免费下载高中选修1-1物理公开课《1.2电场》课件ppt
以下为幻灯片页面截图,请点击左边“我要下载”按钮免费下载无水印完整文件
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修1-1
1.2《电场》
教学目标
(一)知识与技能
1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态.
2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的.
3.认识电场线和电场强度,懂得用电场线、电场强度描述电场,知道匀强电场
(二)过程与方法
通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。
(三)情感态度与价值观
培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点:电场强度的概念及其定义式
难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算
弹力和摩擦力都是在两个物体相互接触的情况下发生的。而两个物体没有接触,就可以发生静电力的作用。那么,电荷间的相互作用是通过什么发生的?
问题的提出
B
+
第二节 电场
一、电场
1、定义:电荷的周围存在一种特殊的物质,叫做电场。
2、基本性质:对放入其中的电荷有电场力的作用。
3、说明:场的概念的建立,是人类对客观世界认识的一个重要进展。现在,人们已经认识到,实物和场是物质存在的两种不同形式,虽然我们看不见电场和磁场,
但它们是客观存在的物质。
如图,电荷Q周围存在电场,把试探电荷q放
入电场中A、B两点,电荷q要受到电场力FA、FB
的作用,反映了电场具有力的性质。电荷q在A、
B两点受到的作用力FA、FB大小是否相等?
二、电场强度
F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。
实验表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定的;在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。
在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱。
怎样来表示电场的强弱?能否直接用电场力的大小来表示电场的强弱?
结论:
F/q能反映电场中某点电场的力的性质——电场的强弱。
2.电场中不同的点,同一电荷所受力也不同,比值F/q一般是不同的。
1.电场中的同一点,不同电荷所受力不同,比值F/q是一定的。
问题2
1、定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q
的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
2、公式:
3、单位:牛每库,符号是N/C。牛/库(N/C )
4、物理意义:描述电场力的性质。F=qE。也可以说是描述电
场强弱的。
5、大小决定因素:由电场本身决定,与q、F无关。
6、方向:规定正电荷所受的电场力的方向为电场强度的方向。
7、说明:用比值定义物理量
在物理学中,常常用比值定义一个物理量,用来表示研究对象的某种性质。例:
速度 加速度 功率
密度 电阻 电场强度
练习:
在电场中A处放点电荷+q,其受电场力为F,方向向左,则A处场强大小 ,方向为 ;若将A处放点电荷为-2q,则该处电场强度大小为 ,方向为 。
向左
向左
三、电场力
正电荷的电场力方向与场强方向相同
F=qE
负电荷的电场力方向与场强方向相反
四、电场线
1、问题:我们可以用什么方法来形象地描述电场呢?
2、定义:在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致,这样的曲线就叫做电场线。如下图
3、作用:
切线方向表示E的方向;
曲线的疏密表示E的大小
4、电场线的模拟:
不同电场中,电场场强分布不同,它们的电场线形状也不一样,下面是几种电场的电场线
特点:
a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大
b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
5、几种常见电场中电场线的分布情况
(1)正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点:
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大
b、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直
(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。
3、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况
特点:
a、两点电荷连线中点O处场强为0
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀
疏,但场强并不为0
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏
6、电场线的特点:
(1)电场线从正电荷或无限远出发,
终止于无限远或负电荷;
(2)电场线在电场中不相交;不中断
(3)在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较
密,电场强度较小的地方电场线较疏,可以用
电场线的疏密来表示电场强度的相对大小。
五、匀强电场
1、定义:电场强度大小和方向都相同的电场
2、电场线分布图:
3、电场线特点:
匀强电场是大小和方向都相同的电场,故匀强电场的电场线是平行等距的直线
说明:平行但间距不均匀的电场是不存在的
匀强电场
1.电场
(1)产生:电荷周围空间存在电场
(2)性质:对处在场中的电荷有电场力的作用。
2.电场强度E:描述电场强弱和方向的物理量
(1)定义: E = F / q
(2)单位:N/C
(3)方向:与正电荷在该点受电场力方向相同
(4)电场中某一点的场强由本身决定,与放入电场的
电荷无关。
3.电场线:
(1)电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷(2)疏密表示电场强度的相对大小。疏处小,密处大
(3)切线表示方向
4、匀强电场:大小和方向都相同的电场。
电场线是平行等距的直线
小 结
[解析] 试探电荷q在A、B两点所受的电场力大小相等,但方向不同,所以A、B两点的电场强度不相同。
课堂练习: P9 问题与练习 1、4、
课外作业: P9 问题与练习 2、3、4
课堂练习和课外作业
1.答:这种说法不正确。电场线的切线方向是正电荷在电场中受力的方向。
2.答:这个电场强度的方向竖直向下。
3.答:A带负电荷,B带正电荷。
课外作业: P9 问题与练习 2、3、4
4.答:
(1)B点电场最强,C点电场最弱。
(2)各点的电场强度方向如左图。
(3)一个带负电的点电荷放在A、B、C 上,它所受电场力的方向如右图所示。
练习
1、电场强度的定义式为E=F/q,则( )
A、它只适用于点电荷产生的电场
B、无论检验电荷的q值如何变化,F与q的比值对电场
中同一点来讲是不变的
C、电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的
电场力成正比
D、场强方向与检验电荷的极性有关
2、下列关于场强的说法正确的是:
A、公式E=F/q适用于任何电场
B、公式E=F/q只适用于点电荷产生的电场
C、在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各
处的场强都相同
D、空间某点的电场强度E与放在该处的点电荷所受的
电场力F成正比,与点电荷的电荷量q成反比
3、关于电场线的几种说法中,正确的是:
A、沿电场线方向,场强必定越来越小;
B、在复杂电场中的电场线是可能相交的;
C、点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合;
D、电场线越密的地方,同一检验电荷所受的电场力就
越大
4、如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条直线上有a、b两点,用Ea、Eb表示a、b两点电场强度的大小,则:
A、a、b两点的场强的方向相同;
B、电场线是直线,可知Ea=Eb;
C、不知a、b附近的电场线分布,Ea、Eb的大小不能
确定;
D、电场线从a指向b,所以Ea>Eb
5、电场中有一点P,下列哪些说法正确的是( )
A 若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点的场强减半。
B 若P点没有试探电荷,则P点的场强为零。
C P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大。
D P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
C
6、真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为 4×10-9C的试探电荷,它受到的电场力2 ×10-5N,则P点的场强度 N/C;把试探电荷的电量减少为2 ×10-9C,则检验电荷所受的电场力为
N。 如果把这个试探电荷取走,则P点的电场强度为 N/C。
5×103
1×10-5
5×103
7、在真空中有两个点电荷q1和q2,分别位于A和B,相距20 cm,q1为4×10-8 C,q2为-8×10-8 C。则在AB连线上A点的外侧离A 点20 cm处的D点场强大小、方向如何?
4.5×103 N/C,方向由D指向A。
8:如图,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是:( )
A、这个电场只能是负电荷的电场
B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA
C、点电荷q在A、B两处的加速度大小,aA>aB
(不计重力)
D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切
线方向
A
B
B
9:如图为一条电场线,下列说法正确的是:( )
A、EA一定大于EB
B、因电场线是直线,所以是匀强电场,故EA=EB
C、A点电场方向一定由A指向B
D、AB两点的场强方向不能确定
A
B
C
10、电场中某点的场强是4.0×104 N/C,电荷量为+5.0×10-8 C的点电荷在该点受到的电场力是多大?电场力的方向与场强的方向是相同还是相反?电荷量为-5.0×10-8 C的点电荷在该点受到的电场力是多大?电场力的方向与场强的方向是相同还是相反?
解:电荷量为+5.0×10-8 C的点电荷在该点受到的电场力为
F= Eq = 4.0×104×5.0×10-8 N = 2.0×10-3 N
电场力的方向与场强的方向相同。
电荷量为-5.0×10-8 C的点电荷在该点受到的电场力大小仍为2.0×10-3 N,方向与场强的方向相反。
11:正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动,且运动的加速度值越来越小(重力不计),则可以确定它所处的电场可能是:( )
A
B
C
D
P
Q
P
Q
P
Q
P
Q
C
a
b
A
B
a
B