鲁科版高中物理选修3-1课件-电场及其描述课件4.ppt
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- 鲁科版 高中物理 选修 课件 电场 及其 描述
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1、第第3节节 电场及其描述电场及其描述精彩回眸精彩回眸2如图如图131所示,人通过绳子拉小车可以所示,人通过绳子拉小车可以使小车向前运动;而用带电的橡胶棒靠近细水流时,使小车向前运动;而用带电的橡胶棒靠近细水流时,虽然棒与水流没有接触,但水流却发生了偏移!是虽然棒与水流没有接触,但水流却发生了偏移!是什么什么“传递传递”了棒与水流间的相互作用?了棒与水流间的相互作用?答案答案:通过电场这种物质:通过电场这种物质图图1-3-1一、电场一、电场1电场的产生:电场的产生:电荷周围存在着特殊物质电荷周围存在着特殊物质_,电荷间的相互作用是通过,电荷间的相互作用是通过_发生的发生的2电场的基本性质:电场的
2、基本性质:对放入电场中的对放入电场中的_有有力的作用力的作用3电场力:电场力:电场对放入其中的电荷有力的作用,电场对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫做这种力叫做_二、电场的描述二、电场的描述1试探电荷试探电荷定义:放入电场中探测定义:放入电场中探测_性质的电荷性质的电荷新知梳理新知梳理电场电场电场电场电荷电荷电场力电场力电场电场2电场强度电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的定义:放入电场中某点的电荷受到的_跟跟它的它的_的比值的比值(2)定义式:定义式:E_.在国际单位制中,电场强度在国际单位制中,电场强度的单位为的单位为V/m或或_.适用于适用于_电场电场(3)方向:电场中某点的
3、电场强度的方向与方向:电场中某点的电场强度的方向与_电荷电荷在该点受到的电场力的方向相在该点受到的电场力的方向相_,与,与_电荷在该点受电荷在该点受到的电场力的方向相到的电场力的方向相_(4)物理意义:描述电场物理意义:描述电场_、_和电场力的物和电场力的物理量理量(5)场强是矢量:场强的合成遵守场强是矢量:场强的合成遵守_定则定则电场力电场力F电荷量电荷量qN/C静静正正同同负负反反强弱强弱方向方向平行四边形平行四边形3点电荷的场强点电荷的场强(1)公式:公式:_,Q为真空中点电荷的带电荷为真空中点电荷的带电荷量,量,r为该点到点电荷为该点到点电荷Q的距离的距离(2)方向:若方向:若Q为正电
4、荷,场强方向沿为正电荷,场强方向沿Q和该点的和该点的连线指向该点;若连线指向该点;若Q为负电荷,场强方向沿为负电荷,场强方向沿Q和该点和该点的连线指向的连线指向Q.(3)适用条件:适用条件:_4匀强电场匀强电场电场中各点的场强电场中各点的场强_和和_都相同都相同真空中的点电荷真空中的点电荷大小大小方向方向三、电场线三、电场线1电场线是画在电场中的一条条有电场线是画在电场中的一条条有_的曲线,的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向2电场线的特点电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远出发,终止于电场线从正电荷或无限远出发,终止于_ _(2)电
5、场线在电场中不电场线在电场中不_,不,不_,这是因为,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向(3)在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较_,电场强度较小的地方电场线较,电场强度较小的地方电场线较_,因此可以用电,因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小场线的疏密来表示电场强度的相对大小方向方向无限远无限远或负电荷或负电荷相交相交闭合闭合疏疏密密(4)几种常见电场的电场线如图几种常见电场的电场线如图132所示所示图图1-3-21电场中某点的电场强度电场中某点的电场强度E是唯一的,是由电是唯一的,
6、是由电场本身的特性场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置形成电场的电荷及空间位置)决定的,决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量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系多少均无关系2电场强度的定义给出了一种测量或计算电场电场强度的定义给出了一种测量或计算电场中某点的电场强度的方法中某点的电场强度的方法3电场强度描述了电场的强弱,是矢量,其方电场强度描述了电场的强弱,是矢量,其方向跟在该点的正电荷受电场力的方向相同向跟在该点的正电荷受电场力的方向相同如何理解电场强度?如何理解电场强度?区别区别公式公式公式分析公式分析物理含义物理含义引入过程引入过程适用范围适用范围q
7、是试探电荷是试探电荷,此式是测量,此式是测量或计算场强的或计算场强的一种方法一种方法是电场强是电场强度大小的度大小的定义式定义式由比值法引由比值法引入,入,E与与F、q无关无关 ,反映,反映某点电场的某点电场的性质性质适用于一适用于一切电场切电场Q是场源电荷是场源电荷,Q与与r都是都是电场的决定因电场的决定因素素是真空中是真空中点电荷场点电荷场强的决定强的决定式式和和库仑定律库仑定律导出导出适用于真适用于真空中的点空中的点电荷电荷(3)在点电荷在点电荷Q的电场中不存在场强相同的两点的电场中不存在场强相同的两点1真空中的真空中的A、B两点分别放置有异种点电荷两点分别放置有异种点电荷Q1、Q2,已
8、知它们间的库仑力为,已知它们间的库仑力为10 N,电荷量分别,电荷量分别为为Q12104 C,Q22104 C求:求:(1)Q1在在Q2处产生的电场强度处产生的电场强度E1;(2)Q2在在Q1处产生的电场强度处产生的电场强度E2;(3)AB连线的中点连线的中点O处的电场强度处的电场强度E0.答案答案:(1)5104 N/C方向沿方向沿AB的延的延长线方向长线方向(2)5104 N/C方向由方向由A指向指向B(3)4105 N/C方向由方向由A指向指向B1电场线不是电荷的运动轨迹电场线不是电荷的运动轨迹(1)电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线,规定电场
9、线上某点的场强方向沿该点的切线方线,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向,也就是正电荷在该点受电场力产生的加速度的方向方向如何理解电场线?如何理解电场线?(2)运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹,运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹,径迹上每点的切线方向为粒子在该点的速度方向结径迹上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度的方向一致,因此电场线不一定是粒子的运动轨迹迹(3)在满足以下条件时,电场线与带
10、电粒子运动轨在满足以下条件时,电场线与带电粒子运动轨迹重合迹重合电场线是直线;电场线是直线;带电粒子只受电场力作用,或受其他力,但方带电粒子只受电场力作用,或受其他力,但方向沿电场线所在的直线;向沿电场线所在的直线;带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线在的直线2电场线的疏密和场强的关系的常见情况电场线的疏密和场强的关系的常见情况按照电场线的画法的规定,场强大的地方电按照电场线的画法的规定,场强大的地方电场线密,场强小的地方电场线疏在图场线密,场强小的地方电场线疏在图133中中EAEB.图图1-3-3图图1-3-4但若只给一条直电场线如图但若只
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