1.3靜電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線 課件高二上學(xué)期物理教科版(2019)必修第三冊(cè)_第1頁(yè)
1.3靜電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線 課件高二上學(xué)期物理教科版(2019)必修第三冊(cè)_第2頁(yè)
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1.3靜電場(chǎng)

電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線自我精進(jìn)

勇毅擔(dān)當(dāng)“自主化、情境化“展學(xué)課堂實(shí)踐導(dǎo)標(biāo)“自主化、情境化“展學(xué)課堂實(shí)踐1.物理觀念:形成場(chǎng)的物質(zhì)觀念,形成電場(chǎng)力的運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念2.科學(xué)思維:比值定義法定義電場(chǎng)強(qiáng)度E3.科學(xué)探究:用鋸木屑模擬電場(chǎng)線4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:認(rèn)識(shí)電場(chǎng),探索求知物質(zhì)世界例如:壓力,支持力,拉力和摩擦力等。問(wèn)題1:物體間的相互作用,有的需要通過(guò)接觸;問(wèn)題2:物體間的相互作用,有的不需要通過(guò)接觸;例如:庫(kù)侖力力的作用電荷電荷

那么,沒(méi)有接觸的兩個(gè)電荷之間的相互作用靠什么傳遞呢?學(xué)標(biāo)1:電場(chǎng)法拉第Faraday(1791-1867)1、看不見(jiàn)、摸不著,卻是客觀存在的物質(zhì)。2、只要存在電荷,它就存在。

19世紀(jì)30年代,法拉第提出一種觀念,認(rèn)為在電荷的周?chē)嬖谥环N特殊形式的物質(zhì),即電場(chǎng),電荷間的相互作用就是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。電場(chǎng)對(duì)電荷的作用,稱為電場(chǎng)力。電荷電荷對(duì)B作用對(duì)A作用產(chǎn)生產(chǎn)生B受到的力是A產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)B的作用力A受到的力是B產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)A的作用力電場(chǎng)AB學(xué)標(biāo)1:電場(chǎng)1、概念:任何帶電體周?chē)嬖诘囊环N特殊物質(zhì)。(它不同于由分子和原子組成的實(shí)物的物質(zhì)。它看不見(jiàn)摸不著,卻客觀存在。)2、基本性質(zhì):對(duì)放入其中的電荷有力的作用。3、電場(chǎng)力:電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力。4、靜電場(chǎng):靜止電荷周?chē)a(chǎn)生的電場(chǎng)。學(xué)標(biāo)1:電場(chǎng)

電場(chǎng)的基本性質(zhì):電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用來(lái)檢驗(yàn)-電場(chǎng)力。即:把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放入場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,看是否受到力的作用。

問(wèn)題3:如何檢驗(yàn)看不見(jiàn)的電場(chǎng)的存在?1、場(chǎng)源電荷:產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷。2、檢驗(yàn)電荷:用來(lái)檢驗(yàn)電場(chǎng)是否存在及其強(qiáng)弱分布情況的電荷。學(xué)標(biāo)1:電場(chǎng)1.電場(chǎng)中的同一點(diǎn),不同電荷所受力不同,但比值F/q是一定的。問(wèn)題4:能否用電場(chǎng)力的大小表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢?2.電場(chǎng)中不同的點(diǎn),同一電荷所受力也不同,比值F/q是不同的。結(jié)論:F/q能反映電場(chǎng)中某點(diǎn)的性質(zhì)——電場(chǎng)的強(qiáng)弱,F(xiàn)是不能表示電場(chǎng)強(qiáng)弱的。學(xué)標(biāo)1:電場(chǎng)+qF+2q2F+3q3F1、定義及定義式:2、單位:牛每庫(kù)符號(hào)為N/C3、方向:正電荷的受電場(chǎng)力方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向與負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向相反4、矢量檢驗(yàn)電荷受電場(chǎng)力檢驗(yàn)電荷電量源電荷激發(fā)的在某處的場(chǎng)強(qiáng)表示單位電荷受到的電場(chǎng)力的大?。ㄟm用于一切電場(chǎng))學(xué)標(biāo)2:電場(chǎng)強(qiáng)度E與q的大小和有無(wú)無(wú)關(guān)庫(kù)侖定律問(wèn)題1:點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)是怎樣的?電場(chǎng)強(qiáng)度定義學(xué)標(biāo)2:電場(chǎng)強(qiáng)度1.定義式:Q

:場(chǎng)源電荷r:電場(chǎng)中某點(diǎn)到Q的距離條件:只適用于真空中點(diǎn)電荷!正電荷發(fā)散2.方向:+負(fù)電荷收斂-學(xué)標(biāo)3:點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式適用范圍場(chǎng)強(qiáng)與電荷定義式,適用于一切電場(chǎng)決定式,僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用由場(chǎng)源電荷Q及該點(diǎn)到Q的距離r決定3.和的區(qū)別:q是檢驗(yàn)電荷,E與q大小、有無(wú)無(wú)關(guān)學(xué)標(biāo)3:點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度答案比值法定義的特點(diǎn)是被定義的物理量與作比值的兩個(gè)量無(wú)關(guān),只取決于物質(zhì)、電阻、電場(chǎng)本身的性質(zhì).學(xué)標(biāo)3:點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度例、關(guān)于……①和……②,下列說(shuō)法中正確的(

)(1)①式中,F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力,q是放入電場(chǎng)中試探電荷的電量。(2)①式中,F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場(chǎng)電荷的電量。(3)②式中,Q是放入電場(chǎng)中的試探電荷的電量。(4)②式中,Q是場(chǎng)源電荷的電量。A、(1)(3) B、(2)(3)C、(1)(4) D、(2)(4)C學(xué)標(biāo)3:點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度例、關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法正確的是()A.E=F/q,若q減半,則該處的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.E=kQ/r2中,E與Q成正比,而與r平方成反比C.在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心,r為半徑的球面上,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均相同D.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向B學(xué)標(biāo)3:點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)疊加原理:在幾個(gè)點(diǎn)電荷共同形成的電場(chǎng)中,某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和,這叫做電場(chǎng)的疊加原理。

+Q

+QE1E1E2E2EE1E2E

+Q

-QE1E2學(xué)標(biāo)4:電場(chǎng)的疊加例:在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它們相距0.1m。求電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等r=0.1m。

Q2AQ1E2EE1代入數(shù)值得:E=2.7×104N/Cr22kQ1cos60°=E學(xué)標(biāo)4:電場(chǎng)的疊加思考:用什么方法形象的描述看不見(jiàn)摸不著,但卻客觀存在的電場(chǎng)呢?1、概念:電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線。曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。曲線的疏密程度表示場(chǎng)的強(qiáng)弱。學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線比較ABC三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小1.定義:在電場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線,如果曲線上各點(diǎn)的切線表示該點(diǎn)的電場(chǎng)方向,這樣的曲線叫做電場(chǎng)線。2.物理意義:疏密程度-----該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小(強(qiáng)弱)切線方向-----該點(diǎn)的電場(chǎng)方向說(shuō)明:可以粗略地描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向(但是形象、直觀)。學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線萬(wàn)箭齊發(fā)眾矢之的+∞-∞離點(diǎn)電荷越近,電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大3.幾種常見(jiàn)電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn)(1)正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線[延伸思考]

1.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線有何特點(diǎn)?點(diǎn)電荷(1)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,不存在場(chǎng)強(qiáng)相同的點(diǎn)。(2)若以點(diǎn)電荷為球心作一個(gè)球面,電場(chǎng)線處處與球面垂直。在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等,方向各不相同。發(fā)散型會(huì)聚型同條線上:同向,不等大同球面上:等大,不同向?qū)W標(biāo)5:電場(chǎng)線特點(diǎn):a、沿點(diǎn)電荷的連線,場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大b、兩點(diǎn)電荷連線中垂面(中垂線)上,場(chǎng)強(qiáng)方向均相同,且總與中垂面(中垂線)垂直。沿中垂面(中垂線)從中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)處,場(chǎng)強(qiáng)大小一直減小,中點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)最大。(2)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布攜手合作-∞學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線(3)等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布情況特點(diǎn):a、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為0,向兩側(cè)場(chǎng)強(qiáng)逐漸增大,方向指向中點(diǎn)b、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏,但場(chǎng)強(qiáng)并不為0c、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏,方向背離中點(diǎn)勢(shì)不兩立+∞學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線電荷+2q與-q特點(diǎn):電場(chǎng)線垂直于平板點(diǎn)電荷與帶電平板電荷+2q與+q學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線(4)勻強(qiáng)電場(chǎng)特點(diǎn):a、勻強(qiáng)電場(chǎng)是場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同的電場(chǎng),故勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是平行等距的直線b、電場(chǎng)線的疏密均勻,電場(chǎng)方向與電場(chǎng)線平行學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線用輕質(zhì)柔軟絕緣細(xì)線,拴一質(zhì)量為1.0×10-2kg、電荷量為2.0×10-8C的小球,細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)?,F(xiàn)加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖平衡時(shí)細(xì)線與鉛垂線成37°(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),則()A.小球帶負(fù)電B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為1.5×108N/CC.平衡時(shí)細(xì)線的拉力為0.125ND.平衡時(shí)細(xì)線的拉力為0.175N學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線4、電場(chǎng)線的性質(zhì)

①假想的曲線,并不真實(shí)存在②起于正電荷,止于負(fù)電荷

③不相交,不閉合④電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線5、模擬電場(chǎng)線

學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線如圖所示,一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),軌跡如圖示中的虛線所示,不計(jì)粒子所受重力,則()A、粒子帶正電B、粒子加速度逐漸減小C、A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)D、粒子的速度不斷減小ABC區(qū)別:“電場(chǎng)線”和“軌跡”123學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線如圖所示,直線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線,曲線是某一帶正電粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,A、B是軌跡上的兩點(diǎn),若帶電粒子運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用,根據(jù)此圖可以判斷的是()A.可以判斷該電場(chǎng)的方向B.產(chǎn)生該電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷為正電荷C.帶電粒子在A、B兩點(diǎn)的加速度何處大D.帶電粒子從A運(yùn)動(dòng)到B注意:判斷未知電場(chǎng)方向時(shí),先求出某點(diǎn)切線方向,再根據(jù)粒子在該點(diǎn)彎曲方向得出電場(chǎng)力方向,最后利用電荷的電性求出電場(chǎng)方向AC區(qū)別:“電場(chǎng)線”和“軌跡”13學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線下面關(guān)于電場(chǎng)線的說(shuō)法,其中正確的是()A.在靜電場(chǎng)中釋放的點(diǎn)電荷,在電場(chǎng)力作用下一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)B.電場(chǎng)線的切線方向一定與通過(guò)此處的正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同C.電場(chǎng)線的切線方向一定與通過(guò)該點(diǎn)的正電荷的加速度方向相同D.只要初速度為零,正電荷必將在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)C3思考:在什么情況下,帶電粒子的運(yùn)對(duì)軌跡與電場(chǎng)線重合?學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線電場(chǎng)線和帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡相同嗎?不一定相同.電場(chǎng)線與運(yùn)動(dòng)軌跡不能混為一談,不能認(rèn)為電場(chǎng)線就是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡.只有當(dāng)電場(chǎng)線是直線,且?guī)щ娏W又皇莒o電力作用(或受其他力,但方向沿電場(chǎng)線所在直線),同時(shí)帶電粒子的初速度為零或初速度方向沿電場(chǎng)線所在直線時(shí),運(yùn)動(dòng)軌跡才和電場(chǎng)線重合,這只是一種特殊情況.學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線如圖是等量異種點(diǎn)電荷、等量同種正點(diǎn)電荷、負(fù)點(diǎn)電荷、正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線,其中,等量同種、等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線的中點(diǎn)O對(duì)稱,則A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是()ABCD學(xué)標(biāo)5:電場(chǎng)線如圖是電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,下面說(shuō)法正確的是()A.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定等于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B.這可能是一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)C.在B點(diǎn)靜止釋放一個(gè)電子,將一定向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)D.在B點(diǎn)靜止釋放一個(gè)電子,

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