专题:等量的同种、异种点电荷形成的电场中的场强教学内容
等量异种同种电荷总结

一.等量异种同种电荷产生电场电场线场强关系1.等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷.(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线方向均相同,即场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直.在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线中点).(3)在中垂面(线)上的电荷受到的静电力的方向总与中垂面(线)垂直,因此,在中垂面(线)上移动电荷时静电力不做功.(4) 等量异种点电荷连线上以中点O场强最小,中垂线上以中点O的场强为最大;(5)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;2.等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线中点O处场强为零,此处无电场线.(2)中点O附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零.(3)两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷).(4)在中垂面(线)上从O点到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变强后变弱.(5)等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小,等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,之间某位置场强必有最大值.(6)等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反.PS:等量异种电荷和等量同种电荷连线上以及中垂线上电场强度各有怎样的规律?(1)等量异种点电荷连线上以中点O场强最小,中垂线上以中点O的场强为最大;等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小,等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,之间某位置场强必有最大值.(2)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反.二.等量异种同种电荷产生电场电势等势面1.等量异种点电荷的电场:是两簇对称曲面,两点电荷连线的中垂面是一个等势面.如图1-4-6所示.在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低,φA>φA′;在中垂线上φB=φB′.2.等量同种点电荷的电场:是两簇对称曲面,如图1-4-7所示,在AA′线上O点电势最低;在中垂线上O点电势最高,向两侧电势逐渐降低,A、A′和B、B′对称等势.-三、练习1.如图所示,在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和-Q。
等量异种电荷和等量同种电荷的电场线和等势面

电场强度和电势的变化规律
电场线分布:等量异种电荷的电场线在连线中垂线上方和下方分别呈现出 排斥和吸引的态势
电场强度变化:靠近异种电荷连线中点处电场强度最大,沿电场线方向电 场强度逐渐减小
电势变化规律:在等量异种电荷形成的电场中,电势随距离的增加而减小, 且正负电荷两侧电势均为负值
等势面分布:等势面在异种电荷附近较为密集,沿电场线方向等势面逐渐 稀疏
电场线的疏密程度反映了电场强度的大小,越靠近电荷,电场线越密集,电场强度越大。
等势面由等电势点组成,在等量异种电荷的电场中,等势面呈现对称分布,靠近正负 电荷的等势面电势较高,远离的则较低。
等势面与电场线垂直,且等势面密集的地方电场线也密集,因此电场强度也较大。
等势面形状及特点
等势面呈椭圆形,与电场线方向垂直 等势面靠近正电荷的一侧较为稀疏,靠近负电荷的一侧较为密集 等势面的电势值由正电荷指向负电荷方向逐渐降低 等势面的电场强度值由正电荷指向负电荷方向逐渐减小
02
等量同种电荷的电场线 和等势面
电场线分布特点
等量同种电荷的电场线分布特点为:在连线上,中点处场强最小,向外逐渐增 大;在连线中垂线上,中垂线两侧各有一个等势面,向外场强先减小后增大。
等量同种电荷的等势面分布特点为:在连线上,中点处电势最低,向外逐渐 升高;在连线中垂线上,中垂线两侧各有一个等势面,向外电势逐渐升高。
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等量异种电荷和等量同 种电荷的电场线和等势 面
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目录 /目录
01
等量异种电荷 的电场线和等 势面
02
等量同种电荷 的电场线和等 势面
静电场点点清专题5 等量同种、异种点电荷电场的电场特点和电势特点 2020.4.27

专题:等量同种、异种点电荷电场专题一、知能掌握(一)等量异种同种电荷产生电场电场线场强关系1.等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷.(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线方向均相同,即场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直.在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线中点).(3)在中垂面(线)上的电荷受到的静电力的方向总与中垂面(线)垂直,因此,在中垂面(线)上移动电荷时静电力不做功.(4) 等量异种点电荷连线上以中点O场强最小,中垂线上以中点O的场强为最大;(5)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;2.等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线中点O处场强为零,此处无电场线.(2)中点O附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零.(3)两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷).(4)在中垂面(线)上从O点到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变强后变弱.(5)等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小,等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,之间某位置场强必有最大值.(6)等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反. (二)等量异种同种电荷产生电场电势等势面1.等量异种点电荷的电场:是两簇对称曲面,两点电荷连线的中垂面是一个等势面.如图1-4-6所示.在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低,φA>φA′;在中垂线上φB=φB′.2.等量同种点电荷的电场:是两簇对称曲面,如图1-4-7所示,在AA′线上O点电势最低;在中垂线上O点电势最高,向两侧电势逐渐降低,A、A′和B、B′对称等势.二探索提升【典例1】如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是( )A.先变大后变小,方向水平向左 B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左 D.先变小后变大,方向水平向右【答案】B【典例2】如图19所示,A、B为两个等量的正点电荷,O为其连线的中点,MON为其连线的中垂线,在中垂线上靠近O点的O′点放一带电荷量为+q的小球(可视为点电荷,不计重力),将此小球由静止释放,下列说法正确的是( BCD )图19A .将小球由O ′点从静止释放后,向无穷远处运动的过程中,加速度一定越来越大,速度也一定越来越大B .将小球由O ′点从静止释放后,向无穷远处运动的过程中,加速度先变大后变小,速度越来越大C .从O ′点到无穷远处,电势逐渐降低D .从O ′点到无穷远处,小球的电势能逐渐减小【答案】 BCD【解析】 A 、B 两个等量的正点电荷形成的电场关于直线MN 对称.在O 点,两个电荷产生的电场强度大小相等,方向相反,叠加为零,故O ′点的电场强度接近于零.在MON 中垂线上距离O 点无穷远处,电场强度也为零,所以在MON 中垂线上从O ′点到无穷远处,电场强度先变大,后变小.从O ′点到无穷远处,带电荷量为+q 的小球受到的电场力先变大,后变小,其加速度也是先变大,后变小.由于电场力一直对小球做正功,故小球的速度越来越大,选项B 正确,A 错误.由于从O ′点到无穷远处电场力一直对小球做正功,故小球的电势能E p 逐渐减小,电势φ=E p q,故从O ′点到无穷远,电势逐渐降低,故C 、D 正确.三高考真题1.(2009年山东理综20)如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于的右侧。
等量电荷形成的电场中场强和电势的特点

等量电荷形成的电场中场强和电势的特点一、等量异种点电荷形成的电场特点(1)两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷.(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线方向均相同,即场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直.在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线中点)(3)在中垂面(线)上的电荷受到的静电力的方向总与中垂面(线)垂直,因此,在中垂面(线)上移动电荷时静电力不做功.(4) 等量异种点电荷连线上以中点O场强最小,中垂线上以中点O的场强为最大(5)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;(6)关于正电荷对称的两点,延长线上的电势比连线上的电势高,关于负电荷对称的两点,延长线上的电势比连线上的电势低。
再正电荷周围的电势大于零,负电荷周围的电势小于零。
(7等量异种电荷连线的中垂线上任意一点电势均为零即等量异种电荷的连线的中垂线(面)是零势线(面)二、等量同种点电荷形成的电场中电场线的特点(1)两点电荷连线中点O处场强为零,此处无电场线.(2)中点O附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零.(3)两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷).(4)在中垂面(线)上从O点到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变强后变弱.(5)等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小,等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,之间某位置场强必有最大值.(6)等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反. (7)等量同种正电荷形成的电场,若取无穷远处电势为零,电场中各点的电势都大于零;关于两电荷连线的中点O 对称的任意两点电势相等,在两电荷连线上,越接近中点,电势越低,中点是连线上电势的最低点,但不为零。
在连线的延长线上,关于某电荷对称的两点电势不相等,连线上的电势高于延长线上的电势(叠加)。
两等量点电荷的场强、电势、电势能的情况分析

两等量点电荷连线及中垂线上的场强、电势和电势能的情况分析1.等量同种电荷(1)两点电荷的连线上分析:在其连线上的中点,由于Q 相等,r相等,即E 大小相等,而两点电荷在的场强方向相反,故合场强为零,由||||212212r Q k r Q k E E E -=-=知,从中点往两边合场强增大,且关于中点对称。
(2)两点电荷的中垂线上分析:中垂线上的某点的场强由两点电荷分别在该点的场强叠加而成。
由于中垂线上的点到线两端的距离相等,由2rQ k E =知|E 1|=|E 2|,即大小相等,方向如图2所示:把E 1、E 2进行合成,故合场强E 如图所示。
所以从中垂线上中点往两边场强先是由零增大,但由2r Q k E =可知。
r 越大,E 减小,所以合场强又开始减小。
2.等量异种电荷(1)两点电荷的连线上分析:可根据电场线的疏密直接知中点最稀疏,故中点场强最小,往两边越密场强越大。
方向从正点荷指向负电荷。
(2)两点电荷的中垂线上分析:把正点荷、负点荷在中垂线上某点场强进行合成,合场强方向在连线上且由正电荷指向负电荷。
当A 点离中垂线中点越远,E 1、E 2大小越小,且夹角越大,所以合场强越小,又因为两边对称,可以中垂线上从中点经两边场强减小,方向与两点电荷的连线平行且由正电荷指向负电荷。
1.正电核电场线向外发散,负电荷电场线向内收缩,等势线总是和电场线垂直,在同一等势线上移动电荷,电场力不做功;2.电场力做正功,电势能减少,动能增加;电场力做负功,电势能增加,动能减少(不分正负电荷,通用)3.沿电场线方向,电势降落;沿电场线方向,电势降落最快。
【专题】等量的同种、异种电荷周围电场、电势问题

班级姓名【专题】等量的同种、异种电荷周围电场、电势问题一.电场强度、电势比较比较项目等量同种点电荷等量异种点电荷电场线图示交点O处的场强为零最大由O沿中垂线向外场向外先增大后减小向外逐渐减小强的变化关于O点对称的两点A、A′,B与B′场强的等大、反向等大、同向关系二.针对练习1.(2008年江苏宿迁市) 如图所示的电场线,可能是下列哪种情况产生的A.单个正点电荷B.单个负点电荷C.等量同种点电荷D.等量异种点电荷2.(2007年·山东理综·19·6分)如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上两点。
下列说法正确的是A.M点电势一定高于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功3、一对等量正点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)如图所示,图中A、B两点电场强度分别是E A、E B,电势分别是ΦA、ΦB,负电荷q在A、B时的电势能分别是E PA、E PB,下列判断正确的是A.E A>E B,ΦA>ΦB,E PA<E PB B.E A>E B,ΦA<ΦB,E PA<E PBC.E A< E B,ΦA>ΦB,E PA>E PB D.E A<E B,ΦA<ΦB,E PA>E PB4.如图1所示,真空中有两个电量相同的正电荷A 、B 相距L 放置,在AB 连线的中垂线上有a 、b 、c 三点,b 点在AB 连线的中点上,a 较c 离b 近一些,现若将A 、B 两电荷同时向两边扩大相同距离,设无穷远处电势为零,则有A .两电荷间电势能将加大B .b 点场强仍为零,a 、c 两点场强都变小C .a 、b 、c 三点电势都升高D .电场强度始终有E a >E c >E b5.如图所示,两个带等量的正电荷的小球A 、B (可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘的水平面上,P 、N 是小球A 、B 的连线的水平中垂线上的两点,且PO =ON .现将一个电荷量很小的带负电的小球C (可视为质点),由P 点静止释放,在小球C 向N 点的运动的过程中,下列关于小球C 的速度图象中,可能正确的是6.如图所示,两个带等量的负电荷的小球A 、B (可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘水平面上,PN 是小球A 、B 的连线的水平中垂线上的两点,且PO=ON 。
物理《电场强度》教案

物理《电场强度》教案教学目标(一)、知识与技能1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。
2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特殊的形态。
3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。
知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。
5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。
6.利用电场线描述电场,知道匀强电场的特点。
(二)、过程与方法1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。
2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。
(三)、情感态度与价值观1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2.学习科学家严谨科学的态度。
教学重难点(一)教学重点:1.探究描述电场强弱的物理量。
2.理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。
(二)教学难点:探究描述电场强弱的物理量。
学情分析本节内容对于学生来说是一陌生的内容,且比较抽象,学生学起来有一定的困难,教师应进行适当启发引导五课前准备学生准备展示预习情况,老师准备幻灯片,计算机,铜丝,塑料笔教学方法以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开,具体操作思路是:1.学生自学电场,培养学生阅读、汲取信息的能力。
2.通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。
3.通过练习巩固加深对电场强度概念的理解,探讨点电荷的电场及场强叠加原理。
教学过程(一)、复习提问、新课导入(5分钟)教师:上一节课我们学习了库仑定律,请同学们回忆一下:库仑定律的内容是什么?学生回答:略教师:我们不免会产生这样的疑问:投影展示问题1:真空中?它们之间相隔一定的距离这种相互作用是如何产生的呢?难道能够不需介质超越空间?投影展示“探究影响电荷间相互作用力的因素”图片(1.2-1)。
高中物理教学课例《电场强度》课程思政核心素养教学设计及总结反思

的受力情况间接研究电场。 (二)电场强度 1、介绍场源电荷、试探电荷 2、分别分析电荷在不同位置的受力情况,引导学
生分析并设置表格如下 在空间选 A、B 两点,到场源电荷的距离分别为 r、
2r,在此两点分别放电量为 q、2q、3q 的试探电荷 电荷量 q q 2q 3q
Fa
Fb
学生完成表格后提出一下问题引起学生思索。 ①场源电荷周围不同位置的电场有强弱之分吗? 方向相同吗? ②同一位置不同电荷受的电场力相同吗?能用电 荷受的电场力大小方向表示电场大小和方向吗? ③在同一点,你是否发现了一个不变量? 电荷量 q q 2q 3q Fa
(四)小结 通过学习我们知道电荷间的相互作用是通过电场 发生的,电场是存在于电荷周围的一种特殊物质,它最 基本的特征是对放入其中的电荷有电场力的作用,我们 研究试探电荷的受力引入了电场强度,它是矢量,有大 小也有方向,通过比值定义其大小,正电荷受力方向为 场强方向。 (五)巩固练习及作业 1、下列说法中正确的是:[] A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场 B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依 赖我们的感觉而客观存在的东西 C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场 最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用 2、下列说法中正确的是:[] A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某 点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B.电场中某点的场强等于 Fq,但与检验电荷的受 力大小及带电量无关 C.电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受 力方向 D.公式 E=Fq 和 E=kQr2 对于任何静电场都是适用
1.彰显学生真实的学习过程,促进互动。应该说, 每个学生都是热情的,上进的,关键在于教师的引导, 课堂中,如果教师不注意引导,很多学生会由于害怕被 别人发现错误而掩饰、遮盖自己真实的学习过程。有的 学生本来有自己的想法却随大流人云亦云,有的学生本 课例研究综 来有疑问也不敢提出来让大家讨论。于是错过了一次次 述 的思维碰撞的机会,一次次互动的契机。因此,教学中 教师除了要多鼓励外,老师可以想办法同学生共同创造 一些课堂制度:如奖励发表异议的、鼓励大胆发言的、 批评讥笑别人错误的等等,形成开放的课堂风格,让每 个学生都敢于暴露真实的思维、愿意表达真切的情感体 验、大胆实施自己的学习策略,以促进师生间产生更广 泛更深刻的互动。
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③两点电荷连线的中垂线上任意一点Q处的场强EQ:
uuuv uuv uuv
EQ EA EB 2EA sin 2k
(
q R
)2
sin
4kq R2
(2sin
cos2
)
2 cos
解析方程可得:当α=35.26°x 2 R 时出现场强最大值
4
两个电荷连线的中垂线上: 1、电场强度的大小:由O点的场强为0开始,先增后减, 到无穷远时减小为0. 当α=35.26°时出现场强最大值;
②两点电荷连线上任意一点P处的场强EP:
EP
EA
EB
k
q rA2
k
(R
q rA )2
பைடு நூலகம்
两个电荷的连线上:
总结:由A点向B点, 1、电场强度的大小先减后增, 在rA=R/2(即中点O处)场强最小为零; 2、场强的方向先向右再向左(中点O除外), 场强方向指向中点O。
两个电荷连线的中垂线上: E 16 max 3 kq 9 R2
等量的异种电荷形成的电场的特点
1.场强特点
①中点O点处的场强:
等量的异种电荷形成的电场的特点
②两点电荷连线上任意一点P处的场强EP:
两个电荷的连线上:
1、由A向B,电场强度的大小先减小后增大, 在rA=R/2(即中点O处)场强最小; 2、场强的方向指向负电荷。
两个电荷连线的中垂线上:
③两点电荷连线的中垂线上任意一点Q处的场强EQ:
uuuv uuv uuv
EQ EA EB 2EA cos 2k
(
q R
)2
cos
8kq R2
cos3
1、电场强度的大小:
2 cos
由O点沿中垂线向两边逐渐减小,直到无穷远时为零;
2、场强的方向:平行于AB连线指向负电荷一端。
等量异种电荷形成的电场
E
E
O
图2
+Q
O
-Q
X
关于两电荷连线的中点O对称的 任意两点, 场强大小相等,方向相同,越靠近两电荷的 地方电场强度越大;在两电荷连线中,中点 O 处场强最小,但不为零。E--x图象
2、场强的方向:由O点指向N(M)。
外
等量的两个负
推
电荷形成的场
结论:两个电荷的连线上,
由A点向B点方向,电场强度的大小先减后增, 在rA=R/2(即中点O处)场强最小为零; 场强的方向先向左再向右(除中点O外)。
在其连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向, 电场强度的大小先增后减, 当α=35.26°时出现场强最大值;场强的方向由 N(M) 指向O点。
y
在两点电荷连线的中垂线上,场强方向
处处相同,关于O 点对称的任意两点场强
大小相等,O 点场强最大 E--y图象
等量同种正电荷形成的电场
E
E
O 图5
+
O
Q
+Q x
两电荷的连线和延长线上E--x图象
在中垂线上,随距离增大,
y
场强大小先增后减,场强方 向相反;在两电荷连线中点
场强为零。 E--Y图象
电场强度的叠加 1.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。
2.电场强度的合成:
P.
E1 E
E2
+Q1
-Q2
等量的同种电荷形成的电场的特点
1.场强特点
①中点O点处的场强Eo:
EO EA EB 0
等量的同种电荷形成的电场的特点