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        首页 高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第一章 第3节 电场 电场强度和电场线

        高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第一章 第3节 电场 电场强度和电场线.ppt

        高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第一章 第3节 …

        简介:本文档为《高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第一章 第3节 电场 电场强度和电场线ppt》,可适用于人文社科领域

        .电场是电荷周围存在的一种特殊物质它对放入其中的电荷有力的作用。.电场强度是用来描述电场的力的性质的物理量其定义式为E=eqf(F,q)。.电场强度由电场本身决定与放入其中的电荷无关。.电场线是为了形象描述电场而引入的假想的线其疏密程度表示电场的强弱。[自学教材].电场的本质与性质.电场力对电荷的作用力。.静电场电荷周围产生的电场。电场静止重点诠释()在电场中的电荷不论是静止的还是运动的都受到电场力的作用。()场与实物是物质存在的两种不同的?#38382;健?)电荷间的相互作用是通过电场产生的。.有关电场的下列说法正确的是(  )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是不依赖我们的感觉而客观存在的C.电荷间的相互作用是通过电场产生的电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用D.电场是人为设想出来的其实并不存在解析:电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质电荷间的相互作用是通过电场产生的不是假想的故A、B、C正确D错误。答案:ABC自学教材.检验电荷和场源电荷()检验电荷:①定义:用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷。②特点:a.检验电荷的电荷量要充分放入电场之后不改变产生电场的带电体上的电荷分?#25216;?#19981;影响对原电场的研究。b.体积要充分可视为点电荷在电场中的位置可以准确描述。小小()场源电荷:如果电场是由某个带电体激发产生的那么该带电体所带的电荷也常称为场源电荷或源电荷。静电力.电场强度()定义:放入电场中某处的检验电荷受到的跟它的电荷量的比值。()公式:E?#20581;qf(F,q)()单位?#21495;?#27599;库符号。()方向:电场强度是矢量规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向。负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向。NC相同相反重点诠释.对电场强度E=eqf(F,q)的理解()电场强度是用比值定义的物理量它仅由电场本身决定与定义它的检验电荷的电荷量q及所受的静电力F无关。()只要场源电荷确定下来场源电荷周围形成的电场也就确定下来电场中某点的场强E也就确定下来与该点放不放检验电荷无关。()电场强度定义式E=eqf(F,q)为我们提供了一种计算静电力的方法即F=Eq。.真空中点电荷的场强()大小:E=keqf(Q,r)。()方向:Q为正电荷时在电场中的P点E的方向由Q指向PQ是负电荷时E的方向由P指向Q。公式比较内容本?#26159;?#21035;定义式决定式意义及用途给出了一种量度电场强弱的方法?#35813;?#20102;点电荷场强大小的决定因素适用范围一切电场真空中点电荷的电场.公式E=eqf(F,q)与E=keqf(Q,r)的对比理解E=eqf(F,q)E=eqf(kQ,r)公式比较内容E=eqf(F,q)E=eqf(kQ,r)Q或q意义q表示引入电场的检验(或试探)电荷的电荷量Q表示产生电场的场源电荷的电荷量E与其他量的关系E用F与q的比值来表示但E大小与F、q的大小无关E不仅用Q、r来表示且EpropQEpropeqf(,r).关于电场强度下列说法正确的是(  )A.由E=eqf(F,q)知若q减半则该处的电场强度为原来的倍B.由E=keqf(Q,r)知E与Q成正比而与r成反比C.由E=keqf(Q,r)知在以点电荷Q为球心、r为半径的球面上各处的场强都相同D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向解析:E=eqf(F,q)是电场强度的定义式此式中E只是在数值上等于检验电荷q所受的电场力与本身电荷量的比值。实际上E只与形成电场的电荷有关而与检验电荷无关。故q减半而场强E不变选项A错误。E=keqf(Q,r)是真空中点电荷场强的决定式E与Q成正比而与r成反比选项B正确。因场强是矢量两个矢量相同必须是大小和方向都相同选项C中球面上各点的场强大小相同而方向不同选项C错误。因电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向若为负电荷则受力方向与场强方向相反选项D错误。答案:B.定义用来形象直观地描述电场的曲线曲线上任一点的表示该点的电场强度的方向。.特点()电场线是为了形象描述电场而假想的实际并不存在。()?#25105;飭教?#30005;场线。自学教材切线线不相交()电场线的表示电场的强弱电场线上某点的表示该点电场的方向。()电场线总是起自(或)止于(或)。即电场线不闭合在无电荷处不中断。切线方向疏密程度正电荷无穷远处负电荷无穷远处.几种常见电场的电场线画法电场电场线图样简要描述正点电荷光芒四射发散状负点电荷众矢之的会聚状.匀强电场中的电场线特点间隔相等彼此平行电场强度大小处处相?#30830;?#21521;相同。电场电场线图样简要描述等量正点电荷势不两立相斥状等量异号点电荷手牵?#20013;牧?#24515;相吸状重点诠释.电场线与电荷的运动轨迹()电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线规定电场线上某点的场强方向沿该点的切线方向也就是正电荷在该点受电场力产生的加速度的方向。()运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的?#37117;>都?#19978;每点的切线方向为粒子在该点的速度方向。结合力学知识可以知道物体的速度方向不一定与加速度的方向一致因此电场线不一定是粒子的运动轨迹。()电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件:①电场线是直线②带电粒子只受静电力作用或受其他力但方向沿电场线所在的直线③带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线。图--.电场线的疏密与场强的关系()电场线越密场强越大电场线越疏场强越小。()若只有一条直电场线如图--所示则可分如下几种情况判断:①若是正点电荷电场中的一根电场线由点电荷场强公式可知EA>EB②若是负点电荷电场中的一根电场线则有EB>EA③若是匀强电场中的一根电场线则有EA=EB。图--.如图--所示是静电场的一部分电场线分布下列说法中正确的是(  )A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大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点处所受到的电场力的方向沿B点切线方向图--答案:B解析:负电荷的电场线是自四周无穷远处指向负点电荷的直线故A错。电场线越密的地方场强越大由图知EAEB又因F=qE得FAFB故B正确。由a=eqf(F,m)知aAaB故C错。B点的切线方向即B点场强方向而负电荷所受电场力方向与其相反故D错。例 在真空中O点放一个点电荷Q=+times-C直线MN通过O点OM的距离r=cmM点放一个点电荷q=-times-C如图--所示。求:()q在M点受到的作用力。()M点的场强。()拿走q后M点的场强。()M、N两点的场强哪点大?#23458;迹?#23457;题指导 解答本题时应注意以下三点:()点电荷受到的作用力可由库仑定律求解。()场强可用定义式或点电荷场强决定式求解。()区别场源电荷与试探电荷。解析 ()电荷q在电场中M点所受到的作用力是电荷Q通过它的电场对q的作用力根据库仑定律得FM=keqf(Qq,r)=timestimeseqf(times-timestimes-,)N=times-N。因为Q为正电荷q为负电荷库仑力是吸引力所以力的方向沿MO指向Q。()法一:M点的场强EM=eqf(FM,q)=eqf(times-,times-)NC=NC其方向沿OM连线背离Q因为它的方向跟正电荷所受电场力的方向相同。法二:将FM=keqf(Qq,r)代入EM=eqf(FM,q)得EM=eqf(kQ,r)=timestimeseqf(times-,)NC=NC。答案 ()times-N 方向沿MO指向Q()NC 方向沿OM连线背离Q()NC 方向沿OM连线背离Q()M点()在M点拿走检验电荷q有的同学说M点的场强EM=这是错误的其原因在于不懂得场强是反映电场的力的性质的物理量它是由形成电场的场源电荷Q决定的与检验电荷q是否存在无关。()据公式E=keqf(Q,r)知M点场强大。()公式E=eqf(F,q)适用于任何电场而E=keqf(Q,r)只适用于点电荷形成的电场。()电场中某点的场强由电场本身决定与该点放没放试探电荷及放什么样的试探电荷无关。答案:见解析试确定电荷Q的电场中场强大小为NC的点的位置。解析:由E=eqf(kQ,r)可知r=eqr(f(kQ,E))=cm。可见以Q为球心半径为r=cm的球面各点的场强大小均为NC。例 如图--所示直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹a、b是轨迹上两点。若带电粒子运动中只受电场力作用根据?#36865;?#21487;以做出的判断是(  )A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的加速度何处大D.带电粒子在a、b两点的加速度方向图--审题指导 解答本题时应注意以下两点:()电场线的疏密与电场强度大小的关系。()运动轨迹与合力、速度的关系。答案 BCD解析 如图所示由于带电粒子在电场力作用下做曲线运动所以电场力应指向轨迹的凹侧?#24050;?#30005;场线即沿电场线向左B正确由于电场线方向未知故不能确定带电粒子的电性A错误加速度由电场力产生由于a处电场线较b处密所以a处电场强度大由E=eqf(F,q)知带电粒子在a处受电场力大故加速度大且方向与电场力方向相同C、D正确。分析此类问题首先要根据带电粒子的运动情况判断出受力情况再把电场线方向、受力方向与电性相联系然后把电场线疏密和受力大小、加速度大小相联系。一负电荷从电场中A点静止释放只受电场力作用沿电场线运动到B点它运动的vmdasht图像如图--所示则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图--中的(  )图--解析:由题图可知电荷的速度增加加速度也增加?#27492;?#21463;的电场力(合外力)增加电场强度也必定增加且负电荷逆着电场线的方向运动根据题图可以判断C选项符合要求所以选项C正确。答案:C图例 (middot重庆高考)如图--所示电?#35838;玵和-q的点电荷分别位于正?#25945;?#30340;顶点正?#25945;?#33539;围内电场强度为零的点有(  )A.体中心、各面中心和各边中点B.体中心和各边中点C.各面中心和各边中点D.体中心和各面中心图--答案 D思路点拨 正?#25945;?#33539;围内各点的场?#35838;?#25152;有点电荷在此点产生场强的矢量和。解析 根据点电荷场强公式E=eqf(kq,r)由电荷分布的对称性利用矢量合成法则可知正?#25945;?#30340;中心点?#26696;?#38754;的中心点场强均为零但各边中点的场强不为零故D正确。()电场强度的叠加遵循平行四边形定则不仅点电荷的电场可以叠加其他的任何电场的场强都能进行叠加同样遵循平行四边形定则。()等量同种、异种电荷的连线和中垂线上场强分布特点:①等量异种电荷(如图--所示):a.两电荷连线的中垂线上:各点的场强方向为由正电荷的一边指向负电荷的一边且与中垂线垂直O点的场强最大从O点沿中垂线向两边逐渐减小直至无穷远时为零中垂线上?#25105;?#19968;点a与该点关于O点的对?#39057;鉨的场强大小相?#30830;?#21521;相同。图--b.两电荷的连线上:各点场强的方向由正电荷沿两电荷的连线指向负电荷O点的场强最小从O点沿两电荷的连线向两边逐渐增大两电荷的连线上任一点c与关于O点对?#39057;鉪的场强相同。②等量同种正电荷(如图--所示):a.两电荷的连线的中垂线上:O点和无穷远处的场强均为零所以在中垂线上由O点的零场强开始场强先变大后逐渐减小到无穷远时减小为零中垂线上任一点a与该点关于O点的对?#39057;鉨的场强大小相?#30830;?#21521;相反。(如图--所示)图--b.两电荷的连线上:在两电荷的连线上每点场强的方向由该点指向O点大小由O点的场?#35838;?#38646;开始向两端逐渐变大?#25105;?#19968;点c与该点关于O点的对?#39057;鉪的场强大小相?#30830;?#21521;相反如图--所示。

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