2014高考物理第1部分第一章第3节电场电场强度和电场线课件.
新教材鲁科版物理必修第三册课件：第1章 第3节 电场与电场强
对电场线的理解 (1)按照电场线画法的规定，电场强度大处电场线密，电场强度 小处电场线疏，根据电场线的疏密可以比较电场强度的大小。 (2)根据电场线的定义，电场线上每点的切线方向就是该点电场 强度的方向。 (3)正电荷所受静电力的方向与电场线的切线方向相同，负电荷 所受静电力的方向与电场线的切线方向相反。 (4)点电荷形成的电场中不存在电场强度相同的点。
(3)某点场强大小与有无试探电荷无关，故将 B 处电荷拿走，B
点场强大小仍为 200 N/C。
[答案] (1)200 N/C 方向与 F1 方向相反 (2)8.0×10－5 N 200 N/C (3)200 N/C
对电场强度的理解 (1)公式 E＝Fq中 q 是试探电荷，电场强度由场源电荷决定，与试 探电荷无关。 (2)确定电场强度的方向一定要清楚试探电荷是正电荷还是负电 荷，以此来确定电场强度与力的方向相同还是相反。
2．电场线的应用 (1)比较电场强度大小：电场强度大处电场线密，电场强度小处 电场线疏，故根据电场线的疏密可以比较电场强度的大小。 (2)确定电场强度方向：电场线上每点的切线方向就是该点电场 强度的方向。
3．等量异种点电荷与等量同种点电荷形成的电场场强分布特点
的比较
比较项目
等量异种点电荷
等量同种(正)点电荷
NO.3 当堂达标·夯基础
1．关于电场强度的概念，下列说法正确的是( ) A．由 E＝Fq可知，某电场的场强 E 与 q 成反比，与 F 成正比 B．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关 C．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所 以某一点场强方向与放入试探电荷的正、负有关 D．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零
等大、同向
等大、反向
2014高考物理一轮复习(电场)
第一部分静电场复习要点第一课时库仑定律电荷守恒定律【考纲要求】1.电荷电荷守恒定律点电荷Ⅰ2.库仑定律Ⅰ要点一：对点电荷的理解如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对电荷间相互作用力的影响可以忽略不计时，可以把带电体看成点电荷.所以点电荷是一个理想化的模型，点电荷不一定很小，也不一定带电荷量很少.要点二：空间中三个静止点电荷仅在静电力作用下的平衡当两个点电荷都固定时，对放入的第三个电荷仅对所放位置有要求.当两个点电荷都不固定时，对放入的第三个电荷的所放位置、电性和电荷量都有要求. 要点三：微元法和整体法、隔离法等方法的应用在分析物理问题时，可将研究对象进行分割或者填补，从而使非理想模型转化为理想模型，使非对称体转化为对称体，达到简化结构的目的.第二课时电场强度电场线【考纲要求】1.静电场电场线Ⅰ2.电场强度点电荷的场强Ⅱ要点一：对公式E=F/q和E=kQ/r2的理解方法点拨：1. E=F/q是电场强度的式. E是由电场本身性质及空间位置决定的，与试探电荷q ；2. E=kQ/r2是真空中点电荷所形成的电场的式.式中的Q为场源点电荷的电荷量，r为电场中某点到场源电荷间的距离.要点二：电场的叠加原理方法点拨：电场强度是，电场中某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的 .若空间中同时存在的几个电场方向不在一条直线上时，某点的合场强的计算应运用 .要点三：几种典型电场线的分布特点几种典型电场的电场线(如图所示)第三课时 电势能 电势 电势差【考纲要求】1.电势能 电势 等势面 Ⅰ2.电势差 Ⅱ3.匀强电场中电势差和电场强度的关系 Ⅰ 要点一：静电力做功与电势能的变化要点二：与电场线、等势面相关问题的分析 （1）明确易混淆概念之间的区别 ① 场强大小与电势高低的区别 ②电势高低与电势能大小的区别 ③电场线与电荷运动轨迹的区别 ⑵明确相关概念之间的联系 ① 电场力与电场强度之间的联系 ② 电场线与等势面之间的联系 要点三：对电势差的理解 ①电势与电势差之间的联系 ②公式qWU的应用 要点四：匀强电场中场强与电势差的关系应用U ＝Ed 及E ＝U ／d 1．匀强电场中:中点的电势等于其两端点电势的平均值2. 对非匀强电场，虽不能定量求解，但能定性分析判断。
高中物理课件-1-3电场强度
（3）国际单位：牛/库（N/C）或伏/米（V/m） （4）电场强度是矢量：
规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向 跟负电荷在该点所受电场力的方向相反
如何理解电场强度？ 电场强度是反映电场本身的性质（电场强
弱和方向）的物理量。
（1）E=F/q 为定义式，适用于一切电场。 （2）某点的电场强度的大小及方向取决于电场 本身（即场源电荷与位置），与检验电荷的正负、 电量的大小、有无及受到的电场力均无关。
平行板的电场线分布
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
1、电场：电场是电荷周围存在的一种特殊物质 2、电场强度
（1）定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它 的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。
英国物理学家、化学家.生于萨里郡纽
因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学.
(1)制作了历史上第一台电动机 (2)发现了电磁感应现象 (3)在实验基础上总结出法拉第电磁感应定律 (4)制成第一台圆盘发电机 (5)提出了电场和磁场的概念 (6)暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种 电磁振动的传播
一、电场
由场源电荷Q 及该点到Q的 距离r决定
例6、关于
E
F q
Q ……①和 E k r 2
……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
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
完整版ppt
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 ．
完整版ppt
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.
完整版ppt
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
完整版ppt
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．
电场PPT课件
产生电荷的方式（电荷守恒定律） 电场力 电场 电场强度及电场线 电势和电势差 等势面 电容及带电粒子在电场中的运动
产生电荷的方式
摩擦起电 接触起电 感应起电
摩擦起电
（1）正点荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带 电荷； （2）负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶 棒所带电荷；（3）实质：电子从一物体转 移到另一物体；
五、等势面
1．定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。
2．等势面的性质
（1）沿等势面移动电荷时，电场力不做功 （2）电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指 向电势低的等势面 （3）电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势 面疏
（4）任意两个电势不等的等势面不能相交 （5）在同一等势面上移动电荷时，电场力不 做功，这表明电荷受的电场力方向与电荷 的移动方向（在等势面上）始终保持垂直， 所以电场线与等势面垂直．由于沿电场线 方向电势一定降低，所以电场线由高电势
（2）某点的电场强度的大小及方向取决于电 场本身（即场源电荷及这点的位置），与检验电荷的 正负、电量的大小及受到的电场力无关。
三、真空中点电荷电场强度公式：
F Qq 因为 : E , 又F K 2 q r
Q 所以 : E K 2 r
注意:（1）点电荷Q产生的电场中，某一点的场强的
大小由点电荷Q及P点到Q的距离r决定，与检验电荷q 无关。 （2）当Q一定时，越靠近Q的点（r越小），场 强越大。
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是 存在很大差异—存在两种电荷 正电荷顺电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动， 电场力做正功，电势能减少
第一章 第三节 电场 电场强度和电场线(第一课时)
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)
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
6.场强的矢量性：
物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点 所受的静电力的方向相同．
+Q
F E
E
+q
F
-Q
+q
•根据规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该 点的场强方向相反。 F
+Q
E
-q
E F
-Q
-q
7、电场强度和电场力的对比分析 电场强度E 1 是反映电场本身的力的性质的物
检验电荷 的电荷量 q q 2q Q 电场力 F Qq r2 Qq 2k r2 Qq 3k r2 k k q r A
F/q
Q r2 Q k r2 Q k r2
+
F
3q
实验发现： 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。 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。 结论:F/q 能反映电场中某点电场力的性 质——电场的强弱。
二.电场强度
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。 F 2.定义式： （定义式， E
q
3.单位：牛/库(N/C)
适用于任意电场）
4.方向：电场强度是矢量，规定其方向与正电 荷在该点的受力方向相同。 5.物理意义： 场强反映电场的力的性质，由电场本身决定， 与放入的试探电荷无关 。
第一章3 电场强度—人教版高中物理选修3-1讲义
3电场强度一、电场与电场强度1.电场及其性质电荷的周围存在着由它产生的电场，电荷之间的作用是通过电场发生的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.2.场源电荷和试探电荷场源电荷是激发或产生我们正在研究的电场的电荷.试探电荷是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷.3.电场强度(1)定义及公式：试探电荷在电场中某个位置所受的力与它的电荷量的比值叫电场强度.公式E＝Fq，单位牛每库，符号为N/C.(2)物理意义：表示电场的强弱和方向.(3)方向：与正电荷在该点正电荷所受的静电力的方向相同，与负电荷在该点所受的静电力方向相反.二、点电荷的电场1.真空中点电荷的电场(1)场强公式：E＝k Qr2，其中k是静电力常量，Q是场源电荷的电荷量.(2)方向：当Q为正电荷时，E的方向沿半径向外；当Q为负电荷时，E的方向沿半径向内.2.电场强度的叠加场强是矢量，如果场源是多个点电荷时，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.电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则)，常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向，进而把矢量运算转化成代数运算.3.E＝F与E＝kQ2的比较：本质区别定义式决定式适用范围一切电场真空中点电荷的电场Q与q的意义q为检验(试探)电荷的电荷量Q为场源电荷的电荷量关系理解E的大小与F、q的大小无关E的大小与Q成正比三、电场线与匀强电场1.电场线(1)电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，电场线不是实际存在的线，而是为了形象描述电场而假想的线.(2)几种特殊的电场线分布，如图所示.(3)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.③在同一电场中，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.2.匀强电场(1)定义：如果电场中各点电场强度大小相等、方向相同，这个电场就叫做匀强电场.(2)特点：①电场方向处处相同，电场线是平行直线.②场强大小处处相等，电场线间隔相等.1(多选)在电场中某点放入正点电荷q，它受到的电场力F方向向右.当放入负点电荷q时，它受到的电场力F方向向左.下列说法正确的是()A.该点放入正电荷时，电场强度方向向右；放入负电荷时，电场强度方向向左B.该点电场强度大小为E＝F qC.该点放入2q的正点电荷时，电场强度变为原来的2倍D.该点电场强度的方向向右2真空中O点放一个点电荷Q＝＋1.0×10－9 C，直线MN通过O点，OM的距离r ＝30 cm，M点放一个点电荷q＝－1.0×10－10 C，如图所示.求：(1)q在M点受到的作用力；(2)M点的场强；(3)拿走q后M点的场强；(4)M、N两点的场强哪点大？3某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是()A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷＋q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同4一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F，这一点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是()5A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v－t图象如图所示.则此电场的电场线分布可能是()6如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°角.关于a、b两点场强大小E a、E b的关系，以下结论正确的是()A.E a＝33E b B.E a＝13E b C.E a＝3E b D.E a＝3E b7下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是()8如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的电场强度大小变为E2.那么，E1与E2之比为()A.1∶2B.2∶1C.2∶ 3D.4∶ 39如图所示，实线表示匀强电场中的一组电场线，一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示，a、b是轨迹上的两点，关于粒子的运动情况，下列说法中可能的是()A.该粒子带正电荷，运动方向为由a至bB.该粒子带负电荷，运动方向为由a至bC.该粒子带正电荷，运动方向为由b至aD.该粒子带负电荷，运动方向为由b至a3 电场强度 1 答案 BD解析 放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右，故A 错误，D 正确；根据电场强度的定义可知B 正确.该点放入2q 的正点电荷时，电场力变为原来的2倍，电场强度不变，故C 错误. 2 答案 (1)1.0×10－8 N ，方向沿MO 指向Q(2)100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q(3)100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q(4)M 点场强大解析 (1)根据库仑定律，得F M ＝k Qq r 2＝9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－100.32 N＝1.0×10－8 N.因为Q 为正电，q 为负电，库仑力是吸引力，所以力的方向沿MO 指向Q .(2)M 点的场强E M ＝F M q ＝1.0×10－81.0×10－10N/C ＝100 N/C ，其方向沿OM 连线背离Q ，因为它的方向跟正电荷所受电场力的方向相同.(3)场强是反映电场的力的性质的物理量，它是由形成电场的电荷Q 及场中位置决定的，与试探电荷q 是否存在无关.故M 点的场强仍为100 N/C ，方向沿OM 连线背离Q .(4)由E ∝1r 2得M 点场强大.3 答案 C解析 电场线的疏密表征了电场强度的大小，由题图可知E a ＜E b ，E d ＞E c ，E b ＞E d ，E a ＞E c ，故选项C 正确，选项A 错误；由于电场线是曲线，由a 点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动，故选项B 错误；电场线的切线方向为该点电场强度的方向，a 点和b 点的切线不在同一条直线上，故选项D 错误.4 答案 D解析 电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的试探电荷及其所受电场力无关，A 、B 错误；试探电荷在该点受到的电场力F ＝Eq ，F 正比于q ，C 错误，D 正确.故选D. 5 答案 A解析 负点电荷在电场力的作用下由A 运动到B ，并由v －t 图象知：负点电荷做加速度逐渐增大的减速运动.由F ＝ma 得电场力越来越大，即A →B 电场强度越来越大，电场线分布越来越密.又由于负电荷所受电场力方向与速度方向相反，由B 到A ，故场强方向为由A 到B ，故A 选项正确. 6 答案 D解析 由题图可知，r b ＝3r a ，再由E ＝kQ r 2可知，E a E b ＝r 2b r 2a＝31，故D 正确. 7 答案 B解析 根据对称性和矢量叠加，D 项O 点的场强为零，C 项等效为第二象限内电荷在O 点产生的电场，大小与A 项的相等，B 项正、负电荷在O 点产生的场强大小相等，方向互相垂直，合场强是其中一个的2倍，也是A 、C 项场强的2倍，因此B 项正确.8 答案 B解析 依题意，因为M 、N 两点都在圆周上，距O 点的距离相等，合电场强度为E 1，则每个点电荷在O 点产生的电场强度为E 12，当N 点处的点电荷移至P 点时，O 点的电场强度如图所示，合电场强度大小为E 2＝E 12，则E 1E 2＝21，选项B 正确.9 答案 BD解析 带电粒子只受电场力，又做曲线运动，合外力应指向曲线弯曲的内侧，即电场力向左，所以粒子带负电，其运动方向既可能是由a 到b ，也可能是由b 到a ，故B 、D 正确.。
第一章 第3节 电场 电场强度和电场线
两 个 灯 笼 对 对 碰
4、中垂线上以中点的电场线最密.两点电荷的连线上或 中垂线上到两点电荷连线中点等距离处各点的电场线 疏密相同,切向同向。
典型电场的电场线
中 两 垂 军 线 对 的 垒 轴 排 对 兵 称 布 图 阵 形 起始于正电电荷，终止于无穷远处.在中垂线上从两电荷 连线中点到无穷远，电场线先变密后变疏。等量同种点 电荷连线和中垂线上关于中点对称处的电场线疏密相同, 切向相反.
（2）电场强度是反映电场强弱和方向的物理量。
（3）由电场本身的性质决定，E与F、q无关
与检验电荷q是否存在无关
与电荷的正负 无关 与电荷量的多少无 关 与受到的电场力都 无关
比值 法定义 有哪些？
课堂练习
1、由电场强度的定义式 一点： BC
E F q
可知，在电场中的同
A 电场强度E与F成正比，跟q成反比。 B 无论检验电荷的q值（不为零）如何变化，F与q的 比值始终不变。 C 电场中某一点的场强为零，则处在该点的电荷受到 的电场力一定为零。 D 一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点 的场强一定为零。
E
四.电场线 电场线的特点 ①假想的曲线，并不真实存在.
②起于正电荷,止于负电荷. ③不相交,不闭合.
④电场线不是电荷的运动轨迹.
典型电场的电场线
发 散 状 中 心 对 称
像 太 阳 光 芒 四 射
1、起始于正电荷，终止于无穷远处. 2、以正点电荷为球心的球面上,电场线疏密相同,但切向各不相同.
+Q
F’ F
在电场中的同一点，比值F/q恒定 在电场中的不同点，比值F/q不同
问题2 怎样描述电场的强弱呢？
F/q 电荷q在电场中的位置所决定，