2014高中物理 1.3 电场及其描述 课件1（鲁科版选修3-1）.ppt

1、3电场及其描述1知道什么是电场线，知道用电场线可以形象地表示电场的方向和强弱2知道一个点电荷、两个等量点电荷、点电荷与带电平行板间的电场线的分布3知道什么是匀强电场以及匀强电场的电场线的分布4知道两块靠近的平行金属板大小相等、互相正对，分别带有等量的正负电荷，它们之间的电场(除边缘附近外)是匀强电场物质电荷电场电荷静止是否存在强弱静电力荷量电强弱牛(顿)每库(仑)矢正电荷无关场源电荷力的角度位置位置不同PQ大小和方向矢量和有方向的曲线切线方向形象描述电场相交密匀强电场特别提醒 电场线是假想出来描述电场的工具，它的切线方向表示电场的方向，如果两条电场线相交，就有两个方向的切线，而同一点的电场方向

2、是确定的，不可能出现这种情况.一、对电场及电场强度的理解1电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用，描述这一性质的物理量就是电场强度4对公式EkQ/r2的理解(1)r0时，E是错误的，因为已失去了“点电荷”这一前提(2)在以Q为中心，以r为半径的球面上，各点的场强大小相等，但方向不同，在点电荷Q的电场中不存在场强相等的两点5两个公式的对比区别公式 公式分析 物理含义引入过程适用范围q是检验电荷，本式是测量或计算场强的一种方法是电场强度大小的定义式 由比值法引入，E与F、q无关，反映某点电场力的性质适用于一切电场Q是场源电荷，Q与r都是电场强度的决定因素是真空中点电荷场强的决定式由E和库仑

3、定律导出 真空中的点电荷3电场强度的叠加(1)电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和这种关系叫做电场强度的叠加因电场强度是矢量，所以满足平行四边形定则例如，图132中P点的电场强度，等于Q1在该点产生的电场强度E1与Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和(2)比较大的带电体的电场，可把带电体分做若干小块，每小块看成点电荷，用点电荷电场叠加的方法计算(3)同一直线上的两个场强的叠加可简化为代数和(2)两个等量点电荷的电场线比 较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图连线中点O处的场强最小，指向负电荷一方为零连线上的场强大小沿连线先变小再变大沿连线先变小再变大由O点沿中垂

4、线向外场强的大小O点最大，向外逐渐减小O点最小，向外先变大后变小关于O点的对称点A与A，B与B的场强特点等大同向等大反向2.电场线与运动轨迹电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线，曲线上某点的切线方向规定为该点的场强方向，也是该点正电荷产生加速度的方向；而运动轨迹是带电粒子在电场中运动的径迹，径迹上每点的切线方向是粒子的速度方向速度方向和加速度方向不是一回事，二者不一定相同，因此不能将电场线和运动轨迹混为一谈只有下列几种情况同时具备时，电场线才和运动轨迹重合：电场线是直线；仅受电场力作用；初速度为零或与电场线平行【典例1】在真空中O点放一个点电荷Q1.0109 C，直线MN通过O点，OM的距

5、离r30 cm，M点放一个点电荷q1.01010 C，如图134所示求：(1)q在M点受到的作用力(2)M点的场强(3)移走q后M点的场强(4)M、N两点的场强哪点大？答案(1)1.0108 N，方向沿MO指向Q(2)100 N/C，方向沿OM连线背离Q(3)100 N/C，方向沿OM连线背离Q(4)M点场强大答案 2.0102 N/C，方向与F1方向相反 8.0105 N，方向与F1方向相反 2.0102 N/C，方向与F1方向相反【典例2】如图136所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点，若带电粒子在运动中只受电场力

6、的作用，根据此图可作出正确判断的是()A带电粒子的电性B带电粒子在a、b两点的受力方向C带电粒子在a、b两点的速度何处较大D带电粒子在a、b两点的动能何处较大解析 因不知电场线的方向，在只知带电粒子所受电场力方向的情况下，无法确定带电粒子的电性，A错误、B正确根据电场力做功的正负，可推知带电粒子电势能和动能的变化以及速度的变化，C、D正确答案 BCD借题发挥 此类题首先明确电场力沿电场线指向轨迹的凹侧，然后结合电场线特点分析电场力、电场力做功等问题【变式2】如图137中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示a、b两点的场强大小，则()Aa、b两点场强

7、方向相同B电场线从a指向b，所以EaEbC电场线是直线，所以EaEbD不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb大小不能确定解析 由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A项正确电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的一条，则有EaEb；若此电场线为负点电荷电场中的一条，则有EaEb；若此电场线是匀强电场中的，则有EaEb；若此电场线是等量异种点电荷电场中的那一条直的电场线，则Ea和Eb的关系不能确定故正确选项为A、D.答案 AD【典例3】物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确如图138所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q(q0)，而且电荷均匀分布，两圆环的圆心O1和O2相距为2a，连线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(ra)试分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式(式中k为静电力常量)正确的是()答案 D C点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)D负电荷在B点处所受到的静电力的方向沿B点切线方向单击此处进入活页规范训练