高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度教课内容课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册3 电场 电场强度教课内容课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，课堂小结，随堂练习，知识点一，知识点二，知识点三，对电场强度的理解，答案B，答案D等内容，欢迎下载使用。
自主预习·新知导学
一、电场1.概念:电荷的周围存在着由它产生的电场。2.基本性质:处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的,电荷之间通过电场相互作用。 3.电场是一种客观存在,是物质存在的一种形式。4.静电场:静止电荷产生的电场。
二、电场强度1.试探电荷与场源电荷(1)试探电荷:用来研究电场各点性质的电荷叫作试探电荷,它是电荷量和体积都很小的点电荷。(2)场源电荷:激发电场的带电体所带的电荷叫作场源电荷,或源电荷。
3.有同学认为:电场就是电场强度,你怎样认为?提示:电场是一种特殊的物质,电场强度反映了电场在各点的性质,二者不同。
四、电场线1.电场线电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏。
2.几种常见电场的电场线
3.电场线的两个特点(1)电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷。(2)同一电场的电场线在电场中不相交。
五、匀强电场1.如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同,这个电场就叫作匀强电场。2.匀强电场的电场线可以用间隔相等的平行线来表示。
【思考讨论】 1.判断下列说法的正误。(1)根据电场强度的定义式 ,可知E与F成正比,与q成反比。(　　)(2)P点的电场强度越大,则同一电荷在P点所受静电力越大。(　　)(3)以点电荷为球心的球面上各点的电场强度处处相同。(　　)(4)电场线的方向与带电粒子的受力方向一定相同。(　　)
2.是不是只有试探电荷q存在时,电场才存在?提示:不是,电场是由场源电荷产生的,与试探电荷的存在与否没有关系。3.为什么电场线不会相交?有同学说两条电场线之间的空白区域无电场,你认为是这样吗?提示:如果电场线相交,在交点处就有两个“切线方向”,就会得出同一点电场方向不唯一的错误结论。电场线是为了形象描述电场,人为画出的一些线,在电场中任何区域均可画电场线,而没画电场线的地方,即两条电场线之间的空白区域也有电场。
合作探究·释疑解惑
问题引领如图所示,在一带负电的导体A附近有一点B,若在B处放置一个q1=-2.0×10-8 C的电荷,测出其受到的静电力F1大小为4.0×10-6 N,方向如图所示。假设B处电荷不影响导体A的电荷分布。(1)B处电场强度是多少?方向如何?(2)如果换成一个q2=4.0×10-7 C的电荷放在B点,其受力多大?此时B处电场强度多大?提示:(1)200 N/C　方向与F1相反　(2)8.0×10-5 N 200 N/C
归纳提升1.试探电荷的特点试探电荷的电荷量和体积都很小,放入试探电荷不引起原电场的明显变化,即忽略它所产生的电场。
3.静电力与电场强度的比较
【变式训练1】 A为已知电场中的一固定点,在A点放一电荷量为q的试探电荷,其所受静电力为F,A点的电场强度为E。下列说法正确的是(　　)A.若在A点换一电荷量为-q的试探电荷,A点电场强度方向发生变化B.若在A点换一电荷量为2q的试探电荷,A点的电场强度将变为2EC.若移去A点的试探电荷q,A点的电场强度变为零D.A点电场强度的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关
解析:本题考查对电场强度的理解,培养物理观念。电场强度E的大小及方向与试探电荷无关,故在A点放入任何电荷,A点电场强度的方向和大小均不变,故A、B、C错误,D正确。
电荷的电场　电场强度的叠加
问题引领如图所示,Q和Q'均为正点电荷,且Q=Q'。探讨:(1)正点电荷Q在q处产生的电场强度为多大?沿什么方向?(2)正点电荷Q和Q'在q处产生的电场强度为多大?沿什么方向?
2.计算电场强度的几种方法
3.两等量点电荷连线上和连线的中垂线上电场强度的分布特点(1)两等量异种点电荷①两电荷连线的中垂线上:各点的电场强度方向都由正电荷的一边指向负电荷的一边,且与中垂线垂直;两电荷连线的中点O的电场强度最大,从O点沿中垂线向两边电场强度逐渐变小,直至无穷远处时为零;中垂线上任意一点a与该点关于O点对称的点b的电场强度大小相等,方向相同(如图所示)。
②两电荷的连线上:各点电场强度的方向由正电荷沿两电荷的连线指向负电荷,O点的电场强度最小,从O点沿两电荷的连线向两边电场强度逐渐变大;两电荷的连线上,任一点c与该点关于O点对称的点d的电场强度相同。
(2)两等量同种正点电荷①两电荷连线的中垂线上:两电荷连线的中点O和无穷远处的电场强度均为零,其他各点的电场强度方向均沿着中垂线向外背离O点,所以在中垂线上,由O点的零电场强度开始,电场强度先变大,后逐渐变小,直到无穷远处时减小为零;中垂线上任一点a与该点关于O点对称的点b的电场强度大小相等,方向相反(如图所示)。
②两电荷的连线上:各点电场强度的方向由该点指向中点O,大小由O点的电场强度为零开始向两端逐渐变大;任意一点c与该点关于O点对称的点d的电场强度大小相等,方向相反。
问题引领为了形象地描述电场,法拉第引入了电场线的概念。电场线是真实存在的吗?电场线是如何表示电场方向和强弱的?提示:电场线实际上并不存在,是假想的物理模型。在电场中,某点电场线的切线方向表示该点电场强度的方向;电场线的疏密表示电场强度的相对大小,电场强度较大的地方电场线较密,反之较疏。
归纳提升1.几种常见电场的电场线的分布(1)点电荷的电场:正电荷的电场线从正电荷出发延伸到无限远处,负电荷的电场线由无限远处延伸到负电荷,如图所示。
其特点有:①点电荷形成的电场中,不存在电场强度相同的点。②若以点电荷为球心做一个球面,电场线处处与球面垂直。在此球面上电场强度大小处处相等,方向各不相同。
(2)等量同种点电荷的电场(电场线分布如图甲所示):①两点电荷连线上,中点O处电场强度为零,向两侧电场强度逐渐增大。②两点电荷连线的中垂线上由中点O到无限远,电场强度先变大后变小。③关于中心点O点的对称点,电场强度等大反向。
(3)等量异种点电荷的电场(电场线分布如图乙所示):①两点电荷连线上,沿电场线方向电场强度先变小再变大,中点处电场强度最小。②两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同,总与中垂线垂直且指向负点电荷一侧。沿中垂线从中点到无限远处,电场强度一直减小,中点处电场强度最大。③关于中心点对称的点,电场强度等大同向。
(4)匀强电场:其电场线是互相平行且等间距的直线,如图所示。
2.电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较
典型例题【例题3】 下列关于电场线的说法正确的是(　　)A.电场线的方向,就是电荷受到的静电力的方向B.正电荷只受静电力作用则一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受静电力越大D.静电场的电场线有可能是闭合的答案:C
解析:正电荷受到的静电力方向沿着电场线的切线方向,负电荷受到的静电力方向沿着电场线切线的反方向,并且电场线不一定和电荷的运动轨迹重合,所以A、B错误。电场线的疏密程度表示电场强度大小,同一电荷所受静电力与电场强度成正比,所以C正确。静电场的电场线从正电荷或无穷远出发,到无穷远或负电荷结束,且不闭合,所以D错误。
【变式训练3】 某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是(　　)A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同答案:C
解析:电场线的疏密表征了电场强度的大小,由题图可知EaEc,Eb>Ed,Ec