高中物理第一章静电场1.3电场强度课件新人教版选修3_1

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物理:选修3-1课件 1.3《电场强度》

物理:选修3-1课件 1.3《电场强度》
F1
F2 F4
c
F3
• 如图所示,半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀 分布的正电荷,其单位长度上的带电量为q, 现截去环上一小段AB,AB长为l(l<<r),则剩余 部分在圆心O处产生的场强多大?方向如何?
四、电场线
1、定义:电场线是用来形象地描 述电场强弱与方向特性的一簇曲线。 电场线上每一点的切线方向,都和该 点的场强方向一致。
E是矢量,其方向与正电荷 4 (+q)在该点受到的电场力的方 向相同
5 E的单位: 牛/库 (N/C)
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1、点电荷的电场
Q 大小: k 2 E r
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形成的电场中,在距离Q为r的P 点放一试探电荷q
仅对点电荷 的电场适用
F Q 例、关于 E ……①和 E k 2 ……②,下列说 q r
法中正确的是( C ) (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) C、(1)(4) B、(2)(3) D、(2)(4)
B
关于电场强度,下列说法正确的是( ) A. E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的 2倍 B.E=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r平方成反比 C.在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上, 各点的场强均相同 D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受 到的电场力的方向
例:如图a所示,A、B是一个点电荷产生的电场 的电场线,如图b则是方向在电场线上,a、b两 处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之 间的函数图线,则:( B ) A、点电荷是正电荷,位置在B侧 B、点电荷是正电荷,位置在A侧 C、点电荷是负电荷,位置在A侧 D、点电荷是负电荷,位置在B侧

高中物理选修3-1精品PPT课件

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3、常见电场的电场线:
①正、负点电荷电场
②匀强电场
③一对等量异种电荷的电场
④一对等量同种电荷的电场
五、 静电平衡
感应电荷的效果:产生附加(感应)场强, 削弱(并抵消)外电场,阻碍(并阻止)电荷运动
2、静电平衡导体的特点:
①内部场强处处为0 ②表面附近的场强垂直于导体表面 ③净电荷只能分布于导体表面
反证法
④导体是个等势体,表面及任何截面是个等势面 导体中没有电流通过,导体两端没有电压
▲例:求感应电荷产生的场强
A
d
C
d
A
接地
六、 电势φ
1、定义:
q
(标量) 三个量都有正负号
◆正电荷电势能与电势同号 负电荷电势能与电势反号
2、单位:伏 1V=1J/C
3、决定因素:生场电荷、位置
4、相对性:零电势的选取,理论上取无穷远,实际上常取大地。
c
m2
m1
G总
三、 电场强度(场强)
1、场强E:
①定义式: E F
q
矢量方向:规定正电荷受力方向
②单位: N/C V/m
③决定式:
E
k
Q r2
------适用真空点电荷
2、场强的叠加: ------平行四边形定则
E E1 E2
▲例:一对等量异(同)种点电荷Q、-Q连线、中垂线上的场强(相距2L)
——F合与V0垂直 (不计重力或重力与电场力共线)
① 粒子落在极板上
Eq ma
y 1 at 2 2
U Ed
飞行时间由y决定
② 粒子穿出极板
Eq ma U Ed
L V0t
飞行时间由L决定
侧移:y

高中物理选修3-1全套课件 PPT

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只有引力
既有引力 又有斥力
不同点
天体间表现明显
微观带电 粒子
间表现明

都是场力
万有引力场
电场
公式
F=Gmr1m2 2
F=kqr1q2 2
条件
两质点之间
两点电荷 之间
通过对比我们发现,大自然尽管是多 种多样的,但也有规律可循,具有统一的 一面.规律的表达那么简捷,却揭示了自 然界中深奥的道理,这就是自然界和谐多 样的美.
与电荷守恒定律并不矛盾.
一、电荷基本性质的理解 【例 1】 绝缘细线上端固定,
图 1-1-3
下端悬挂一个轻质小球 a,a 的表面镀有铝膜;
在 a 的近旁有一绝缘金属球 b,开始时,a、b 都不
带电,如图 1-1-3 所示.现使 a、b 分别带正、
负电,则(
)
A.b 将吸引 a,吸引后不放开
B.b 先吸引 a,接触后又与 a 分开
要点二 库仑定律的理解 1.适用条件:适用于真空中的点电荷. 真空中的电荷若不是点电荷,如图 1 -2-2 所示.同种电荷时,实际距离会增 大,如图(a)所示;异种电荷时,实际距离 会减小,如图(b)所示.
图 1-2-2
2.



F

k
q1q2 r2



:






F

k
q1q2 r2
,设想当
2.电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么? (1)两种表述:①电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个
物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷的总量保持不变.② 一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的.

人教版物理课件:选修3-1第一章第八节电容器的电容 (共45张PPT)

人教版物理课件:选修3-1第一章第八节电容器的电容 (共45张PPT)

电容 电容
单位: 法[拉] F
常用单位: 微法(μF) 皮法( p F )
单位换算: 1μF=10-6F 1 pF= 10-12 F
注意
电容器充电完成后,两极板上分别带有 等量异种电荷,而电容器定义式中的Q指的 是一个极板所带电荷的绝对值。
三、平行板电容器的电容
平行板电容器是最简单的也是最基本的电容 器,我们以平行板电容器为例研究影响平行板电 容器的因素。 实验中我 们使用静电计 测量平行板电 容器两极板间 的电势差U。
(1)改变两极板的正对面积 保持极板上的电荷 量Q不变,两极板间距 d不变,改变两极板的 正对面积,通过静电计 指针的变化来观测两极 板电势差的变化。 得知: 电容C与正对面 积S成正比。
(2)改变两极板间的距离 保持极板上的电荷 量Q不变,两极板正对 面积S不变,改变两极 板间的距离d,通过静 电计指针的变化来观测 两极板电势差的变化。 得知: 电容C与两极板间 距成反比。
电容器的充电
如图,把电容器的一个极板与电池组的正极相连, 另一个极板与负极相连,两个极板就分别带上了等量 的异种电荷,这个过程叫做充电。从灵敏电流计可以 观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的 联系,两个极板上的电荷 S A 由于相互吸引而保存下来, C E Q 两极板间有电场存在。充 U 电过程中,由电源获得的 Q 电能储存在电容器中。
聚苯乙烯电容器
以聚苯乙烯膜 为电介质,把两层 铝箔隔开,卷起来, 就制成了聚苯乙烯 电容器。改变铝箔 的面积和薄膜的厚 度可以制成不同电 容的聚苯乙烯电容 器。
电解电容器
电解电容器是用 铝板做一个极板,用 铝箔上很薄的一层氧 化膜做电介质,用浸 过电解液的纸做另一 个电极板(要靠另一 铝箔与外部引线连接) 制成的。由于氧化膜 很薄,所以电容很大。

第三节电场电场强度

第三节电场电场强度

F2=
kQq r2
2
F3=
kQq r2
3
F1 q1
F2 q2
F3 q3
kQ r2 比值!
二、电场强度
1.定义:电场中电荷所受的电场力与带电量的比值叫做 电场强度。
2.定义式: E F q
q表示检验电荷的电量
3.单位:N/C ; V/m (伏/米)
4.物理意义:描述电场自身电场力的性质
二、电场强度
q
如左图所示,AB是一个点电荷产生的电场的电 场线,右图则是方向在电场线上,a、b两处的 检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间
的函数图线,则( B )
A、点电荷是正电荷,位置在B侧 B、点电荷是正电荷,位置在A侧 C、点电荷是负电荷,位置在A侧 D、点电荷是负电荷,位置在B侧
Aa
F
bB
a b
q
说法正确的是:( B )
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
B
A
真空中的A、B两点分别放置有异种点电荷
Q1、Q2,已知它们间的库仑力为10N,电荷量 分别为Q1=2X10-4C,Q2=-2X10-4C,AB连线的中 点O点的电场强度是多少?若将Q2换成与Q1电 荷量和电性完全相同的电荷,AB连线的中点O
(4)用于求电场力:F=qE
三、真空中点电荷的场强
Q 1、大小: E k
r2
由库仑定律和场 强的定义式推导
2.场强方向:正点电荷电场方向背离电荷
负点电荷电场方向指向电荷

高中物理 库伦定律课件1 新人教版选修3

高中物理 库伦定律课件1 新人教版选修3

探究影响电荷间相互作用力的因素
带电量相同,带 电小球偏转角不 同 ,可见其受力 大小不同。
+Q +q
使得q不变:科学家们通过实验验证当物体距离越远, 使得q不变:科学家们通过实验验证当物体距离越远, 物体受到的库仑力就越小。 物体受到的库仑力就越小。
探究影响电荷间相互作用力的因素 实验表明: 实验表明:电荷之间的作用力 (1)随电荷量的增大而增大 ) (2)随距离的增大而减少 )
课堂训练
三个相同的金属小球a 原来c 4、 三个相同的金属小球a、b和c,原来c不 带电, 带等量异种电荷, 带电,而a和b带等量异种电荷,相隔一定 距离放置, 之间的静电力为F 现将c 距离放置,a、b之间的静电力为F 。现将c 球分别与a 接触后拿开, 球分别与a、b接触后拿开,则a、b之间的 静电力将变为( 静电力将变为( )。 B. A.F/2 B.F/4 D. C.F/8 D.3F/8
高中物理新人教版 选修3-1系列课件
第一章《静电场》
第二节 《库仑定律》
教学目标
• (一)知识与技能 • 1.掌握库仑定律,要求知道点电荷的概念,理解库仑定 律的含义及其公式表达,知道静电力常量. • 2.会用库仑定律的公式进行有关的计算. • 3.知道库仑扭秤的实验原理. • (二)过程与方法 • 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素,再得 出库仑定律 • (三)情感态度与价值观 • 培养学生的观察和探索能力 • 重点:掌握库仑定律 重点: • 难点:会用库仑定律的公式进行有关的计算 难点: • 教具 教具:库仑扭秤(模型或挂图).
三、元电荷:最小的电荷量叫做元电荷 元电荷:
注:所有带电体的电荷量或者等于e,或者是 的整数 所有带电体的电荷量或者等于 ,或者是e的整数 倍。即电荷量是不能连续变化的物理量 电荷量的常用值: 电荷量的常用值: e=1.60×10-19C × 比荷:电子的电荷量e与电子的质量 之比, 与电子的质量me之比 五、比荷:电子的电荷量 与电子的质量 之比,称为 电子的比荷 电子的比荷: 电子的比荷:e/ me=1.76×1011C/kg × (me=0.91×10-30kg)。 . × )。

高二物理选修3-1第一章静电场第9节带电粒子在电场中的运动课件(共31张PPT)

高二物理选修3-1第一章静电场第9节带电粒子在电场中的运动课件(共31张PPT)
可能质量不同,因而它们在电场中的加速 度可以互不相同,这是静电场与重力场的 重要区别。
示波管的原理
1.有一种电子仪器叫示波器,可以用来观察 电信号随时间变化的情况。
2.示波器的核心部件是示波管,如图所示是 它的原理图。它由电子枪、偏转电极和荧 光 屏组成,管内抽成真空。电子枪的作用 是产生高速飞行的一束电子,前面例题1实 际上讲的就是电子枪的原理。
8.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、 偏转电极和荧光屏组成,如图所示,如果在荧 光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( A )
A.极板x应带正电,极板y应带正电 B.极板x′应带正电,极板y应带正电 C.极板x应带正电,极板y′应带正电 D.极板x′应带正电,极板y′应带正电
9.示波管内部结构如图所示,如果在电极YY′之 间加上图(a)所示的电压,在XX′之间加上图(b) 所示电压,荧光屏上会出现的波形是( C )
其中t为飞行2 时间。由于电子在平行于板面的方 向不受力,所以在这个方向做匀速运动,由
l = v0t 可求得:t=l/v0 代入数据得:y=0.36cm 即电子射出时沿垂直于板面的方向偏离 0.36 cm。
(2)偏转角度θ如图所示,由于电子在平行 于板面的方向不受力,
它离开电场时,这个方
向的分速度仍是v0, 而垂 直于板面的分速度是
5.现代实验测出的电子电荷量是 e=1.60×10-19C
【课堂训练】
1.如图所示装置,从A板释放的一个无初速电子 向B板方向运动,下列对电子的描述中正确的是 ( ABD) A.电子到达B板时动能是eU B.从B板到C板时动能变化为零 C.电子到达D板时动能是3eU D.电子在A板和D板之间往复运动
10.图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY ′之 间所加的电压图按图(b)所示的规律变化,在电 极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化, 则在荧光屏上会看到的图形是( B )

高中物理 1-3电场 电场强度和电场线课件 教科版选修3-1

高中物理 1-3电场 电场强度和电场线课件 教科版选修3-1

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1
精彩回眸
通过对库仑定律的学习,同学们知道了两个相隔一定距离的电 荷之间有相互作用力.这种相互作用力与手推车的推力、绳拉 船的拉力、滑块在桌面滑动受到的摩擦力不同:后者都存在于 直接接触的物体之间,而电荷之间的相互作用力却可以发生在 两个相隔一定距离的物体之间.这到底是为什么? 请大家首先考虑下面的问题.
(2)E=Fq是场强的定义式,E 与 F 和 q 均无关 ,而是由 场源电荷 决定的. (3)场强从 力的角度描述电场的性质. (4)电场强度必须说明哪一个 位置 ,不同 位置场强往往 不同 .
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7
三、点电荷的电场、匀强电场、电场的叠加
1.真空中点电荷周围的场强
在真空中点电荷 Q 的电场中,在距 Q 为 r 的 P 点引入试探电
荷 q,q 所受的库仑力 F=kQr2q,由电场强度的定义 E=Fq可得
E=kQr2.
Q
(1)大小:E= kr2 .
(2)方向:Q 为正电荷时,E 的方向由 Q 指向 P ;Q 是负电荷
时,E 的方向由 P 指向 Q.
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8
2.匀强电场:电场中各点的场强的 大小和方向 都处处相同 的电场. 3.电场强度的叠加:如果场源电荷不只是一个点电荷,则电 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 矢量和.
等大同向
等大反向
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28
2.电场线与运动轨迹 电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线,曲线上某点的 切线方向规定为该点的场强方向,也是该点正电荷产生加速度 的方向;而运动轨迹是带电粒子在电场中运动的径迹,径迹上 每点的切线方向是粒子的速度方向.速度方向和加速度方向不 是一回事,二者不一定相同,因此不能将电场线和运动轨迹混 为一谈.只有下列几种情况同时具备时,电场线才和运动轨迹 重合:①电场线是直线;②仅受电场力作用;③初速度为零或 与电场线平行.
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两军 对垒 排兵 布阵 完毕
4、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:起始于正电电荷,终止于无穷远处. 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 d、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线 的中点0等距离各点场强大小相等。
电场强度
电场 电场强度
电场
1. 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
F
A
B
2. 电场对放入其中的电荷有力的作用。 这种力叫做电场力。
电荷A和B间是通过电场实现相互作用的 请用场的观点来说明电荷A和B间的相互作用
F A B
F
电场对电荷有力的作用,怎样描述这种 作用呢?
场源电荷: 产生电场的 电荷
C、若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷,则 该点的场强大小仍为E,但电场强度的方向变为 原来相反的方向 A、B、C都错误
特例——真空中点电荷电场强度
(1)真空中点电荷电场的场强公式:
Q Ek 2 r
提示:利用场 强的定义式和 库仑定律推导
(决定式,适用于真空点电荷的电场)
(2) 点电荷周围电场强度的方向
三、几种常见电场中电场线的分布及特点 1、正点电荷的电场中电场线的分布 发散状中 心对称图 形.
特点:
芒像 四太 射阳 光
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。球面半径越大,球面上电场线分布越疏.
2.负点电荷的电场线分布的平面图 会聚,终止于负电荷. 在以负点电荷 为球心的球面上,电场线疏密相同,但切向各不 相同.球面半径越大,球面上电场线分布越疏.
3. 两个等量异种点电荷的电场线分布的 平面图 相吸状
像 灯 笼 一 样 和 谐 对 称
像 条 形 磁 铁 的 磁 感 线
关于两电荷连线和中垂线的轴对称图形.
5.带等量异种电荷平行金属板间的电场线分 布的平面图.
株距 行距 都相 等的 树林
两个 异名 磁极 之间 的磁 感线
起始于正电荷,终止于负电荷.除边缘外,两个金属 板之间的电场线疏密均匀,切向相同.为平行等距同 向直线.
上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一
致,这些曲线就叫做电场线。
正点电荷的电场线
负点电荷的电场线
发散状
请看仔 请看仔细了 ! 细了!
会聚状
相吸状
排斥状
匀强电场 的电场线是互 相平行的、等 间距的直线
二、电场线的特征
1、电场线起始于正电荷或无穷远处,终止于 无限远处或负电荷。 2、电场线不是闭合的曲线 3、同一电场中电场线的疏密程度表示场强的 大小。 4、电场线上每一点的切线方向和该点的场强 方向一致 5、电场线不会相交,也不会相切 6、电场线是假想的,实际电场中并不存在
场电荷Q=2×10-4C,是正点电荷;试探电荷 q=2×10-5C,是负电荷,它们相距r=2m而静止且 都在真空中,如图所示。求: (1)q受的电场力; (2)q所在的B点的场强EB; (3)只将q换为q,=4×10-5C的正点电荷,再求q’ 受力及B点的场强; (4)将试探电荷拿去后再求 B B点场强。
q r 9q Q
答案: (1)EA=8kq2/r2
(2)离q距离为r/4
习 题
3. 如图所示,点电荷q与9q静止于真空中, 相距r,它们均为正电荷,求: (1)连线中点A的场强EA; (2)求场强为0的点位置。 A
q r 9q
电场线
1、引入 英国物理学家法拉第首先引入了电场强度 的图象,他在电场中画了一些曲线,使曲线
E A
正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离+Q;
+Q
负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线 A 指向-Q
-Q
E
匀强电场
如果电场中各点电场强度的大小相等, 方向相同,这个电场就叫匀强电场。
F Q E 和 E k 2 的区别: r q
适用范围 电荷的意义
F E q
Q Ek 2 r
定义式,适 用于一切电 场
课堂训练
C) 1、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
习题:
2.
答案:(1)F=9N(2)EB=4.5×105N/C (3)18N,EB=4.5×105N/C (4)EB=4.5×105N/C
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 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。
4.等量同种电荷的电场线分布的平面图
相斥状
关于两 电荷连 线和中 垂线的 轴对称 图形.
等量同种电荷的电场线分布的平面图
q是检验电 荷,E与q 无关 Q是场源电 荷,E与Q 成正比
仅对点电荷 的电场适用
电场强度的叠加
1、电场强度是矢量,合成应遵循平 行四边形法则
E+
P
+Q1 −Q2
2、一个半径为R的均匀带电球体(或球 壳)在外部产生的电场 与一个位于 球心的、电 荷量相等的 点电荷产生 的电场相同
Q
r
P
Q
Q Ek 2 r r P
d.方向:规定与正电荷在该点的受力方向相
同,E为矢量 。
e.理解:场强反映电场力的性质,由电场本 身决定,与放入的试探电荷无关 。定义式适 用于一切电场。
理解训练:
在电场中某点放一试探电荷,其电荷量 为q,试探电荷受到的电场力为F,则该点电 场强度为E=F/q,那么下列说法是否正确
A、若移去试探电荷q,该点的电场强度就为零 B、若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷,该点 的场强就变为E/2
+q
FA FB
+Q
+q
试探电荷(或 称为检验电荷)
电场强度
a.定义:(比值法定义)
放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟 它的电量q的比值叫该点的电场强度,简称 场强,用E表示。 F b.表达式: E= (定义式,适用于任意 q 电场)
c.单位:牛/库(N/C)伏/米(V/m) 1伏/米=1牛/库
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