物理选修3-1第一章第三节电场强度课件.ppt

1、第第1课时电场电场强度点电荷课时电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加的电场电场强度的叠加 知识与技能知识与技能1.知道电荷间相互作用是通过电场发生知道电荷间相互作用是通过电场发生的的2理解电场强度，理解电场强度是矢理解电场强度，理解电场强度是矢量，掌握电场强度的定义式和单位量，掌握电场强度的定义式和单位过程与方法过程与方法1.体会研究电场性质的方法，这一思想方体会研究电场性质的方法，这一思想方法在以后学习磁场时也有重要应用法在以后学习磁场时也有重要应用2通过电场强度的定义，理解比值定义通过电场强度的定义，理解比值定义法法情感、态度情感、态度与价值观与价值观理解电场的物质性，加深对世界的物质性

2、理解电场的物质性，加深对世界的物质性的认识的认识.当物体在地球附近时，物体要受到重力作用，因为当物体在地球附近时，物体要受到重力作用，因为它处在重力场中；把一个带电体放在另一带电体附近，它处在重力场中；把一个带电体放在另一带电体附近，该带电体也要受到力的作用，该力是电场力，电场力和该带电体也要受到力的作用，该力是电场力，电场力和重力一样，都是场力学习电场和电场力时要对比着重重力一样，都是场力学习电场和电场力时要对比着重力场和重力来分析理解如下图所示是无网捕鱼力场和重力来分析理解如下图所示是无网捕鱼电电捕鱼的过程图，为什么在电场里面鱼儿会冲向阳极呢？捕鱼的过程图，为什么在电场里面鱼儿会冲向阳极呢

3、？1电场电场在电荷的周围存在着由它产生的电场电场是在电在电荷的周围存在着由它产生的电场电场是在电荷周围存在的一种特殊物质荷周围存在的一种特殊物质2静电场：静止电荷产生的电场叫静电场静电场：静止电荷产生的电场叫静电场3静电场的性质静电场的性质(1)电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用库仑力实际上就是这种电场力用库仑力实际上就是这种电场力(2)当放入静电场中的带电体在电场中移动时，电场当放入静电场中的带电体在电场中移动时，电场力可能对它做功力可能对它做功(1)电场是一种特殊的物质，并非由分子、原子组成，电场是一种特殊的物质，并非由分子、原子组成，但客观

4、存在但客观存在(2)电荷间的相互作用力是通过电场发生的，如图所电荷间的相互作用力是通过电场发生的，如图所示示(3)电场虽然看不见摸不着，但可以通过一些性质表电场虽然看不见摸不着，但可以通过一些性质表现其存在现其存在1试探电荷和场源电荷试探电荷和场源电荷(1)试探电源：用来检验电场是否存在及其强弱分布试探电源：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，也叫检验电荷情况的电荷，也叫检验电荷(2)场源电荷：激发被检验电场的电荷，也叫源电场源电荷：激发被检验电场的电荷，也叫源电荷荷(3)试探电荷的特点：试探电荷的特点：试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小，对场源电荷试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小，对场

5、源电荷的电荷分布及其产生的电场没有明显的影响的电荷分布及其产生的电场没有明显的影响2电场强度电场强度(1)定义：放入电场中某一点的检验电荷受到的静电定义：放入电场中某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值，叫做该点的电场强度力跟它的电荷量的比值，叫做该点的电场强度(3)单位：牛每库，符号单位：牛每库，符号N/C.(4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方方向：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相同负电荷在向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同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电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向相

6、反相反(4)静电力与电场强度比较静电力与电场强度比较物理量物理量比较内容比较内容静电力静电力电场强度电场强度区区别别物理意物理意义义电场对电荷的作用力电场对电荷的作用力反映电场的力的属性反映电场的力的属性决定因决定因素素由电场和电荷共同决定由电场和电荷共同决定 仅由电场自身决定仅由电场自身决定大小大小FqEEF/q方向方向正电荷受力方向与正电荷受力方向与E同同向，负电荷受力方向与向，负电荷受力方向与E反向反向规定规定E的方向为正电荷在该的方向为正电荷在该点的受力方向点的受力方向单位单位NN/C(或或V/m)联系联系FqE(普遍适用普遍适用)思考讨论：若已知负电荷在电场中某点的受力方向，思考讨论

7、：若已知负电荷在电场中某点的受力方向，如何确定该点的电场强度方向？如何确定该点的电场强度方向？提示：提示：由于异号电荷在电场中同一点的受力方向相由于异号电荷在电场中同一点的受力方向相反，所以负电荷受力方向的反方向即为该点的场强方反，所以负电荷受力方向的反方向即为该点的场强方向向(3)方向：如果以方向：如果以Q为中心，为中心，r为半径作一球面，则球为半径作一球面，则球面上各点的电场强度大小相等当面上各点的电场强度大小相等当Q为正点电荷时，为正点电荷时，E的的方向沿半径向外；当方向沿半径向外；当Q为负点电荷时，为负点电荷时，E的方向沿半径向的方向沿半径向内内2电场强度的叠加电场强度的叠加(1)电场

8、中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点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产生的电场强度的矢量和这种关系叫做电场强度的叠加加(2)比较大的带电体的电场，可把带电体分为若干小比较大的带电体的电场，可把带电体分为若干小块，每一小块看成一个点电荷，用点电荷电场强度叠加块，每一小块看成一个点电荷，用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场的方法计算整个带电体的电场公式比公式比较内容较内容EF/qEkQ/r2本质区本质区别别定义式定义式决定式决定式意义及意义及用途用途给出了一种量度电场给出了一种量度电场强弱的方法强弱的方法指明了点电荷场强大小的指明

9、了点电荷场强大小的决定因素决定因素适用范适用范围围一切电场一切电场真空中点电荷的电场真空中点电荷的电场Q或或q意意义义q表示引入电场的检表示引入电场的检验验(或试探或试探)电荷的电电荷的电荷量荷量Q表示产生电场的点电荷表示产生电场的点电荷的电荷量的电荷量E及其及其他量关他量关系系E用用F与与q的比值来表的比值来表示，但示，但E大小与大小与F、q大小无关大小无关E不仅用不仅用Q、r来表示，且来表示，且EQ，例例1关于电场强度和静电力，以下说法正确的是关于电场强度和静电力，以下说法正确的是()A电荷所受静电力很大，该点电场强度一定很大电荷所受静电力很大，该点电场强度一定很大B以点电荷为圆心，以点电

10、荷为圆心，r为半径的球面上各点的场强为半径的球面上各点的场强相同相同C如空间某点的场强为零，则试探电荷在该点受如空间某点的场强为零，则试探电荷在该点受到的静电力也为零到的静电力也为零D在电场中某点放入试探电荷在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为，该点的场强为EF/q；取走；取走q后，该点场强仍然为后，该点场强仍然为EF/q答案：答案：CD分析：分析：从电场强度的客观性、矢量性和力的特性三从电场强度的客观性、矢量性和力的特性三个方面考虑个方面考虑解析：解析：电场强度是矢量，其性质由场源电荷决定，电场强度是矢量，其性质由场源电荷决定，与试探电荷无关；而静电力则与场强和试探电荷都有关与试探电荷无

11、关；而静电力则与场强和试探电荷都有关系，逐项分析如下：系，逐项分析如下：选项选项诊断诊断结论结论A由由FqE知，知，F由由q和和E共同决定，所以共同决定，所以F很大，可能很大，可能是因为是因为q很大造成的很大造成的B由由E知，以点电荷知，以点电荷Q为圆心，为圆心，r为半径的球面上，各为半径的球面上，各点的场强大小相等，但方向则不同，因场强是矢点的场强大小相等，但方向则不同，因场强是矢量，故各点场强不相同量，故各点场强不相同C由由FqE知：当知：当E0时，时，F0，即，即q不受静电力作用不受静电力作用D只要电场确定了，电场中某点的场强就是确定的，只要电场确定了，电场中某点的场强就是确定的，试探电

12、荷试探电荷q只是用来体现电场强弱的手段，它的有只是用来体现电场强弱的手段，它的有无，不会改变电场的客观性质无，不会改变电场的客观性质反思提升：反思提升：电场强度和静电力是两个不同的概念，电场强度和静电力是两个不同的概念，它们的决定因素，大小的关系，以及方向的判定等均有它们的决定因素，大小的关系，以及方向的判定等均有各自的规律要注意它们的区别各自的规律要注意它们的区别变式训练变式训练11如图所示，在一带负电的导体如图所示，在一带负电的导体A附附近有一点近有一点B，如在，如在B处放置一个处放置一个q12.0108C的电荷，的电荷，测出其受到的静电力测出其受到的静电力F1大小为大小为4.0106N，

13、方向如图，方向如图，则则B处场强是多少？如果换用一个处场强是多少？如果换用一个q24.0107C的电荷的电荷放在放在B点，其受力多大？此时点，其受力多大？此时B处场强多大？处场强多大？答案：答案：200 N/C 8.0105N200N/C分析：分析：解答本题应把握以下三点：解答本题应把握以下三点：(1)电场强度的大小计算和方向判断可分开进行电场强度的大小计算和方向判断可分开进行(2)场强大小可由场强的定义式求解场强大小可由场强的定义式求解(3)场强方向与正场强方向与正(负负)电荷所受电场力方向相同电荷所受电场力方向相同(反反)例例2如图，真空中有两个点电荷如图，真空中有两个点电荷Q14.010

14、8C和和Q2108C，分别固定在，分别固定在x坐标轴的坐标轴的x0和和x6cm的的位置上位置上(1)x坐标轴上哪个位置的电场强度为零？坐标轴上哪个位置的电场强度为零？(2)x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x方向的？方向的？答案：答案：见解析见解析解析：解析：首先明确两个点电荷所产生的电场的方向，首先明确两个点电荷所产生的电场的方向，然后再考虑场强的大小关系然后再考虑场强的大小关系因因Q1Q2，故在，故在Q1点的左侧，点的左侧，Q1的电场强度总大于的电场强度总大于Q2的电场强度，且方向总指向的电场强度，且方向总指向x轴负半轴，在轴负半轴，在x0和和x6cm之

15、间，电场强度总沿之间，电场强度总沿x轴正方向故只有在轴正方向故只有在Q2右侧电右侧电场强度才有可能为零场强度才有可能为零反思提升：反思提升：根据场叠加原理，多个场源激发电场的根据场叠加原理，多个场源激发电场的合场强应等于各个电场单独存在时在该点产生的场强的合场强应等于各个电场单独存在时在该点产生的场强的矢量和，各个场强方向若在一条直线上，可用代数运算矢量和，各个场强方向若在一条直线上，可用代数运算法，如不在一条直线上用矢量合成的平行四边形定则来法，如不在一条直线上用矢量合成的平行四边形定则来运算运算变式训练变式训练21如图所示，一半径为如图所示，一半径为R的绝缘球壳的绝缘球壳上均匀地带有上均匀地带有Q的电荷，球心的电荷，球心O上场强为零现在球壳上场强为零现在球壳上上N处挖去半径为处挖去半径为r(rR)的一个小圆孔，则此时球心的一个小圆孔，则此时球心O上上的场强大小为的场强大小为_(已知静电力常量已知静电力常量k)，方向，方向_答案：答案：BD 答案：答案：BD 知识点知识点要点扫描要点扫描电场电场1.电荷之间的相互作用是通过电荷之间的相互作用是通过电场电场发生的，发生的，只要有电荷存在，电荷的周围就存在着只要有电荷存在，电荷的周围就存在着电场电场，电场的基本性质是电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的对放入其中的电荷有力的作用作用