了一個(gè)電場(chǎng)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(chǎng)力，所以小球帶正電.,圖136,【答案】見自主解答,變式訓(xùn)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(zhì)量為m、電荷量為q的小球， 小球受水平向右的電場(chǎng)力偏轉(zhuǎn) 角而靜止，小球用絕緣線懸掛于O點(diǎn)，試求小球所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度.,圖137,答案：mgtan/q方向水平向右,