高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第三节 电场 电场强度课前预习ppt课件

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1．电场的产生：电荷在其周围产生________，电场是________周围存在的一种特殊物质．2．基本性质：电场对处于其中的其他电荷有____________．3．电场和磁场都是________存在的特殊物质，都有能量．
电场是客观存在的物质吗？【答案】是．
(多选)关于电场，下列说法中正确的是(　　)A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在C．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用D．电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中【答案】ABC
【解析】电荷周围存在着电场，电场对电荷有力的作用，电荷之间的相互作用就是通过电场而产生的，A、C正确；电场是一种特殊的物质，在真空中、导体中都能存在，B正确，D错误．
1．试探电荷与场源电荷．(1)试探电荷：放入电场中探测电场性质的电荷称为__________，或______________．(2)场源电荷：把产生电场的电荷称为____________．
2．电场强度．(1)定义：把放入电场某点处的试探电荷受到的____________与它的__________之比，叫做电场在该点的电场强度．(2)定义式：E＝__________．(3)单位：牛/库(N/C)，伏/米(V/m)．1 N/C＝1 V/m．(4)方向：电场强度是矢量，电场中某点的电场强度的方向与__________在该点受到的电场力的方向相同．(5)物理意义：电场强度是描述电场的________的性质的物理量，与试探电荷受到的静电力大小________．
【答案】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．
试探电荷的电荷量q＝＋5.0×10－9 C，测得它在电场中的A点受到的电场力为F＝3.0×10－4 N，求：(1)A点的场强．(2)如果A点未放试探电荷，则A点的场强大小为多少？方向如何？(3)如果试探电荷的电荷量q′＝－6.0×10－9 C，求它在电场中的A点受到的电场力．【答案】(1)6.0×104 N/C　(2)6.0×104 N/C　方向与q所受的电场力方向相同　(3)3.6×10－4 N
(1)公式：E＝__________．(2)方向：若Q为______电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线______Q；若Q为______电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线______Q．
2．电场强度的叠加．(1)如果在空间中同时存在多个点电荷，这时在空间某一点的场强等于各点电荷单独存在时在该点产生的场强的__________．这叫做__________________．
例如，图甲中P点的电场强度，等于电荷＋Q1在该点产生的电场强度E1与电荷－Q2在该点产生的电场强度E2的______________．
1．电场线．(1)定义：在电场中画出一系列有方向的曲线，使曲线上每点的____________都和该处的场强方向一致，这样的曲线就叫做电场线．
(2)特点：①电场线从__________或__________出发，终止于__________或__________．②电场线在电场中不________，因为电场中任意一点的电场强度方向具有唯一性．③在同一幅图中，电场线的________反映了电场强度的相对大小，电场线________的地方电场强度越大．④电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而________的线．
2．匀强电场．(1)定义：各点场强的________相等、_______都相同的电场．(2)电场线特点：匀强电场的电场线是间隔相等的__________．(3)实例：两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘附近外就是匀强电场．
(多选)如图所示是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是(　　)A．A点的电场强度最小B．B点的电场强度最小C．把一个正点电荷分别放在这三点时，其中放在B点时受到的静电力最大D．把一个负点电荷放在A点时，所受的静电力方向和A点的电场强度方向一致
【答案】AC【解析】电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，A正确，B错误；B点的电场强度最大，由F＝qE知，C正确；负电荷受力方向与电场强度的方向相反，D错误．
1．电场的性质．(1)唯一性：电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关．电场中不同的地方，电场强度一般是不同的．
(2)矢量性：电场强度描述了电场的强弱，是矢量，其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同，与在该点的负电荷所受电场力的方向相反．
例1　在真空中的O点放一个电荷量Q＝＋1.0×10－9 C的点电荷，直线MN通过O点，O、M的距离r＝30 cm，M点放一个电荷量q＝－1.0×10－10 C的试探电荷，如图所示．(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2)求：(1)试探电荷在M点受到的作用力；(2)M点的场强；(3)拿走试探电荷后M点的场强；(4)拿走试探电荷后，M、N两点的场强哪个大？
【答案】(1)10－8 N，方向由M指向O　(2)100 N/C，方向由O指向M　(3)100 N/C，方向由O指向M　(4)M
1．电场强度是矢量，当空间的电场是由多个电荷共同产生时，计算空间某点的电场强度时，应先分析每个电荷单独在该点所产生的场强的大小和方向，再根据平行四边形定则求合场强的大小和方向．2．比较大的带电体产生的电场，可以把带电体分解为若干小块，每小块看作点电荷，用电场强度叠加的方法计算，这种方法也称为微元法．
例2　如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L，将电荷量均为q的两个正点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量为k，则EC大小为(　　)
变式2　如下图所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为9× 103 N/C．在电场内一水平面上作半径为10 cm的圆，圆周上取A、B两点，AO连线沿E方向，BO⊥AO，在圆心O处放一电荷量为1×10－8 C的正点电荷．则A处场强大小EA为多少？B处场强的大小EB为多少？(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2)【答案】0　1.27×104 N/C
2．等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线比较．
例3　(多选)生活在尼罗河的反天刀鱼，它的器官能在其周围产生电场．电场线分布如图所示，M、N为电场中的点，下列说法正确的是(　　)
A．鱼的头部带负电B．鱼的头部带正电C．M点电场强度大于N点电场强度D．M点电场强度小于N点电场强度【答案】BC【解析】电场线由正电荷发出，终止于负电荷，故鱼头部带正电，故A错误，B正确；电场线越密集的地方电场强度越大，故M点电场强度大于N点电场强度，故C正确，D错误．
变式3　(2022年天水一中检测)如下几个电场线分布图中，表示匀强电场的是(　　)
【解析】匀强电场是方向相同等间距的平行线．A是等量异种点电荷形成的电场，B是等量同种点电荷形成的电场，C是正点电荷形成的电场，A、B、C形成的电场大小和方向都有变化，不是匀强电场，只有D是方向相同等间距的平行线，是匀强电场，故A、B、C错误，D正确．
电场强度的注意点1．电场强度是矢量，判断电场强度相同与否，除了比较大小是否相同外，还要比较方向是否相同．2．电场中某点是否存在电场与该点的试探电荷(或检验电荷)有无无关．
电荷间的电场分布在装有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些细小的头发屑，再加上电场，头发屑会重新排列．图甲是头发屑在一对等量异种电荷形成的电场中的排列情况，图乙是头发屑在一对等量同种电荷形成的电场中的排列情况．
 头发屑在电场中被极化，极化的头发屑两端受力方向相反，在电场力作用下排出了电场线的形状分布．等量同种电荷连线中点场强的最小值为0，而等量异种电荷两点电荷连线中点场强的最小值不为0．
例4　如图是蓖麻油中的头发屑模拟出的电场线．下列说法正确的是(　　)A．图中模拟的是两等量异种电荷的电场线B．图中两点应接高压电源的两极C．图中两点连线中点的电场强度为零D．图中描绘的图线就是真实存在的电场线【答案】C
【解析】由图知符合同种电荷间形成的电场线，故A错误；题图是同种电荷所形成的电场线，所以不能同时接高压起电装置的两极，故B错误； 根据等量同种点电荷的电场的特点可知，它们的连线的中点处的场强为0，故C正确；头发屑的排列可模拟电场线的分布，但不是真实存在的电场线，而且电场线是不存在的，故D错误．
例5　(2022年广州六中检测)把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，可以模拟出电场线的分布情况，如图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场照片，乙图为简化后的电场线分布情况，则(　　)
A．由图甲可知，电场线是真实存在的B．图甲中，没有头发屑的地方没有电场C．图乙中A点的电场强度大于B点的电场强度D．在图乙电场中A点静止释放的质子能沿着电场线运动到B点【答案】C
【解析】电场线是假想的曲线，不是真实存在的，故A错误；图甲中，没有头发屑的地方同样也有电场存在，故B错误；图乙中A点的电场线较B点密集，可知A点的电场强度大于B点的电场强度，故C正确；因AB之间的电场线为曲线，根据物体做曲线运动的条件可知，在图乙电场中由A点静止释放的质子不可能沿电场线运动到B点，故D错误．
【解析】A、B图中根据电场线的疏密程度表示场强大小，A、B是同一圆周上的两点，场强大小相等，但方向不同，故A、B错误．C图中A、B是匀强电场中的两点，电场强度大小相等、方向相同，所以C正确．D图中电场线的切线方向表示场强的方向，可以知道A、B两点的电场强度大小、方向都不同，D错误．
3．如图所示，一带正电粒子在匀强电场中，该正电粒子所受力的方向为(　　)A．水平向左B．水平向右C．竖直向上D．竖直向下【答案】A【解析】因为正电荷在电场中的受力方向与电场方向相同，图中电场方向水平向左，故正电粒子受力方向水平向左，故选A．
4．如图，在一个点电荷Q附近的a、b两点放置检验电荷．则检验电荷的受力F与其电荷量q的关系图像为(　　)