2018版高中物理选修3-1课件：第一章静电场 1-3 电场及其描述精品

高中物理选修3-1 第1章第3节电场强度(共37张PPT)

新课标高中物理选修3－1 第一章静电场
+
引入
物体之间的相互作用，有的需要通过接触挤压；有的则不需要。
例如： •接触力:弹力和摩擦力等 •非接触力:万有引力（重力）,磁力，库仑力等
磁力的传递是通过磁场，万有引力的传递是通过万有引力
场(重力场）。
那么两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？
——电场
电场
Q E k r2
决定式
真空中点电荷电场
由场源电荷Q及该点到Q的距离r决定
延伸：一般带电体在空间产生的场强如何处理？？？
拓展——两个点电荷周围的场强如何？
例如：
O
A
B
电场强度的叠加原理
研究方法：将试探电荷放入两个点电荷产生的电场中。
A
Q1
E1 E
E2
-Q2
电场中任何一点的总场强等于各个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和。这就是场强叠加原理。
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。
电请荷用A场和的B观间点是来通说过明电电场荷实A现和相B互间作的用相的互作用
F A
F B
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
＋q
FA
＋Q
＋q
FB
试探电荷（或称为检验电荷）
电场线：不存在，可以模拟
电场线的特点
1、电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向。 2、电场线的密疏表示电场强度的相对大小。电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小。但注意没有画电场线的地方也存在电场。
3、电场线从正电荷或无穷远出发，终止于负电荷或无穷远。 4、电场线不相交。因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。

人教版高中物理选修3-1第一章静电场第3节电场强度课件

P E2
E1 E
P点的电场强度，等于+Q1在该点产生的电场强度E1与-Q2在该点产生电场强度E2的
矢量和
Q1
Q2
电场强度的叠加
2020/4/26
3、如图，A、B两点分别放有+2×10-8C和-2×10-8C两个点电荷，相距60cm，试求：
（1）AB连线中点O的场强；
（2）AB延长线上离B点距离为30cm的M点的场强；
E a 5 m/ s2 3
30
说一说
2020/4/26
C 则在通过两点电荷的直线上，E1=E2的点：
A、有三个，其中两处合场强为零；
B、有三个，其中一处合场强为零；
C、只有两个，其中一处合场强为零；
D、只有一个，该处合场强不为零
电场线
2020/4/26
我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？
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。
C、在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强都相同
D、空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比
电场强度的叠加
2020/4/26
如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？
电场强度的叠加：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
C、点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合；
D、电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就越大
电场线
2020/4/26
6、如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，用Ea、Eb表示a、b两

2018年高中物理选修3-1“同课异构”教学课件：第一章静电场第四节电势能和电势课件2

E
+
F
一、电场能的性质
E
+
F
动能是什么能转化来的？
点电荷只在电场力作用下，做加速运动，
速度越来越大，动能越来越大。
电荷在电场中具有跟位置相关的能。
二、静电力做功的特点
二、静电力做功的特点探究结论
与重力做功特点相类似
在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置
和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。
电场线从高等势面垂直指向低等势面
五、等势面
巩固练习
5、关于等势面，正确的说法是（ CD ） A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B．等势面上各点的场强大小相等 C．等势面一定跟电场线垂直 D．两等势面不能相交
6、如下电场中，a、b两点场强和电势
都相同的是 (
)
A．距正的点电荷等距离的a、b两点
能减小 D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势
能增大。
知识链接
电场力做正功，电势能增加；电场力做负功，电势能减少。与重力做功类比
巩固练习
2、右图中MN为某电场中一条电场线，方向向右，在MN上取
两点a、b，今将一正点电荷q从a移到b则（ D ）
A.电场力做正功，q的电势能增加；
B.电场力做负功，q的电势能增加；
B．等量异种点电荷的连线的中垂线上，距连线中点O等距离的a、b两点
C．等量同种点电荷的连线上，距连线中点O等距离的a、b两点
D．两块带有等量异种电荷的平行金属板间，距同一板不等距离的a、b两点
正的点电荷电场线和等势面分布，如图，a、b两点在同一等势面上，电势相同，场强大小相同，但方向不同，故A错．

2018版物理浙江版选修3-1课件：第一章静电场 7 精品

2
题型探究
一、静电平衡的理解及应用
1.处于静电平衡状态的导体内部场强为零的本质是外电场E0和感应电荷产生的电场E′的合场强为0，即E0＝－E′. 2.孤立的带电导体处于静电平衡状态，内部场强为0的本质是分布在导体外表面的电荷在导体内部的合场强为0. 3.处于静电平衡的导体是等势体，表面是等势面，所以导体表面的电场线应与导体表面垂直.
12
2.如图7所示，两个相同的空心金属球M和N，M带电荷量为－Q，N不带电 (M、N相距很远，互不影响)，旁边各放一个不带电的金属球P和R，当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时答案解析
A.P、R上均有感应电荷
图7
B.P、R上均没有感应电荷
C.P上有而R上没有感应电荷
√D.P上没有而R上有感应电荷 12
并接触，其结果可能是答案解析
√A.只有球壳外表面带正电
B.球壳的内表面带负电，外表面带正电
C.球壳的内、外表面都带正电
D.球壳的内表面带正电，外表面带负电
图3
小球与球壳接触构成一个新导体，它的电荷量都分布在新导体的外表面，即只有球壳外表面带正电，A对，B、C、D错.
针对训练1 如图4所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中不能使验电器箔片张开的是
√A.用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触
B.用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触 C.用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体
部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触 D.使验电器A靠近B
答案解析
图4
三、静电屏蔽的理解及应用
例3 如图5所示，把原来不带电的金属壳B的外表

2018-2019学年高中物理(人教版)选修3-1课件：第1章静电场1-6a

6．在雷雨云下沿竖直方向的电场强度约为 104 V/m。已知一半径为 1 mm 的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为 10 m/s2，水的密度为 103 kg/m3。这雨滴携带的电荷量的最小值约为( A．2×10 C．6×10
－9 －9
) B．4×10
－9 －9
C C
C C
D．8×10
5 WAB －4.2×10 (2)A、 B 两点的电势差为 UAB＝＝ V＝－ q －1.5×10 8
人教版· 选修3-1
03课后课时精练
[对点训练] UAB 考点一对关系式 UAB＝Ed 和 E＝的理解 d 1．如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距 2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是 ( )
A．竖直向下，E＝100 V/m B．水平向左，E＝100 V/m C．水平向左，E＝200 V/m D．水平向右，E＝200 V/m
解析
雨滴受力平衡，则电场力和重力大小相等，有
4πr3 4πr3ρg mg＝ Eq，而 m＝ ρV＝ ρ，联立两式得 q＝，代入 3 3E 数据解得 q≈4×10
－9
C， B 正确。
[综合训练] 7．(多选)图甲所示的 Ux 图象表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上的距离关系。如图乙所示，若三对金属板的负极板接地，图中 x 均表示到正极板的距离，则下述结论中正确的是( )
解析
由匀强电场的特点知 A、B 错误，C 正确；电
势降低最快的方向才是电场强度方向， D 错误。
5. (多选)如图所示的同心圆是电场中的一组等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由 A 向 C 运动时的速度越来越小，B 为线段 AC 的中点，则有( ) A．电子沿 AC 运动时受到的电场力越来越小 B．电子沿 AC 运动时它具有的电势能越来越大 C．电势 φA＞φB＞φC D．电势差 UAB＝UBC

高中物理第1章静电场第3节电场及其描述课件鲁科版选修3-1

知
知
识
识
点
点
一
三
第 3 节电场及其描述
学
知业识分来自点层二
测
评
电场、电场力及电场强度
[先填空] 1．电场：电荷周围存在电场，电荷之间的相互作用力是通过电场传递的．
图 1-3-1
2．电场力：电场对于处在其中的电荷的作用力． 3．电场强度 (1)场源电荷和试探电荷：电场最明显的特征就是对置入其中的电荷有力的作用，激发电场的电荷被称为场源电荷或源电荷，检验电场是否存在或强弱分布的电荷称为试探电荷或检验电荷． (2)放入电场中某点的电荷受到的电场力 F 与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，用 E 表示．
点电荷的电场与匀强电场
[先填空]
1．点电荷的电场
(1)公式：E＝kQr2
.
(2)含义：点电荷 Q 的电场中任意点的电场强度的大小，与点电荷的电荷量
成正比，与该点到点电荷距离的平方成反比．
2．匀强电场：电场中各点的电场强度的大小和方向都相同的电场．
对 E＝krQ2 的深刻认识 (1)由 E＝krQ2 知，离某点电荷越远的地方电场强度越小．以点电荷为圆心，半径为 r 的球面上，各点的电场强度大小相等，方向不同． (2)正点电荷的电场方向由电荷指向无穷远，负点电荷的电场方向由无穷远指向电荷．
(3)公式：E＝Fq
.
(4)方向：跟正电荷在该点所受电场力的方向相同．
(5)单位：牛/库，符号：N/C .
(6)物理意义：描述电场力的性质的物理量，反映电场的强弱．
对 E＝Fq的深刻认识 (1)对于电场强度的公式 E＝Fq不能仅从数学的角度理解成 E∝F，E∝1q，这是错误的． (2)产生电场的电荷，通常被称为场源电荷，简称源电荷，而试探电荷正是用来检验场源电荷产生的电场的强弱和方向的．

人教高中物理选修3-1第一章-静电场-原理与方法(60张)-PPT优秀课件

例:如图，有“无限长”均匀带电圆柱面，半径为R，电荷面密度为σ，试求其场强，
并作E（r）图．
r < R e 0 E e 0
S
R
E
rR
l
2 R l
e
0
Ee e
R 1
E 0
S 2rl 0 r
r
0
R
例:如图，在一厚度为d的无穷大平板层内均匀地分布有正电荷，其密度为ρ，求在
平板层内及平板层外的电场强度E，并作E（r）图．
两面积S、间距d平行板电容器当
带电荷量Q时，板间电场由电场
叠加原理可得为
E2
4 kQ
Q
20 0
S Q
E
S
例:半径为r的圆板，在与其中心O距离为d处置一点电荷q，试求板上电通量．
球冠面上的电通量与圆板的电通量相同！
距q为R处电场强度大小为
kq kq E
R2 r2 d2
Rr
qd
球冠面积为
S2RRd
大大半半球球面面上上电电荷荷在量底为面引1起2的R电12势为整个大球 A
面上电荷引起电势的一半,即
小半球面上电荷量为U12 2 kR222RR1121 2kR11
小半球面上电荷在其底面引起的电势为整个小球
小整面半个根理荷上球小据,分电直面球荷电布上面径引场为电上A起荷电B叠: 电上在荷加势电球引原的面起一外电U 半U U 引势2,即起的2 2的一kk k2电半R R 势,R 即R 11 2亦2211为 2R R 22U2r2222 kR k22rR 1 2rBR2 R 222r2 R2
面元周边所受张力合力大小为面元处于平衡,则
T2Rsin 2sin 2
2R sin 2 sin 2 32Q 2 0R 2 sin 2 2

高一物理选修3-1第一章第3节(电场、电场强度电场线)精品课件

FA
＋q
A
＋q
B
B
FB
※注：检验电荷必须要：电荷量很小（不影响原电场）体积很小（可以当作质点）
阅读p11《讨论交流》完成下表：
如图1-3-2点电荷Q产生的电场中： FA
r
＋Q
A 2r
B
q0
FB
2q0 3q0 ...... nq0
...... nF0
检验电荷的电荷量(q)
检验电荷在A点受力大小FA 检验电荷在B点受力大小FB
Q是场源电荷的电量， r是场中某点到场源电荷的距离。
4、p13活动 Q E ＝k 2 r 场强与产生电场电荷的电荷量有关；与p点到+Q的距离r有关；与检验电荷无关。场强大小与场源电荷Q成正比；与离场源电荷的距离r的平方成反比； Q ④ 场强大小是 k 2 ；方向由球心指向球面。 r ⑤ 方向由球面a、b、c指向球心。
3、如何表示点电荷的电场强度？
※ 真空中两静止的点电荷之间的相互作
用力（库仑力）:
F＝k r2
Q1Q2
非接触力
两电荷间相互作用时不直接接它们之间的相互作用力是怎样触，它们之间的相互作用是通过别产生的？的物质作用的，这就是电场。
一、电场及其性质
1、电场：存在于带电体周围的特殊物质。
2、电场的基本性质：（电场的力的性质）对放入其中的电荷有力的作用。我们把电场对电荷的作用力称为电场力。
④电场线不相交、不相切。 ⑤电场线不闭合。
E1 E2
三、匀强电场
1、定义：各点电场强度的大小和方向都相同的电场。
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电场方向与电场线平行。

2018年高中物理选修3-1课件：第1章本章总结

面内,则( AD )
A.点电荷 Q 一定在 MP 的连线上 B.连接 PF 的线段一定在同一等势面上 C.将正试探电荷从 P 点搬运到 N 点,电场力做负功 D. P 大于 M
〚思维导图〛
解析:根据题意画出点电荷电场的等势面如图中虚线所示,点电荷在图中的O位置,ON为∠FNP的角平分线,A项正确,B错误;因为是正点电荷形成的电场,将正试探电荷从P搬运到N,电场力做正功,C项错误; 因为是正点电荷形成的电场,越靠近场源电荷的等势面,电势越高,D 项正确.
2 由牛顿第二定律得 qE=ma 则 E= 12U .
d 答案:(2) 12U
d
三、带电粒子在复合场中的运动 1.用动力学的观点分析带电粒子在复合场中的运动 (1)由于匀强电场中带电粒子所受静电力和重力都是恒力,可用正交分解法. (2)类似于处理偏转问题,将复杂的运动分解为正交的简单直线运动,化繁为简 (3)综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动公式,注意受力分析要全面,特别注意重力是否需要考虑的问题,另外要注意运动学公式里包含物理量的正负号,即其矢量性. 2.用能量的观点来分析带电粒子在复合场中的运动 (1)运用能量守恒定律,注意题目中有哪些形式的能量出现. (2)运用动能定理,注意过程分析要全面,准确求出过程中的所有功,判断选用分过程还是全过程使用动能定理.
2.(2013 全国新课标理综Ⅰ)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)( B )
方向上: h = 1 at2= 1 Eq t2,联立以上两式可求得:v0= s

2018版高中物理选修3-1课件：第一章 静电场 1-3 电场及其描述 精品