《遼寧省大連市高中物理 第1章 靜電場(chǎng) 1.3 電場(chǎng)強(qiáng)度課件 新人教版選修3-1.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《遼寧省大連市高中物理 第1章 靜電場(chǎng) 1.3 電場(chǎng)強(qiáng)度課件 新人教版選修3-1.ppt（55頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

磁鐵能吸引鐵釘,地球表面存在磁場(chǎng),導(dǎo)入新課,,兩個(gè)帶電體之間存在相互作用力,它們之間是否存在某種特殊物質(zhì)呢？,對(duì)于帶電體之間是否存在某種物質(zhì)，當(dāng)時(shí)物理界存在兩種觀點(diǎn)：,誰(shuí)正確呢？,vs,1.3電場(chǎng)強(qiáng)度,第一章靜電場(chǎng),教學(xué)目標(biāo),1.知識(shí)與能力,√知道自然界存在兩種物質(zhì)：場(chǎng)與實(shí)物?！讨离姾芍g的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)存在的，電場(chǎng)強(qiáng)度的符號(hào)、單位?！虝?huì)利用電場(chǎng)強(qiáng)度公式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。,2.過(guò)程與方法,√通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析推導(dǎo)出得到電場(chǎng)強(qiáng)度公式?！掏ㄟ^(guò)分析描繪出點(diǎn)電荷以及其他電荷的電場(chǎng)線。,3.情感態(tài)度與價(jià)值觀,√在電場(chǎng)強(qiáng)度公式的推導(dǎo)過(guò)程中，要學(xué)會(huì)通過(guò)改變單一變量來(lái)合理地推到結(jié)論的方法。√會(huì)通過(guò)描繪電場(chǎng)線分析題目,教學(xué)重難點(diǎn),教學(xué)重點(diǎn)：,教學(xué)難點(diǎn)：,電場(chǎng)強(qiáng)度公式的推導(dǎo)過(guò)程電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加電場(chǎng)線的畫(huà)法,電場(chǎng)疊加的計(jì)算復(fù)雜電荷的電場(chǎng)線,一、電場(chǎng),二、電場(chǎng)強(qiáng)度,內(nèi)容解析,四、電場(chǎng)線,五、勻強(qiáng)電場(chǎng),一、電場(chǎng),,超距作用觀點(diǎn)：不需要介質(zhì)，不經(jīng)歷時(shí)間、空間,牛頓反對(duì)超距作用觀點(diǎn)，但無(wú)法論證自己的觀點(diǎn),1、電場(chǎng)理論的發(fā)展,19世紀(jì)30年代，法拉第提出電荷周?chē)嬖陔妶?chǎng)的觀點(diǎn),近代物理學(xué)理論提出電磁場(chǎng)存在并相互聯(lián)系的觀點(diǎn),法拉第認(rèn)為電荷的周?chē)鸀榇嬖陔妶?chǎng)，處在電場(chǎng)中的其他電荷受到的作用力就是這個(gè)電場(chǎng)給與的。,電荷A對(duì)B的作用力就是電荷A的電場(chǎng)對(duì)電荷B的作用；電荷B對(duì)A的作用就是電荷B的電場(chǎng)對(duì)電荷A的作用。,2、電場(chǎng)對(duì)電荷的作用,3、電磁場(chǎng)理論,靜電場(chǎng)：靜止的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)電磁場(chǎng)：運(yùn)動(dòng)的電荷在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)迅速變化時(shí)才凸現(xiàn)電磁場(chǎng)的實(shí)在性。,超距作用觀點(diǎn)：無(wú)媒介、不經(jīng)歷時(shí)間空間近代物理觀點(diǎn)：光速、空間,場(chǎng)和實(shí)物一樣具有能量、質(zhì)量、動(dòng)量,場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。,懸掛起來(lái)的小球帶電受到帶電金屬球A的靜電力，這表明帶電金屬球的周?chē)嬖谥妶?chǎng)。,小球受到的靜電力大小和方向與小球的位置有關(guān)，這表明電場(chǎng)的強(qiáng)弱是與位置有關(guān)的。,讓我們回顧一下1.2中的實(shí)驗(yàn)：,二、電場(chǎng)強(qiáng)度,下面介紹電場(chǎng)學(xué)中的幾個(gè)基本概念：,試探電荷：,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（實(shí)驗(yàn)中的帶電小球）。,場(chǎng)源電荷：（源電荷）,能激發(fā)出電場(chǎng)的電荷（帶電金屬球O）。,試探電荷的電荷量和尺寸必須足夠小，對(duì)場(chǎng)源電荷的分布不產(chǎn)生明顯的影響，從而原來(lái)的電場(chǎng)不因試探電荷的出現(xiàn)而有明顯變化。,電場(chǎng)強(qiáng)度的推導(dǎo)過(guò)程：,在上一節(jié)中我們已經(jīng)推導(dǎo)出電荷之間的作用力公式：,源電荷的大小,試探電荷的大小,靜電力常量,兩電荷之間的距離,,同一個(gè)場(chǎng)源電荷——q1恒定試探電荷在同一位置——r恒定只改變?cè)囂诫姾傻拇笮?在計(jì)算受力大小時(shí)只有k是常量，其余都是變量。因此對(duì)于不同的試探電荷在電場(chǎng)中的位置不同受到的力也不一樣。為了簡(jiǎn)化推導(dǎo)過(guò)程我們可以將一些變量轉(zhuǎn)化為恒量。,,+,可以推斷出：在同一電荷形成的電場(chǎng)中的同一位置處，試探電荷的電荷量不同，受到的力也不同，F(xiàn)與q的成正比。,由此引入電場(chǎng)強(qiáng)度的概念：,F=Eq,試探電荷在電場(chǎng)中的某個(gè)位置所受到力與試探電荷的電荷量成正比，反映該點(diǎn)性質(zhì)的物理量叫做電場(chǎng)強(qiáng)度。,公式：,注意,①適用于一切電場(chǎng)。,②電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小及方向取決于電場(chǎng)本身（即源電荷的大小及位置），于試探電荷的正負(fù)、電荷量q、和受到的力以及有無(wú)試探電荷存在均無(wú)關(guān)（q可視為測(cè)量工具）。,在電荷量為Q的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，與之相距為r的試探電荷電荷量為q，根據(jù)庫(kù)侖定律，試探電荷的受力為：,1、點(diǎn)電荷的電場(chǎng),根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義：,兩個(gè)公式聯(lián)立可計(jì)算出該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為：,正點(diǎn)電荷的電場(chǎng),負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng),如果以Q為中心作一個(gè)球面，球面上個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。當(dāng)Q為正電荷時(shí)，E的方向沿半徑方向向外；當(dāng)Q為正電荷時(shí)，E的方向沿半徑方向向里。,如圖，點(diǎn)電荷Q1在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E1,點(diǎn)電荷Q2在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E2,則P點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為E1E2的矢量和。,Q1Q2為同種電荷,Q1Q2為異種電荷,2、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。,一個(gè)比較大的帶電體不能看做點(diǎn)電荷。在計(jì)算它的電場(chǎng)時(shí)，可以把它分成若干小塊，只要每塊做夠小，就可以把每小塊所帶的電荷看做點(diǎn)電荷，然后用點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度疊加的方法計(jì)算整個(gè)帶電體的電場(chǎng)。,,注意,為了形象化的地描繪電場(chǎng)，人為地的在電場(chǎng)中畫(huà)出的一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一致，這些曲線叫做電場(chǎng)線。,四、電場(chǎng)線,①?gòu)恼姾沙霭l(fā)終止于負(fù)電荷（包括從正電荷出發(fā)終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn)終止于負(fù)電荷）。②電場(chǎng)線某點(diǎn)的受力方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。③電場(chǎng)線在某處的疏密表示該處場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱。④電場(chǎng)線不相交也不閉合。,電場(chǎng)線的特點(diǎn)：,電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，也不是客觀存在的線。,正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線,負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線,等量同種電荷的電場(chǎng)線,等量異種電荷的電場(chǎng)線,五、勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等、方向相同，這樣的電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)。,,由于方向相同，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是平行的；由于電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電場(chǎng)線的密度應(yīng)該是均勻的。所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是間隔相等的平行線。,帶有等量異號(hào)電荷的金屬板，如果兩板相距很近，它們之間的電場(chǎng)，除邊緣部分外，可以看做勻強(qiáng)電場(chǎng)。在兩板的外面幾乎沒(méi)有電荷。,課堂小結(jié),一、電場(chǎng),帶電體周?chē)嬖诘奶厥饷浇槲镔|(zhì)。對(duì)于放入其中的電荷有力的作用。,E的大小：,E的方向：電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樵擖c(diǎn)正電荷所受電場(chǎng)力方向。,二、電場(chǎng)強(qiáng)度,注意,電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小及方向取決于電場(chǎng)本身（即場(chǎng)源電荷的大小與這點(diǎn)的位置），與試探電荷和的正負(fù)、電荷量q和受到的力F及有無(wú)試探電荷無(wú)關(guān)。,根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算公式,可以推測(cè)出：如果以Q為中心作一個(gè)球面，球面上個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。當(dāng)Q為正電荷時(shí)，E的方向沿半徑方向向外；當(dāng)Q為正電荷時(shí)，E的方向沿半徑方向向里。,電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理：,幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)在某點(diǎn)形成場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，這點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)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。,四、電場(chǎng)線,為了形象化的地描繪電場(chǎng)，人為地的在電場(chǎng),中畫(huà)出的一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一致，這些曲線叫做電場(chǎng)線。,從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷、的切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向、疏密表示場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)弱、不相交也不閉合、假想的曲線客觀不存在,電場(chǎng)線的特點(diǎn)：,要求:,正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線等量同種（異種）電荷的電場(chǎng)線點(diǎn)電荷與平板帶電體的電場(chǎng)線帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)線,課堂練習(xí),1.如圖，一電子沿等量異號(hào)電荷的中垂線由A→O→B勻速飛過(guò)，電子重力不計(jì)，則電子所受另一個(gè)力的大小和方向變化情況是（）。,A.先變大后變小，方向水平向左；B.先變大后變小，方向水平向右；C.先變小后邊大，方向水平向左；D.先變小后變大，方向水平向右。,B,解：設(shè)所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,3.如圖所示，兩個(gè)帶同種電荷的小球（可以看做點(diǎn)電荷），電荷量分別為q1q2，質(zhì)量分別為m1和m2，當(dāng)兩球處于同一水平面時(shí)，α＞β的可能原因是（）。,A.m1＞m2B.m1q2D.q1︳Q2︱,所以，在Q1左側(cè)的x軸上，Q1產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是大于Q2的電場(chǎng)強(qiáng)度，且方向總是指向x軸負(fù)半軸，在x=0和x=6cm之間,電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向x軸的正方向。所以，只有在Q2的右側(cè)的x軸上，才有可能出現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0的點(diǎn)。,⑴該電距離遠(yuǎn)點(diǎn)的距離為x，則即，解得x1=4cm，（不符合題意，舍去）和x2=12cm。所以在x2=12cm處電場(chǎng)強(qiáng)度等于0。,⑵在x坐標(biāo)軸上0＜x＜6cm和x＞12cm的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是沿x軸的正方向的。,