高中物理电场强度课件新人教版选修3-1.ppt

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1、第一章《静电场》第三节《电场强度》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.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算.4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.(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

2、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一.电场:1、定义:存在于带电体周围的特殊物质。2、基本性质:对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力。电场电荷A电荷B3、用场的观点分析电荷A和B间的相互作用:1)、检验方法:把一个带电体放入其中,看是否受到力的作用。二.电场强度:1、电场的检验用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场?2)、检验电荷:能否就用检验电荷所受的电场力来描述某点电场的强弱?用来检验电场的电量很小(不影响原电场);体积很小(可以当作质点)的电荷,也称点电荷。FA·BA+q+Q+q·如图,电荷Q周围存

3、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、FB1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、FB1大小是否相等?在B点换上+2q的电荷,所受的作用力FB2大小是否相等?[解析]根据库仑定律∵rAFBF=kQ1Q2r2可知,FBF/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。2.电场强度:1)、定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值,叫做这一点的电

4、场强度,简称场强。2)、公式:3)、单位:牛顿/库仑(N/C)4)、方向:跟正电荷在该点所受电场力F的方向相同矢量EE+QP-QP如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”)例.在电场中A处放点电荷+q,其受电场力为F,方向向左,则A处场强大小为,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5)、电场强度的物理意义:电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单位电荷

5、在该点所受的电场力。123453、电场强度和电场力的对比分析电场强度E电场力F仅指电荷在电场中的受力是反映电场本身的力的性质的物理量,其大小表示电场的强弱定义式:计算式:E的大小只决定于电场本身,与电荷q无关F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定E是矢量,其方向与正电荷(+q)在该点受到的电场力的方向相同F是矢量,其方向对于正电荷(+q),F与E同向;对于负电荷(-q),F与E反向E的单位:F的单位:E=F/qF=qE牛/库(N/C)牛(N)三、点电荷的电场电场强度的叠加点电荷Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是不同的,那么场强的大小由什么因素决定?[解析]在点电荷Q形成的

6、电场中,在距离Q为r的P点放一试探电荷qF=kQqr2根据库仑定律,q受到的库仑力的大小:E=Fq=kQr2又由电场强度的定义可得出P点的场强E的大小:1、点电荷的电场大小:适用范围电荷的意义定义式,适用于一切电场仅对点电荷的电场适用q是检验电荷,E与q无关Q是场源电荷,E与Q成正比2、和的区别:例、关于……①和……②,下列说法中正确的是()(1)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电量(2)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场电荷的电量(3)②式中,q是放入电场中的电荷的电量(4)②式中,Q是产生电场的电荷的电量A、(1)(3)B、(2)(3)C、(1)

7、(4)D、(2)(4)C如果有几个点电荷同时存在,在几个点电荷共同形成的电场中,如何求某点的场强?3、电场的叠加:在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。+Q1-Q2P1)如图,P点的场强,等于+Q1在该点产生的场强E1和-Q2在该点产生的场强E2的矢量和。.E1E2EQrPrQP2)、一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在外部产生的电场与

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