电场力的性质-课件.pptx

1、精品课件电 场人教版 电场力的性质电场力的性质特级教师优秀课件精选思维导图思维导图高考考纲高考考纲掌握电场强度矢量。掌握电场强度的叠加，并能进行简单的计算。复习目标复习目标知道点电荷电场，能推导其表达式并能在计算中运用。掌握用电场线描述电场的方法，通过与重力场类比，体会物理规律间的联系。1.电场(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间_的一种特殊物质；(2)基本性质：对放入其中的电荷有_。电场及其强度电场及其强度2.电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量_的_。(2)定义式：E_ 单位：_或 V/m。相互作用力的作用q比值N/C(3)点电荷形成电场中某点的电场强度真

2、空中点电荷形成的电(4)方向：规定_在电场中某点所受_的方向为该点的电场强度方向(5)电场强度的叠加：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_.电场强度电场强度正电荷电场力矢量和场：E=_电场强度三个表达式的比较电场强度三个表达式的比较电场强度定义式真空中点电荷的电场强度决定式匀强电场中E与U关系式一切电场真空；点电荷 匀强电场由电场本身决定，与q无关由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定矢量，遵守平行四边形法则，单位：1N/C=1V/m关于电场强度,下列说法正确的是()A.以点电荷为球心,r为半径的球面上，各点的场强相同B.正电荷周围的电场强度一定比负

3、电荷周围的电场强度大C.在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度为 取走后，该点的场强不为零D.电荷所受到的电场力很大,即该点的电场强度很大例题例题定义式定义式提示：电场强度是矢量性；电场强度是描述电场性质的物理量，与是否有试探电荷无关。C例题例题定义式定义式把检验电荷放入电场中的不同点a、b、c、d，测得的检验电荷所受电场力F与其电荷量q之间的函数关系图象如图所示，则a、b、c、d四点场强大小的关系为（）A.EaEbEcEd B.EaEbEdEcC.EdEaEbEc D.EcEaEbEd提示：根据E=F/q，比较斜率即可；E是矢量，正负代表方向，不代表大小。D规律总结规律总结1、E是电场本

4、身的性质：（1）E与场源电荷所带电量Q有关；2、E与检验电荷无关（1）E与检验电荷受到的力F无关；（2）E与检验电荷所带电量q无关；（3）E在数值上等于F/q。E=F/q E=kQ/练习练习定义式定义式当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时，测得该点的电场强度为E，若在同一点放入电荷量为q2q的负试探电荷时，测得该点的电场强度 ()A大小为2E，方向与E 相同B大小为2E，方向与E 相反C大小为E，方向与E 相同D大小为E，方向与E 相反C提示：电场强度是由电场本身决定的，与是否有试探电荷、试探电荷量的大小及试探电荷的正负都没有关系。练习练习定义式定义式(多选)在电场中的某点A放一电荷量为

5、q的试探电荷，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小EAF/q方向水平向右。下列说法正确的是（）A.在A点放置一个电荷量为q的试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则A点的场强变为2EAC.在A点放置一个电荷量为q的试探电荷，它所受的电场力方向水平向左D.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，它所受的电场力为2F提示：电场强度与检验电荷无关。CD如图所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上点R处的电场强度为零，且PR2RQ。则（）例题例题场强的叠加场强的叠加A.q12q2B.q14q2C.q12q2 D

6、.q14q2B例题例题场强的叠加场强的叠加(1)x坐标轴上哪个位置的电场强度为零？x212 cm处提示|Q1|Q2|，所求位置靠近Q1；Q1和Q2形成场强等大反向。(2)x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x轴正方向的？0 x6 cm和x12 cm的地方提示:符合条件的区间有两个；根据场强方向列不等式即可。在电场强度为E的匀强电场中，取O点为圆心，r为半径作一圆周，在O点固定一电荷量为Q的点电荷，a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点。当把一检验电荷q放在d点恰好平衡(如图所示，不计重力)。问：(1)匀强电场电场强度E的大小、方向如何？(2)检验电荷q放在点c时，受力Fc的大小、方向如

7、何？(3)检验电荷q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何？例题例题场强的叠加场强的叠加提示 电场的叠加要根据电荷的正、负，先判断电场强度的方向，然后利用矢量合成法则。例题例题场强的叠加场强的叠加如图所示，边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷q、q、q，则该三角形中心O点处的场强为（）例题例题场强的叠加场强的叠加提示 由几何关系可知，若A、B在O点形成的场强为E，则它们的合场强为E。B例题例题场强的叠加场强的叠加如图所示，电量为q和q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范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

8、心例题例题场强的叠加场强的叠加提示 利用点电荷的场强公式及电荷的对称分布进行判断。D解析 两个等量同种电荷在其连线的中点处的合场强为零，两个等量同种正电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向远离正电荷的方向，两个等量同种负电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向负电荷的方向。在正方体的上面中心，上面的四个电荷分成两组产生的场强都是零，下面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向，所以正方体的上面中心处的合场强为零，同理所有各面中心处的合场强都为零。在体中心，可以将八个电荷分成四组，产生的合场强为零。而在各边中心，场强无法抵消，合场强不为零。故D正确。例题例题场强的叠加场强的叠加例题例题场强的叠

9、加场强的叠加(多选)如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电质点a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上；a、b带电荷量均为q且为同种电荷，整个系统置于水平方向的匀强电场中。已知静电力常量为k，若三个质点均处于静止状态，则下列说法正确的是（）A.如果a、b带正电，那么c一定带负电 D.匀强电场的方向与ab边垂直指向c提示 ab受电场力相同，只要分析其中之一，受力平衡即可。AB例题例题场强的叠加场强的叠加在点电荷Q 产生的电场中有a，b 两点，相距为d，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成30角，b点的场强方向与ab连线成120角，如图所示，则点电荷Q的电性和b点的场强大小为 ()A正

10、电、E/3 B负电、E/3C正电、3E D负电、3E例题例题场强的叠加场强的叠加提示 沿a，b两点电场强度方向延长，相交点为点电荷Q处；利用几何关系可以判断距离比，再求场强比。D例题例题场强的叠加场强的叠加A大小之比为2，方向相反B大小之比为1，方向相反C大小均与a成正比，方向相反D大小均与L的平方成反比，方向相互垂直提示：AC如图所示，两等量异号的点电荷相距为2a。M与两点电荷共线，N位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到M和N的距离都为L，且La。点电荷的合电场在M和N点的强度()例题例题场强的叠加场强的叠加1、电场强度是矢量，不但有大小，还有方向；2、合成与分解时遵从平行四边形定

11、则、正交分解法和三角形法则。练习练习场强的叠加场强的叠加如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则（）C.D点的电场强度大小不可能为0D.A、C两点的电场强度相同提示 利用库仑定律和场强的适量合成解决。A如图所示，以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f，等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时，在圆心O处产生的电场强度大小为E。现改变a处点电荷的位置，使O点的电场强度改变，下列叙述正确的是 ()A移至c处，O处的电场强度大小不变，方向沿OeB移

12、至b处，O处的电场强度大小减半，方向沿OdC移至e处，O处的电场强度大小减半，方向沿OcD移至f处，O处的电场强度大小不变，方向沿Oc提示 两电荷各自场强为E，根据几何关系判断选项。C练习练习场强的叠加场强的叠加如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b两点电场强度相同的是()提示 合场强既要考虑大小也要考虑方向。C练习练习场强的叠加场强的叠加如图所示，水平面有方向向右的匀强电场，将质量相等的两个带异种电荷小球a、b(可视为点电荷)，且电荷量大小分别为qa3q，qbq，由静止释放，二者之间距为r，位置关系如图，发现两个小球始终处于相对静止状态.则下列说

13、法正确的是（）提示 若a正b负，a、b一定靠在一起B练习练习场强的叠加场强的叠加练习练习场强的叠加场强的叠加解析 对ab整体有：E(qaqb)2ma，即Eqma，为了形象地描述电场中各点电场强度的_及_，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的_都跟该点的电场强度方向一致，曲线的_表示电场的强弱。电场线的定义电场线的定义大小方向切线方向疏密a.电场线从_或_处出发，终止于_或_处。b.电场线在电场中不相交。c.电场线不是电荷在电场中的运动轨迹。电场线的特点电场线的特点正电荷无限远负电荷无限远a.在同一电场里，电场线越密的地方场强_。b.电场线上某点的切线方向表示该点的_方向。c.沿电场线方向电势逐

14、渐_。d.电场线和等势面在相交处互相_。电场线的应用电场线的应用越大场强降低垂直1.电场强度的方向电场线上某点的_方向表示该点的场强方向。电场线的应用电场线的应用2.电场力的方向正电荷的受力方向和电场线方向_，负电荷的受力方向和电场线方向_；3.电场强度的大小(定性)电场线_的地方场强越大；4.电势的高低与电势降低的快慢_的方向电势逐步降低，电场强度的方向是电势降低_的方向；5.等势面的疏密电场越强的地方，等差等势面越_；电场越弱的地方，等差等势面越_切线相同相反越密沿电场线最快密集稀疏两个带电荷量分别为Q1、Q2的质点周围的电场线如图所示，由图可知 （）A.两质点带异号电荷，且Q1Q2 例题

15、例题电场线的应用电场线的应用提示：电场线起于“+”终于“-”；左侧电场线更密。AB.两质点带异号电荷，且Q1Q2D.两质点带同号电荷，且Q1EB,EB=EDB.EAEB,EBECC提示：在中垂线上，从O点向上(或向下)，电场强度是先增大后减小。C.可能有EAEBEC,EB=EDD.EA=EC0)的均匀带电圆环上有一个很小的缺口l(且lr)，如图所示，则圆心处的场强又为多少？（1）提示 等距分布，根据对称性确定合场强。答案：合场强为零。（2）提示 lr，有缺口的带电圆环点电荷。练习练习割补法割补法第(2)问中，若在距缺口四分之一圆弧处，有同样一个很小的缺口l(且lr)，其余条件不变，则圆心处的场

16、强大小又为多少？提示 原合场强为0，剩余部分在圆心O处的合强度与两个缺口的合场强等大反向。提示 正交分解，垂直于OP方向的合场强为0。一半径为R的圆环上，均匀地带有电荷量为Q的电荷，在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P，它与环心O的距离OPL。设静电力常量为k，关于P点的场强E，下列四个表达式中只有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是（）D例题例题微元法微元法解析设想将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每一小段都可以看成点电荷，其所带电荷量为qQ/n 例题例题微元法微元法由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为由对称性可知，各小段带电环在P处的场强垂直于

17、轴向的分量Ey相互抵消，而轴向分量Ex之和即为带电环在P处的场强E，故例题例题微元法微元法规律总结规律总结微元法将带电体分成许多元电荷，每个元电荷看成点电荷，先根据库仑定律求出每个元电荷的场强，再结合对称性和场强叠加原理求出合场强。例题例题力学综合力学综合如图所示，A、B两个带异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在木盒内的一竖直线上，静止时木盒对地面的压力为FN，细线对B的拉力为F。若将系B的细线断开，下列说法中正确的是()A.刚断开时木盒对地的压力等于FNB.刚断开时木盒对地的压力等于(FN+F)C.刚断开时木盒对地的压力等于(FN-F)D.在B向上运动过程中,木盒对地压力逐渐变大提示 沿a，

18、b两点电场强度方向延长，相交点为点电荷Q处；利用几何关系可以判断距离比，再求场强比。BD解析：刚断开时对盒而言少了一个向上的拉力F，故其对地面的压力将增加F，即为FN+F。B向上运动的过程中，B对A向下的库仑力逐渐增大，使绳对A的拉力增大，从而使绳对盒向下的拉力逐渐增大，故木盒对地的压力增大。故BD正确。例题例题力学综合力学综合如图所示，倾角为的绝缘斜面固定在水平面上，当质量为m、带电荷量为q的滑块沿斜面下滑时，在此空间突然加上竖直方向的匀强电场，已知滑块受到的电场力小于滑块的重力则()A若滑块匀速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块将减速下滑B若滑块匀速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍匀速下滑

19、C若滑块匀减速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块仍减速下滑，但加速度变大D若滑块匀加速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍以原加速度加速下滑例题例题力学综合力学综合提示（mgF）sin=（mgF）cos，显然与F大小无关。B如图所示，水平面绝缘且光滑，弹簧左端固定，右端连一轻质绝缘挡板，空间存在着水平方向的匀强电场，一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止若突然将电场反向，则小球加速度的大小随位移x变化的关系图象可能是下图中的()例题例题力学综合力学综合提示 F弹=kx弹力线性变化。A(多选)一绝缘细线Oa下端系一质量为m的带正电的小球a，在正下方有一光滑的绝缘水平细杆，一带负电的小球b穿过杆在其左

20、侧较远处，小球a由于受到水平绝缘细线的拉力而静止，如图所示，现保持悬线与竖直方向的夹角为，并在较远处由静止释放小球b，让其从远处沿杆向右移动到a点的正下方，在此过程中（）A.悬线Oa的拉力逐渐增大，水平细线的拉力逐渐减小B.b球的加速度先增大后减小，速度始终增大C.b球所受的库仑力一直增大D.b球所受的库仑力先减小后增大提示 b所受电场力的水平分力提供加速度。BC例题例题力学综合力学综合解析b球在较远处时，所受库仑力近似为零，在a球正下方时，库仑力的水平分量为零，水平细线的拉力比最初时大，A错误；中间过程b球受到的库仑力的水平分量不为零，可知库仑力的水平分量先增大，后减小，则b球的加速度先增大

21、后减小，b球所受库仑力水平分量与运动方向始终相同，速度一直增大，B正确；b球受到的库仑力F 在运动过程中，a、b两球之间的距离一直在减小，则b球所受的库仑力一直增大，C正确，D错误.例题例题力学综合力学综合电场力，与重力、弹力、摩擦力是并列的，具有力的一切性质，合成与分解时遵从平行四边形定则、正交分解法和三角形法则，可以与其他的力平衡，使物体发生形变，产生加速度等。规律总结规律总结1.电场强度的方向电场线上某点的_方向表示该点的场强方向。2.电场力的方向正电荷的受力方向和电场线方向_，负电荷的受力方向和电场线方向_；3.电场强度的大小(定性)电场线_的地方场强越大；4.电势的高低与电势降低的快慢_的方向电势逐步降低，电场强度的方向是电势降低_的方向；5.等势面的疏密电场越强的地方，等差等势面越_；电场越弱的地方，等差等势面越_课堂总结课堂总结电场是客观存在的物质；电场线是假想的曲线。切线相同相反越密沿电场线最快密集稀疏三个公式课堂总结课堂总结适用于_电场q为_电荷的电荷量，E与q _关适用于_产生的电场Q为_电荷的电荷量适用于_电场U为两点间的电势差，d为沿电场方向两点间的距离任何检验无点电荷场源匀强