物理 第一章 靜電場(chǎng) 第3講 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線 教科版選修31

《物理 第一章 靜電場(chǎng) 第3講 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線 教科版選修31》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理 第一章 靜電場(chǎng) 第3講 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線 教科版選修31（37頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章靜電場(chǎng)1.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.2.理解點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度及疊加原理.3.會(huì)用電場(chǎng)線表示電場(chǎng)，并熟記幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布目標(biāo)定位二、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加三、電場(chǎng)線和勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾欄目索引一、電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度1.電場(chǎng)(1)概念：存在于電荷周圍的一種特殊的，由電荷產(chǎn)生. 是物質(zhì)存在的兩種不同形式.(2)基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有 .電荷之間通過(guò) 相互作用.答案一、電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度n知識(shí)梳理(3)靜電場(chǎng)：電荷周圍產(chǎn)生的電場(chǎng).物質(zhì)場(chǎng)和實(shí)物力的作用電場(chǎng)靜止2.電場(chǎng)強(qiáng)度(1)檢驗(yàn)電荷用來(lái)檢驗(yàn)電場(chǎng)是否存在及其分布情況的電荷.要求：電荷量要充分；體積要充分.(

2、2)電場(chǎng)強(qiáng)度定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷所受與它的的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng).物理意義：表示電場(chǎng)的和.定義式： ，單位為牛(頓)每庫(kù)(侖)，符號(hào)為 .方向：電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與所受靜電力的方向相同，與負(fù)電荷所受靜電力方向.答案強(qiáng)弱小小電場(chǎng)力電荷量強(qiáng)弱方向N/C正電荷相反(1)由于E ，所以有人說(shuō)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與放入的試探電荷受到的力F成正比，與電荷量q的大小成反比，你認(rèn)為這種說(shuō)法正確嗎？為什么？答案【深度思考】答案答案不正確.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，由電場(chǎng)本身決定，與是否放入試探電荷以及放入試探電荷的正負(fù)、電荷量的大小無(wú)關(guān).(2)這里定義電場(chǎng)強(qiáng)度的方法叫比值定義法，你還學(xué)過(guò)哪些用

3、比值定義的物理量？它們都有什么共同點(diǎn)？答案例例1A為已知電場(chǎng)中的一固定點(diǎn)，在A點(diǎn)放一電荷量為q的試探電荷，所受電場(chǎng)力為F，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E，則()A.若在A點(diǎn)換上電荷量為q的試探電荷，A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向發(fā)生變化B.若在A點(diǎn)換上電荷量為2q的試探電荷，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)將變?yōu)?EC.若在A點(diǎn)移去電荷q，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)榱鉊.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小、方向與q的大小、正負(fù)、有無(wú)均無(wú)關(guān)n典例精析解析答案解析解析電場(chǎng)強(qiáng)度E 是通過(guò)比值定義法得出的，其大小及方向與試探電荷無(wú)關(guān)；故放入任何電荷時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和大小均不變，故A、B、C均錯(cuò)誤；故選D.答案答案D例例2真空中O點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷Q1.0109 C，直線MN通過(guò)O點(diǎn)，OM的距

4、離r30 cm，M點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)電荷q1.01010 C，如圖1所示.求：n典例精析解析答案圖1(1)q在M點(diǎn)受到的作用力；答案答案大小為1.0108 N方向沿MO指向Q解析答案圖1(2)M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；答案答案大小為100 N/C方向沿OM連線背離Q解析答案圖1(3)拿走q后M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).解析解析在M點(diǎn)拿走試探電荷q，有的同學(xué)說(shuō)M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)EM0，這是錯(cuò)誤的.其原因在于不懂得場(chǎng)強(qiáng)是反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量，它是由形成電場(chǎng)的電荷Q及場(chǎng)中位置決定的，與試探電荷q是否存在無(wú)關(guān).故M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)仍為100 N/C，方向沿OM連線背離Q.答案答案大小為100 N/C方向沿OM連線背離Q總結(jié)提升返回總結(jié)提升(1)公式

5、E 是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，不是決定式.其中q是試探電荷的電荷量.(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向只由電場(chǎng)本身決定，與是否放入試探電荷以及放入試探電荷的正負(fù)、電荷量的大小無(wú)關(guān).返回1.真空中點(diǎn)電荷周圍的場(chǎng)強(qiáng)(1)大?。?(2)方向：Q為正電荷時(shí)，E的方向由點(diǎn)電荷指向 ；Q為負(fù)電荷時(shí)，E的方向由無(wú)窮遠(yuǎn)指向 .2.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量.如果場(chǎng)源是多個(gè)點(diǎn)電荷，則電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的 .答案n知識(shí)梳理二、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)電荷矢量和答案【深度思考】例例3真空中距點(diǎn)電荷(電荷量為Q)為r的A點(diǎn)處，放一個(gè)帶電荷量為q(qQ)的點(diǎn)電荷，q受到的電場(chǎng)力大

6、小為F，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為()n典例精析解析答案BD例例4如圖2所示，真空中帶電荷量分別為Q和Q的點(diǎn)電荷A、B相距為r，則：返回解析答案方法點(diǎn)撥圖2(1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的場(chǎng)強(qiáng)多大？(2)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，距A、B兩點(diǎn)都為r的O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)如何？解析解析求解方法是分別求出Q和Q在某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向，然后根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理求出合場(chǎng)強(qiáng).(1)如圖甲所示，A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，由A指向B.A、B兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度解析答案方法點(diǎn)撥解析答案方法點(diǎn)撥返回方法點(diǎn)撥電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合成時(shí)遵循矢量運(yùn)算法則(平行四邊形定則或三角形定則)，常用的方法有圖解法、解析法、正交分解法

7、等；對(duì)于同一直線上電場(chǎng)強(qiáng)度的合成，可先規(guī)定正方向，進(jìn)而把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成代數(shù)運(yùn)算.1.電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線是為了形象描述 而假想的一條條有方向的，曲線上每點(diǎn)的方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向.(2)電場(chǎng)線從或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于或負(fù)電荷.(3)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不.(4)在同一電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線 .答案三、電場(chǎng)線和勻強(qiáng)電場(chǎng)n知識(shí)梳理電場(chǎng)曲線切線正電荷無(wú)限遠(yuǎn)相交較密2.畫出幾種特殊的電場(chǎng)線(自己畫出電場(chǎng)線)答案答案答案3.勻強(qiáng)電場(chǎng)(1)定義：電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向的電場(chǎng).(2)特點(diǎn)：場(chǎng)強(qiáng)方向處處相同，電場(chǎng)線是.場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，要求電場(chǎng)線疏密程度相同，即電場(chǎng)線.答案相等相同平行直線間

8、隔相等(1)在相鄰的兩條電場(chǎng)線之間沒(méi)畫電場(chǎng)線的地方有電場(chǎng)嗎？答案【深度思考】答案答案電場(chǎng)線是假想的.如果在每個(gè)地方都畫電場(chǎng)線也就無(wú)法對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行描述了，所以在相鄰的兩條電場(chǎng)線之間沒(méi)畫電場(chǎng)線的地方也有電場(chǎng).(2)電場(chǎng)線是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？答案答案電場(chǎng)線不是運(yùn)動(dòng)軌跡，運(yùn)動(dòng)軌跡由運(yùn)動(dòng)電荷的受力和初速度共同決定，運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向?yàn)樗俣确较?；電?chǎng)線上各點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，決定著電荷所受電場(chǎng)力方向.A.這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)B.點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力比在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力大C.正電荷可以沿電場(chǎng)線由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)D.點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度比在B點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度小例例5如圖3所示是

9、某靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線分布情況，下列說(shuō)法中正確的是()n典例精析解析答案圖3總結(jié)提升返回解析解析負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是從四周無(wú)限遠(yuǎn)處不同方向指向負(fù)點(diǎn)電荷的直線，故A錯(cuò)；總結(jié)提升電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，由題圖知EAEB，又因FqE，得FAFB，故B正確；正電荷在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向沿切線方向，故其軌跡不可能沿曲線由B到C，故C錯(cuò)誤.答案答案B返回總結(jié)提升(1)電場(chǎng)線并不是粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡由帶電粒子所受合外力與初速度共同決定.電場(chǎng)線上各點(diǎn)的切線方向是場(chǎng)強(qiáng)方向，決定著粒子所受電場(chǎng)力的方向.軌跡上每一點(diǎn)的切線方向?yàn)榱Ｗ釉谠擖c(diǎn)的速度方向.(2)電場(chǎng)線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡重合必須同

10、時(shí)滿足以下三個(gè)條件電場(chǎng)線是直線.帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，或受其他力，但其他力的方向沿電場(chǎng)線所在直線.帶電粒子初速度的大小為零或初速度的方向沿電場(chǎng)線所在的直線.返回1.(對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解)電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，下列說(shuō)法中正確的有()A.若放在P點(diǎn)的試探電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半B.若P點(diǎn)沒(méi)有試探電荷，則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零C.P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一試探電荷在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大D.P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是放在該點(diǎn)的試探電荷所受電場(chǎng)力的方向解析答案 對(duì)點(diǎn)檢測(cè)解析解析場(chǎng)強(qiáng)是表示電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量，由電場(chǎng)本身決定，與是否有試探電荷以及試探電荷的電荷量均無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)榫褪欠旁谠擖c(diǎn)的正試探電

11、荷所受電場(chǎng)力的方向，與放在該點(diǎn)的負(fù)試探電荷所受電場(chǎng)力的方向相反，故D錯(cuò)誤.答案答案C2.(對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解)如圖4所示，在一帶負(fù)電的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，如在B處放置一個(gè)q12.0108 C的電荷，測(cè)出其受到的靜電力F1大小為4.0106 N，方向如圖，則B處場(chǎng)強(qiáng)多大？如果換用一個(gè)q24.0107 C 的電荷放在B點(diǎn)，其受力多大？此時(shí)B處場(chǎng)強(qiáng)多大？解析答案圖4答案答案200 N/C8.0105 N200 N/C3.(點(diǎn)電荷的電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加)如圖5所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，MOP60.電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移到P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2，E1與E2之比為()解析答案圖5答案答案B4.(電場(chǎng)線的特點(diǎn)及應(yīng)用)下列各電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是()解析答案返回解析解析A圖中，A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同；B圖中，A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向相同，但大小不等；C圖中是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向均相同；D圖中A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向均不相同.故選C.C