2017_2018学年高中物理第一章静电场章末小结课件新人教版选修3_1
• 2．电场强度、电势、电势差、电势能的比较 电场强度 电势 电势差
意 义 定义 描述静电场力的 性质 F E＝ q 描述电场能的性 描述电场做功 质 Ep φ＝ q 本领 WAB UAB＝ q
电势能
描述电荷在电场中 的能量，表示电荷 做功本领大小 Ep＝qφ
电场强度 矢量，方向 矢 与放在该点 标 的正电荷的 性 受力方向相 同
电势
电势差
电势能 标量，有正负， 正负由电势正 负和电荷正负 共同决定，简 记为：正正得 正，负负得正， 正负得负
标量，有 标量，有正 正负，正 负，正负只 负表示电 表示大小 势高低
基本性质：电场对放入其中的其他电荷有力的作用 定义：略 F Q 公式：E＝ q 定义式，E＝k 2点电荷 r U 静电场电场力的性质 电场强度 E＝ d 匀强电场 方向：正电荷受力的方向 单位：N/C、V/m 叠加：遵循平行四边形定则
平衡 电场中的带电粒子加速注意力学规律的应用 偏转 静电场 探究电荷间相互作用力 探究实验 探究影响平行板电容器电容的因素
规 律 方 法
• 一、电场的力的性质的描述 • 1．对库仑定律的三点提醒 • (1)库仑定律仅适用于真空中两个静止点电荷间静电力的计 算，空气中也可近似适用。 • (2)计算点电荷间的静电力时，不必将表示电荷q1、q2的带 电性质的正、负号代入公式中。 • (3)库仑力的方向由两点电荷的电性决定，可按照同种电荷 相互排斥，异种电荷相互吸引来确定。
第一章
静电场
章 末 小 结
知 识 结 构 规 律 方 法 触 及 高 考
2
3
知 识 结 构
电荷、电荷守恒定律，元电荷e＝1.60×10－19C q1q2 F＝k 2 k＝9.0×109N· m2/C2 静电场 r 库仑定律 适用条件：真空中静止点电荷
• 3．场强的叠加 • 多个电场在空间某点产生的合场强，等于每个电场单独存 在时在该点产生的场强的矢量和，这就是场强叠加原理。 由于电场强度是矢量，求合场强需用平行四边形定则。
(2017· 陕西省西安中学高二上学期期末)如图，一半径为 R 的圆盘 上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一电荷量为 q(q>0) 的固定点电荷。已知 b 点处的场强为零，则 d 点处场强的大小为(k 为静电力常 量) 导学号 74700235 ( B )
• 2．对电场和电场线的理解 • (1)电场是客观存在的物质，电场线是为了形象描述电场而 引入的假想曲线。 • (2)电场中某点的电场强度E的大小和方向是唯一的，其大 小只由电场本身的特性决定，故不能认为E与F成正比、与 q成反比。 • (3)电场线不是电荷的运动轨迹，根据电场线的方向能确定 电荷的受力方向和加速度方向，不能确定电荷的速度方向 和运动轨迹。 • (4)只根据一条电场线无法判断电场强弱和场源情况。
意义：表示电场的强弱和方向 描述电场的强弱、方向 不闭合、不相交 静电场电场力的性质电场线 特点沿电场线电势降低 垂直于等势面
基本性质：电场力做功只与电荷始末位置有关，与路径无关 电势：φ＝Ep q 电势能：Ep＝qφ 静电场电场能的性质电势差：UAB＝φA－φB，U＝Ed匀强电场 电场力的功：W＝EpA－EpB＝qUAB 与电场线互相垂直 等势面：面上各点电势均相等→特点沿等势面移动电荷， 静电力不做功
• (2)根据电场线判断 • 顺着电场线的方向，电势逐渐降低，检验正电荷(或负电 荷)的电势能逐渐减小(增加)。 • 逆着电场线的方向，电势逐渐升高，检验正电荷(或负电 荷)的电势能逐渐增加(减小)。 • (3)根据电场力做功判定 • 电场力对正电荷做正功时，正电荷由高电势(电势能大)的 点移向低电势(电势能小)的点。 • 电场力对负电荷做正功时，负电荷由低电势(电势能大)的 点移向高电势(电势能小)的点。
导体内部场强处处为零，导体是个等势体，表面是个等势面 特点 电荷只分布在导体外表面上，越尖锐的地方，电荷密度越大 静电平衡状态 尖端放电 应用 静 静电屏蔽 电 构造：由两块彼此靠近又互相绝缘的金属板构成 场 Q εrS 电容器 C＝U，平行板电容器C＝ 4πkd 电容 6 12 单位： 1 F ＝ 10 μF ＝ 10 pF
3q A．k 2 R
10q B．k 2 9R
Q＋q C．k 2 R
9Q＋q D．k 9R2
解析： 由 b 点的合场强为零可得圆盘在 b 点的场强与点电荷 q 在 b 点的场强 q 大小相等、方向相反，所以圆盘在 b 点的场强大小为 Eb＝k 2，再根据圆盘场强 R q 10q 的对称性和场强叠加即可得出 d 点的场强为 Ed＝Eb＋k ＝k 2 ， 故选项 B 正 9R 3R2 确。
• 点评：明确“b点处的场强为零”的准确含义是解题的关 键。
• • • •
二、电场的能的性质的描述 1．电势的高低和电势能大小、正负的判定方法 (1)根据场源电荷判断 离场源正电荷越近，电势越高，正检验电荷的电势能(为 正值)越大，负检验电荷的电势能(为负值)越小。 • 离场源负电荷越近，电势越低，正检验电荷的电势能(为 负值)越小，负检验电荷的电势能(为正值)越大。
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2017人教版高中物理选修(3-1)第1章《静电场》ppt课件
• 3．理清本章分析问题的两个角度。 • 一是电场力的性质——从电荷在电场中受力的 角度研究，侧重于利用牛顿运动定律分析处 理问题。 • 二是电场能的性质——从电场力做功使能量变 化的角度研究，侧重于利用功能关系、能量 守恒分析处理问题。
知识导航
• 本章是高中阶段电学内容的开始，在整个高 中物理知识体系中具有承上(力学)启下(电磁 学)的重要位置。 • 本章知识在结构上可以分为三个单元：1～3 节为第一单元，主要学习电学中两个最基本 的定律——电荷守恒定律和库仑定律，学习描 述电场力的性质的物理量——电场强度；4～6 节为第二单元，学习描述电场能的性质的物 理量——电势、电势差，电势差与电场强度的 关系；7～8节为第三单元，主要学习电场知 识的应用——电容器、电容，带电粒子在电场 中的加速和偏转，还简单介绍了静电现象在1情 景 切 入2知 识 导 航
3
学 法 指 导
情景切入
• 电闪雷鸣，是一种常出现在暴风雨中的自然 现象，它是那样的神秘，来去匆匆，稍纵即 逝。它给人们带来甘霖，同时也给人们带来 恐惧。几千年以来人们一直想探究其中的奥 秘，更想将它驾驭于手中。美国科学家富兰 克林就曾冒着生命危险，尝试用风筝去捕捉 雷电。 • 雷电是怎样形成的？物体带电是怎么回事？ 电荷有哪些特性？电荷间的相互作用遵从什 么规律？人类应该怎样利用这些规律？…… • 这些问题正是本章要探究并做出解答的知识 。
学 法 指 导
• 1．要重视对基本概念、基本规律的理解。 • 基本概念多且抽象是这一章的突出特点。在 学习中要重视对物理现象的深入观察和对物 理规律的亲身体验，例如课本的“说一说 ”“做一做”“静电感应”“电容器的电容 ”等，经过深入观察和亲身体验后，物理知 识不仅容易领悟而且印象深刻。
高中物理《第一章 静电场》章末总结课件 新人教版选修31
第二十一页，共35页。
六、匀强电场中电势差和电场强度的关系 电势差和电场强度都是描述电场性质的物理量，都由电场 本身决定，但这两个物理量之间无直接关系．电场强度是从力 的角度描述电场性质的物理量，是矢量；电势差则是从能量角 度来描述电场性质的物理量，是标量．但是电场强度与电势差 仍有一定的关系．
第二十二页，共35页。
第十页，共35页。
4.库仑力具有力的共性 (1)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律． (2)库仑力可使带电体产生加速度．例如原子的核外电子绕 核运动时，库仑力使核外电子产生向心加速度． (3)库仑力可以和其他力平衡． (4)某个点电荷同时受几个点电荷的作用时，要用平行四边 形定则求合力．
1.匀强电场中电势差和电场强度在方向上的关系 由图可知，由A点沿AB、AC、AD、AF路径移动，电势均 降落，且UAB＝UAC＝UAD＝UAF，其中AB路径电势降落最快(单 位长度上的电势差最大)．
由此可知，电势降落最快的方向就是电场强度的方向．
第二十三页，共35页。
2．匀强电场中电场强度和电势差在数值上的关系 E＝Ud 或U＝E·d. 说明：(1)两式只适用于匀强电场； (2)式中U为电场中的两点间的电势差，d为两点沿场强方向 间的距离(即两点所在等势面间的距离)； (3)电场强度的单位：N/C＝V/m.
第三十四页，共35页。
(2)两个有用的结论 ①从垂直于电场方向射入(即沿x轴射入)的带电粒子在射出 电场时速度的反向延长线交x轴上的一点，该点与射入点间的距 离为带电粒子在x轴方向上位移的一半(带电粒子就好像是从 “中点”射出似的)． ②静止的带电粒子经同一电场加速，再垂直射入同一偏转 电场，射出粒子的偏转角度和侧移量与粒子的q、m无关．
第五页，共35页。
六、匀强电场中电势差和电场强度的关系 电势差和电场强度都是描述电场性质的物理量，都由电场 本身决定，但这两个物理量之间无直接关系．电场强度是从力 的角度描述电场性质的物理量，是矢量；电势差则是从能量角 度来描述电场性质的物理量，是标量．但是电场强度与电势差 仍有一定的关系．
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4.库仑力具有力的共性 (1)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律． (2)库仑力可使带电体产生加速度．例如原子的核外电子绕 核运动时，库仑力使核外电子产生向心加速度． (3)库仑力可以和其他力平衡． (4)某个点电荷同时受几个点电荷的作用时，要用平行四边 形定则求合力．
1.匀强电场中电势差和电场强度在方向上的关系 由图可知，由A点沿AB、AC、AD、AF路径移动，电势均 降落，且UAB＝UAC＝UAD＝UAF，其中AB路径电势降落最快(单 位长度上的电势差最大)．
由此可知，电势降落最快的方向就是电场强度的方向．
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2．匀强电场中电场强度和电势差在数值上的关系 E＝Ud 或U＝E·d. 说明：(1)两式只适用于匀强电场； (2)式中U为电场中的两点间的电势差，d为两点沿场强方向 间的距离(即两点所在等势面间的距离)； (3)电场强度的单位：N/C＝V/m.
第三十四页，共35页。
(2)两个有用的结论 ①从垂直于电场方向射入(即沿x轴射入)的带电粒子在射出 电场时速度的反向延长线交x轴上的一点，该点与射入点间的距 离为带电粒子在x轴方向上位移的一半(带电粒子就好像是从 “中点”射出似的)． ②静止的带电粒子经同一电场加速，再垂直射入同一偏转 电场，射出粒子的偏转角度和侧移量与粒子的q、m无关．
第五页，共35页。
高中物理第1章静电场章末小结课件新人教版选修3
3．场强的叠加 多个电场在空间某点产生的合场强，等于每个电场单独存在时在该点产生 的场强的矢量和，这就是场强叠加原理。由于电场强度是矢量，求合场强需用 平行四边形定则。
(2017·陕西省西安中学高二上学期期末)如图，一半径为 R 的圆盘
上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d
(1)求粒子穿过界面 MN 时偏离中心线 OR 的距离多远？ (2)试在图上粗略画出粒子运动的全过程轨迹并指出各段运动的性质。 (3)确定点电荷 Q 的电性并求其电量的大小。
解析： (1)设粒子从电场中飞出的侧向位移为 h，穿过界面 PS 时偏离中心 线 OR 的距离为 Y，则侧向位移
h＝12at2＝2qmUd(vL0)2＝2×101－01－02×0×3000.08×(2×0.01806)2m＝0.03m＝3cm (2)第一段是类平抛运动，第二段是匀速直线运动，第三段是匀速圆周运动， 轨迹如下图所示。
点评：明确“b点处的场强为零”的准确含义是解题的关键。
二、电场的能的性质的描述 1．电势的高低和电势能大小、正负的判定方法 (1)根据场源电荷判断 离场源正电荷越近，电势越高，正检验电荷的电势能(为正值)越大，负检 验电荷的电势能(为负值)越小。 离场源负电荷越近，电势越低，正检验电荷的电势能(为负值)越小，负检 验电荷的电势能(为正值)越大。
及试探电荷无关
素 无关
试探电荷无关
有关
联 匀强电场中 UAB＝φA－φB＝Ed；电势沿电场强度方向降低得最快； 系 φ＝Eqp，UAB＝WqAB；WAB＝ΔEpAB＝EpA－EpB
[特别提醒]场强为零的点，电势、电势能不一定为零；电势为零的点，场 强不一定为零，电势能一定为零；电势能为零的点，场强不一定为零，电势一 定为零。
2017_2018学年高中物理第一章静电场3电场强度课件新人教版选修3_1
课 内 探 究
•探究一 对电场及电场强度的理解
弹力和摩擦力都是在两个物体互相接触的情况下产生的。 而两个带电体没有 接触， 就可以发生静电力的作用。 那么， 电荷之间的相互作用是通过什么发生的？ 导学号 74700055
•电场线 匀强电场 • 1．电场线 假想 方向 • 为了形象描述电场而_________的一条条有________的曲 切线 线。曲线上每点的________的方向表示该点的电场强度的 方向。 无限远 负电荷 正电荷 无限远 • 2．电场线的特点 • (1)电场线从__________或__________出发，终止于 较密 _________或________。 较疏 • (2) 电场线在电场中不相交。 • (3)电场强度较大的地方，电场线_______；电场强度较小 的地方，电场线______。
切线 _________方向，就表示 • (4) 电场线上任一点顺着电场线的 该点电场强度的方向。 • (5) 电场线不是实际存在的曲线，是为了形象描述电场而 假想的。 相等 相同 • 3．匀强电场 间隔相等 • (1) 定义：各点电场强度的大小________、方向_________ 的电场。 • (2) 匀强电场的电场线：_______________的平行直线。
• •
• •
• •
•电场强度的叠加 1．场强的叠加 如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强 矢量和 度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的 ____________。这种关系叫做电场强度的叠加。 平行四边形 2．运算法则 电场强度是矢量，场强的叠加本质是矢量叠加，所以应该 用____________定则。 任何电场 3．应用范围 电场的叠加原理对__________都适用，注意只有同时共同 形成电场时才能叠加。
高中物理第一章静电场本章小结课件新人教版选修31
(6)电场线(等势面)确定场强方向,电场线疏密定性确定场强大小.
第三页，共15页。
专题
(zhuān
tí)一
专题
(zhuāntí)
二
专题
(zhuāntí)
三
2.确定电势的思路
(1)定义式:φ=
p
(2)电势与电势差的关系:UAB=φA-φB.
(3)电势与场源电荷的关系:越靠近正电荷,电势越高;越靠近负电荷,电
(1)根据电场力的功与电势能的关系:电场力做的功等于电势能的减少
量,WAB=E pA-EpB.
(2)应用公式 WAB=qUAB 计算:
符号规定:所移动的电荷若为正电荷,q 取正值;若为负电荷,q 取负值;若
移动过程的始点电势 φ A 高于终点电势 φB,UAB 取正值;若始点电势 φA 低于终
点电势 φB,UAB 取负值.
在匀强电场中,管的水平部分长为 l1=0.2 m,离水
平地面的距离为 h=5.0 m,竖直部分长为 l 2=0.1 m.
一带正电的小球从管的上端口 A 由静止释放,小
球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短,可不计)时没有能
量损失,小球在电场中受的静电力大小为重力的一半.求:
(1)小球运动到管口 B 时的速度大小;
C.q1 的电荷量小于 q2 的电荷量
D.q1 在 A 点的电势能小于 q2 在 B 点的电势能
第七页，共15页。
专题
(zhuāntí)
一
专题
(zhuāntí)
二
专题
(zhuān
tí)三
解析:由于将 q1、q2 移到无穷远过程克服电场力做的功相等,则 q1 在 A
点的电势能等于 q2 在 B 点的电势能,选项 D 错误.由于电场力做负功,则电场
第三页，共15页。
专题
(zhuān
tí)一
专题
(zhuāntí)
二
专题
(zhuāntí)
三
2.确定电势的思路
(1)定义式:φ=
p
(2)电势与电势差的关系:UAB=φA-φB.
(3)电势与场源电荷的关系:越靠近正电荷,电势越高;越靠近负电荷,电
(1)根据电场力的功与电势能的关系:电场力做的功等于电势能的减少
量,WAB=E pA-EpB.
(2)应用公式 WAB=qUAB 计算:
符号规定:所移动的电荷若为正电荷,q 取正值;若为负电荷,q 取负值;若
移动过程的始点电势 φ A 高于终点电势 φB,UAB 取正值;若始点电势 φA 低于终
点电势 φB,UAB 取负值.
在匀强电场中,管的水平部分长为 l1=0.2 m,离水
平地面的距离为 h=5.0 m,竖直部分长为 l 2=0.1 m.
一带正电的小球从管的上端口 A 由静止释放,小
球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短,可不计)时没有能
量损失,小球在电场中受的静电力大小为重力的一半.求:
(1)小球运动到管口 B 时的速度大小;
C.q1 的电荷量小于 q2 的电荷量
D.q1 在 A 点的电势能小于 q2 在 B 点的电势能
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专题
(zhuāntí)
一
专题
(zhuāntí)
二
专题
(zhuān
tí)三
解析:由于将 q1、q2 移到无穷远过程克服电场力做的功相等,则 q1 在 A
点的电势能等于 q2 在 B 点的电势能,选项 D 错误.由于电场力做负功,则电场
高中物理 第一章静电场章末整合课件 新人教版选修31
第三十八页，共41页。
审不出题中隐含的条件(tiáojiàn)及讨论点
【例3】 如图1－7所示，一光滑绝缘斜槽放在方向竖直向 下、电场强度为E的匀强电场中，从斜槽顶端A沿斜槽向下释放 一初速度为v0的带负电的小球，小球质量为m，带电荷量为q， 斜 槽 底 端 B与 A 点 的 竖 直 距 离 为 h. 则 关 于 小 球 的 情 况 ， 下 列 (xiàliè)说法中正确的是( )
B.mgcoqs 60° D.mqg
第十四页，共41页。
图 1－2
解析：取小球为研究对象，它受到重力 mg、丝线的拉力 F 和电场力 Eq 的作用．因小球处于平衡状态，则它受到的合外 力等于零，由平衡条件知，F 和 Eq 的合力与 mg 是一对平衡 力．根据力的平行四边形定则可知，当电场力 Eq 的方向与丝 的拉力方向垂直时，电场力为最小，如图所示，则 Eq＝mgsin 60°，得最小场强 E＝mgsiqn 60°.所以，选项 A、C、D 正确．
2.电势高低、电势能大小的判断(pànduàn)思路 (1)由电场力做功判断(pànduàn)
第二十页，共41页。
(2)由电场线的方向(fāngxiàng)判断
第二十一页，共41页。【来自3】 如图1－3为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到 B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功 为1.5 J．则下列(xiàliè)说法正确的是( )
答案(dáàn)：AC
第十一页，共41页。
静电力与平衡(pínghéng)知识的综合 1．同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引．库仑力实质上 就是电场力，与重力、弹力一样，它也是一种基本力．注意力 学规律的应用及受力分析． 2．明确(míngquè)带电粒子在电场中的平衡问题，实际上 属于力学平衡问题，其中仅多了一个电场力而已．
审不出题中隐含的条件(tiáojiàn)及讨论点
【例3】 如图1－7所示，一光滑绝缘斜槽放在方向竖直向 下、电场强度为E的匀强电场中，从斜槽顶端A沿斜槽向下释放 一初速度为v0的带负电的小球，小球质量为m，带电荷量为q， 斜 槽 底 端 B与 A 点 的 竖 直 距 离 为 h. 则 关 于 小 球 的 情 况 ， 下 列 (xiàliè)说法中正确的是( )
B.mgcoqs 60° D.mqg
第十四页，共41页。
图 1－2
解析：取小球为研究对象，它受到重力 mg、丝线的拉力 F 和电场力 Eq 的作用．因小球处于平衡状态，则它受到的合外 力等于零，由平衡条件知，F 和 Eq 的合力与 mg 是一对平衡 力．根据力的平行四边形定则可知，当电场力 Eq 的方向与丝 的拉力方向垂直时，电场力为最小，如图所示，则 Eq＝mgsin 60°，得最小场强 E＝mgsiqn 60°.所以，选项 A、C、D 正确．
2.电势高低、电势能大小的判断(pànduàn)思路 (1)由电场力做功判断(pànduàn)
第二十页，共41页。
(2)由电场线的方向(fāngxiàng)判断
第二十一页，共41页。【来自3】 如图1－3为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到 B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，电场力做的功 为1.5 J．则下列(xiàliè)说法正确的是( )
答案(dáàn)：AC
第十一页，共41页。
静电力与平衡(pínghéng)知识的综合 1．同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引．库仑力实质上 就是电场力，与重力、弹力一样，它也是一种基本力．注意力 学规律的应用及受力分析． 2．明确(míngquè)带电粒子在电场中的平衡问题，实际上 属于力学平衡问题，其中仅多了一个电场力而已．
2017_2018学年高中物理第一章静电场第3讲电场强度课件新人教版选修3_120170911337
答案
【深度思考】
(1)由于E＝F ，所以有人说电场强度的大小与放入的试探电荷受到的力 q F成正比，与电荷量q的大小成反比，你认为这种说法正确吗？为什么？ 答案 不正确.电场中某点的电场强度 E是唯一的，由电场本身决定，
与是否放入试探电荷以及放入试探电荷的正负、电荷量的大小无关.
(2)这里定义电场强度的方法叫比值定义法，你还学过哪些用比值定义
误的.其原因在于不懂得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. 答案 大小为100 N/C 方向沿OM连线背离Q
总结提升
解析答案
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二、点电荷的电场 电场强度的叠加 知识梳理
1.真空中点电荷周围的场强 Q (1)大小： E＝kr2 . (2)方向：Q为正电荷时，E的方向由点电荷指向无穷远 ；Q为负电荷时，
解析答案
例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1所示.求：
(1)q在M点受到的作用力； 解析
图1
电场是一种物质，电荷q在电场中M点所受的作用力是电荷Q通
过它的电场对q的作用力， 9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－10 Qq 根据库仑定律，得FM＝ k 2 ＝ ＝ N 2 r 0.3 1.0×10－8 N.因为Q为正电荷，q为负电荷，库仑力是吸引力，所以力的 方向沿MO指向Q. 答案 大小为1.0×10－8 N 方向沿MO指向Q
解析答案
(2)M点的场强； 解析
－8 1.0 × 10 FM M点的场强EM ＝ ＝ 10 N/C ＝100 N/C，其方向沿OM － q 1.0×10
【深度思考】
(1)由于E＝F ，所以有人说电场强度的大小与放入的试探电荷受到的力 q F成正比，与电荷量q的大小成反比，你认为这种说法正确吗？为什么？ 答案 不正确.电场中某点的电场强度 E是唯一的，由电场本身决定，
与是否放入试探电荷以及放入试探电荷的正负、电荷量的大小无关.
(2)这里定义电场强度的方法叫比值定义法，你还学过哪些用比值定义
误的.其原因在于不懂得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. 答案 大小为100 N/C 方向沿OM连线背离Q
总结提升
解析答案
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二、点电荷的电场 电场强度的叠加 知识梳理
1.真空中点电荷周围的场强 Q (1)大小： E＝kr2 . (2)方向：Q为正电荷时，E的方向由点电荷指向无穷远 ；Q为负电荷时，
解析答案
例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1所示.求：
(1)q在M点受到的作用力； 解析
图1
电场是一种物质，电荷q在电场中M点所受的作用力是电荷Q通
过它的电场对q的作用力， 9.0×109×1.0×10－9×1.0×10－10 Qq 根据库仑定律，得FM＝ k 2 ＝ ＝ N 2 r 0.3 1.0×10－8 N.因为Q为正电荷，q为负电荷，库仑力是吸引力，所以力的 方向沿MO指向Q. 答案 大小为1.0×10－8 N 方向沿MO指向Q
解析答案
(2)M点的场强； 解析
－8 1.0 × 10 FM M点的场强EM ＝ ＝ 10 N/C ＝100 N/C，其方向沿OM － q 1.0×10
高中物理第一章静电场3电场强度课件课件新人教版选修3_1
3 电场强度
教学目标
1．了解电荷周围存在电场，电荷间的相互作用是通过电场来实现的． 2．理解电场强度的定义、公式、单位和方向，掌握电场强度矢量的叠加，并进 行简单计算． 3．识别常见电场的电场线特征，理解匀强电场的定义及电场线分布特征．
重点难点
【重点】 掌握电场、电场强度、电场线、匀强电场的特征． 【难点】 电场强度的叠加、点电荷的电场的理解与应用．
图1-3-6
学习互动
[答案] B [解析] 由于电子从A到B一直做匀速运动,即合力为0,所以另一个力一定与电子所 受的静电力等大反向,故可以通过静电力的变化来间接判断另一个力的变化情况. 由等量异种点电荷的电场线分布特点及场强情况可知,中垂线上各点的场强方向 均相同且水平向右,负电荷所受的静电力方向与场强方向相反,所以电子所受的静 电力始终水平向左,另一个力的方向一定水平向右,又因O点的场强是中垂线上场 强最大的点,故静电力先变大后变小,则另一个力也一定先变大后变小,选项B正确.
图1-3-4
学习互动
[答案] (1)8������������2������,方向由 A 指向 B (2)���������������2���,方向向右且与线段 AB 的中垂线垂直 [解析] 由于电场强度是矢量,可分别求出 A 和 B 在某点的电场强度的大小和方向,然后
根据电场强度的叠加原理,求出电场强度矢量和.
学习互动
[要点总结] 1.满足以下条件时,带电粒子运动轨迹才和电场线重合: (1)电场线是直线; (2)带电粒子初速度为零或初速度方向与电场线方向平行. 2.等量同种点电荷的电场线分布特点 (1)对称性:关于中心点O对称的各点的电场强度均大小相等,方向相反.如图1-3-5 甲中的A、B两点. (2)两点电荷连线的中点O的场强为零,两点电荷连线的中垂线上有两个场强最大 的点且关于O点对称.
教学目标
1．了解电荷周围存在电场，电荷间的相互作用是通过电场来实现的． 2．理解电场强度的定义、公式、单位和方向，掌握电场强度矢量的叠加，并进 行简单计算． 3．识别常见电场的电场线特征，理解匀强电场的定义及电场线分布特征．
重点难点
【重点】 掌握电场、电场强度、电场线、匀强电场的特征． 【难点】 电场强度的叠加、点电荷的电场的理解与应用．
图1-3-6
学习互动
[答案] B [解析] 由于电子从A到B一直做匀速运动,即合力为0,所以另一个力一定与电子所 受的静电力等大反向,故可以通过静电力的变化来间接判断另一个力的变化情况. 由等量异种点电荷的电场线分布特点及场强情况可知,中垂线上各点的场强方向 均相同且水平向右,负电荷所受的静电力方向与场强方向相反,所以电子所受的静 电力始终水平向左,另一个力的方向一定水平向右,又因O点的场强是中垂线上场 强最大的点,故静电力先变大后变小,则另一个力也一定先变大后变小,选项B正确.
图1-3-4
学习互动
[答案] (1)8������������2������,方向由 A 指向 B (2)���������������2���,方向向右且与线段 AB 的中垂线垂直 [解析] 由于电场强度是矢量,可分别求出 A 和 B 在某点的电场强度的大小和方向,然后
根据电场强度的叠加原理,求出电场强度矢量和.
学习互动
[要点总结] 1.满足以下条件时,带电粒子运动轨迹才和电场线重合: (1)电场线是直线; (2)带电粒子初速度为零或初速度方向与电场线方向平行. 2.等量同种点电荷的电场线分布特点 (1)对称性:关于中心点O对称的各点的电场强度均大小相等,方向相反.如图1-3-5 甲中的A、B两点. (2)两点电荷连线的中点O的场强为零,两点电荷连线的中垂线上有两个场强最大 的点且关于O点对称.
高中物理 第一章 静电场课件1 新人教版选修3-1
解析：因为中垂线上半部分的各点合场强方向相同；均为 O 指向 P，而 O 至无穷远处场强先增大、后减小，场强最大的 位置有可能在 OP 之间，也可能在 OP 的延长线上，所以负 点电荷从 P 至 O 一直加速，到 O 时 v 最大，而加速度的大小 变化不确定，故选 C.
2.如图所示，一个均匀的带电圆环，带电荷 量为＋ Q ，半径为 R ，放在绝缘水平桌面 上．圆心为 O 点，过 O 点作一竖直线，在 此线上取一点 A，使 A 到 O 点的距离为 R， 在 A 点放一检验电荷＋q，则＋q 在 A 点所 受的库仑力为( B ) kQq A. 2 ，方向向上 R kQq C. 2 ，方向水平向左 4R 2kQq B. ，方向向上 4R2 Dபைடு நூலகம்不能确定
(2)等量异号点电荷的电场 ①两点电荷连线上，沿电场线方向场强先变小再变大，中点 处场强最小． ②两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同，总与中垂 线垂直且指向负点电荷一侧．沿中垂线从中点到无限远处， 场强一直减小，中点处场强最大．
(2016· 华南师大附中高二检测 ) 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 子除受电场力外，所受的另一个力的大小 和方向变化情况是( B ) 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
3.如图所示， 一半径为 R 的圆盘上均 匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂 直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、 b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一电荷量为 q(q>0)的固定点电荷．已知 b 点处的场强 为零，则 d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( B ) 3q A．k 2 R Q＋q C．k 2 R 10q B．k 2 9R 9Q＋q D．k 9R2
高中物理 第一章 静电场本章优化总结课件 新人教版选修3-1
匀减速直线运动，设运动时间为 t，水平加速度大小为 a，
水平方向有 L＝12at2①
竖直方向有 h＝12gt2②
根据牛顿第二定律得 qE＝ma③ 由①②③得 E＝mqghL
竖直方向上 v2＝2gh
小球落地时动能 Ek＝12mv2＝mgh.
答案：mgh
mgL qh
电场中的功能问题
带电的物体在电场中具有一定的电势能，同时还可能具有动 能和重力势能等．因此涉及与电场有关的功和能的问题可用 功和能的观点来快速简捷的处理．因为功与能的观点既适用 于匀强电场，又适用于非匀强电场，且使用的同时不需考虑 中间过程．
电场中，用一绝缘细线系一带电小球，
小球的质量为 m，电荷量为 q.为了保证
当细线与竖直方向的夹角为 60° 时，小球处于平衡状态，则
匀强电场的场强大小可能为(ACD)
mgtan 60° A. q
mgcos 60° B. q
mgsin 60° C. q
mg D. q
[解析] 取小球为研究对象，它受到 重力 mg、细线的拉力 F 和电场力 Eq 的作用．因小球处于平衡状态， 则它受到的合外力等于零，由平衡条 件知，F 和 Eq 的合力与 mg 是一对 平衡力．根据力的平行四边形定则可知，当电场力 Eq 的方 向与细线拉力方向垂直时，电场力为最小，如图所示，则 Eq ＝mgsin 60°，得最小场强 E＝mgsinq 60°.所以，选项 A、C、 D 正确．
解析：因为 B 静止于光滑绝缘的倾角为 30°的斜面上且恰与 A 等高，设 A、B 之间的水平距离为 L，绝缘支杆的长度为 h.
依据题意可得：tan 30°＝Lh， L＝tan h30°＝103 cm＝10 3 cm，
3