物理：1.3《电场强度》课件(新人教版选修3-1)
人教版高中物理选修3-1库仑定律、电场强度
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）库仑定律、电场强度一周强化一、一周知识强化静电场知识是高考常见考点，重点要能用物质的微观模型和电荷守恒定律分析、解释常见的静电现象，知道电荷量的概念；知道库仑定律，认识点电荷间的相互作用规律，会计算真空中两个点电荷的相互作用力大小，认识电场、知道电场力、会用电场线、电场强度描述电场。
二、重难点知识归纳及讲解（一）电荷库仑定律1、电荷守恒定律和元电荷自然界中只有两种电荷，正电荷和负电荷。
电荷的多少叫做电荷量，正电荷的电荷量用正数表示，负电荷的电荷量用负数表示。
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
使物体带电的方法有：（1）摩擦起电；（2）接触带电；（3）感应起电。
不管哪种方式使物体带电，都是由于电荷转移的结果。
元电荷e=1.60×10－19C.2、电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能消灭，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变。
这个结论叫做电荷守恒定律。
3、比荷：带电粒子的电荷量与粒子的的质量之比，叫做该粒子的比荷。
4、库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
（1）公式（2）k=9.0×109N·m2/c2（3）适用于点电荷（注意：看作点电荷的前提是带电体间的距离远大于带电体的尺寸5、由于物体带电是由于电荷的转移，可知，物体所带电荷量或者等于电荷量e，或者等于电荷量e的整数倍。
电荷量e称为元电荷，e=1.60×10－19C，比荷C/kg.6、点电荷：如果带电体的距离比它们自身的大小大得多，带电体的大小和形状忽略不计。
这样的带电体可看作点电荷，它是一种理想化的物理模型。
（二）电场电场强度1、电场的基本性质：就是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。
2、电场是一种特殊的物质形态。
高中物理 第一章 9 第7节 静电现象的应用课件 新人教版选修3-1
[解析] A 在空心金属球内，由于静电感应，使得 C 外表面带 正电，BC 相互吸引，所以 B 向右偏； 而金属空腔可以屏蔽外 部电场，所以 B 的电荷对空腔 C 的内部无影响，即 AB 之间无 相互的静电力，所以 A 位置不变． [答案] A
3．静电平衡状态的特征 (1)处于静电平衡状态的导体，内部的电场强度__处__处__为__0____．
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的电场强 度方向必与这点的表面_垂__直___． (3)处于静电平衡状态的整个导体是个___等__势___体____，导体的表 面是个___等__势__面_____．
(1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生 影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响． (2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电 场对腔外空间产生影响．
(2019·湖南衡阳高二期中)如图所示，将 悬挂在细线上的带正电的小球 A 放在不带电的 金属空心球 C 内(始终不与球接触)，现将一个 悬挂在绝缘细线上的带负电的小球 B 放在 C 附近，待稳定后， 以下说法正确的是( ) A．A 对 B 无静电力作用，B 对 A 无静电力作用 B．A 向左偏离竖直方向，B 向右偏离竖直方向 C．A 对 B 的静电力向左，B 对 A 的静电力向右 D．A 的位置不变，B 的位置也不变
②自由电子要向电场 E0 的反方向做定向移动，并在导体的一个 侧面聚集，使该侧面出现负电荷，而相对的另一侧出现“过剩” 的等量的正电荷，导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电 荷，如图乙所示． ③等量异种电荷在导体内部形成与电场强度 E0 反向的电场强 度 E′，在导体内任一点的电场强度可表示为 E 内＝E0＋E′，因 附加电场 E′总与外电场 E0 方向相反，叠加的结果削弱了导体内 部的电场，随着导体两侧感应电荷的继续增加，附加电场 E′增 强，合电场强度 E 内将逐渐减小，当 E 内＝0 时，自由电子的定 向移动也就停止了，这时就达到了静电平衡状态，如图丙所示．
人教版高中物理选修3-1《32磁感应强度》课件(18张ppt)
例题
1、下列关于磁感应强度大小的说法中正
确的是（ D ）
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强 度一定大 B．通电导线在磁感应强度大的地方受力 一定大 C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受 力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场 中的通电导线受力的大小和方向无关
D．因为B =F/IL，所以某处磁感应强度的大小 与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比
3、一根导线长0.2m，通过3A的电流， 垂直放入磁场中某处受到的磁场力是 6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大 小是_____0_.；1T如果该导线的长度和电 流都减小一半，则该处的磁感应强度 的大小是_____0。.1T
如何描述磁场的强弱和方向呢?
电场 电荷q 电场力F
F/q表示电场的强弱
电场强度E
磁场 磁体 磁场力F
电流
描述磁场的强弱和方向
磁场的强弱 磁磁感场应强强度度
一、磁感应强度的方向
电场 正试探电荷的受力方向
磁场
磁小体磁或针电N极流的受力方向
物理学规定：
小磁针N极(北极)的受力方向 或小磁针静止时N极的指向， 规定为该点的磁场方向, 即磁 感应强度的方向
观察小磁针北极指向→归纳方向
问题：磁感应强度的大小能否从小磁 针受力的情况来研究?
不能.因为N极不能单独存在。 小磁针静止时所受的合力为零，因 而不能用测量N极受力的大小来确 定磁感应强度的大小
问题：磁场不仅能对磁体有作用力, 还对通电导体有作用力.能否用很小 一段通电导体来检验磁场的强弱?
人教版高中物理选修3-1第一章第3节
第3节 电场强度1．放入电场中某点的点电荷所受电场力与它的电荷量的比值叫做该点的电场强度，它是用来描述电场强弱和方向的物理量，其大小与试探电荷及其受力无关，决定于电场本身，其方向与正电荷在该点所受静电力方向相同．2．真空中点电荷周围形成的电场的场强公式为：E ＝k Q r 2，其中k 是静电力常量，Q 是场源电荷的电荷量．在点电荷Q 的电场中不存在E 相同的两个点．r 相等时，E 的大小相等，但方向不同；两点在以Q 为中心的同一半径上时，E 的方向相同，但大小不同．3．匀强电场是场强大小、方向处处相同的电场，其电场线是间隔相等的平行线．4．下列关于电场的叙述正确的是( )A ．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的B ．只有电荷发生相互作用时才产生电场C ．只要有电荷存在，其周围就存在电场D ．A 电荷受到B 电荷的作用，是B 电荷的电场对A 电荷的作用答案 ACD5．关于电场线的以下说法中，正确的是( )A ．电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同B ．沿电场线的方向，电场强度越来越小C ．电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大D ．顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变答案 C解析 电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同，A 错误；沿电场线方向，其疏密变化情况未知，所以电场强度大小不能判定，电荷的受力情况也不能判定，所以B 、D 错误；故只有C 正确．【概念规律练】知识点一 电场、电场强度1．电场中有一点P ，下列说法中正确的是( )A ．若放在P 点的试探电荷的电荷量减半，则P 点的场强减半B ．若P 点无试探电荷，则P 点的场强为零C ．P 点的场强越大，则同一电荷在P 点所受到的电场力越大D ．P 点的场强方向为试探电荷在该点受到的电场力的方向答案 C解析 为了知道电场中某点的电场强度，可以把一个试探电荷放入该点，其受到的电场力F 与自身的电荷量q 的比值F q可反映该点场强的大小，但该点的场强由电场本身决定，与试探电荷的电荷量多少、电性无关，所以A 、B 错．由E ＝F q得F ＝Eq ，当q 一定时，E 越大，F 越大，所以C 正确．电场中某点的场强方向规定为正电荷在该点受到的电场力方向，与负电荷受力的方向相反，D 错．2．一检验电荷q ＝＋4×10－9 C ，在电场中P 点受到的电场力F ＝6×10－7 N ．求：(1)P 点的场强大小；(2)将检验电荷移走后，P 点的场强大小；(3)放一电荷量为q ＝1.2×10－6 C 的电荷在P 点，受到的电场力F ′是多大？答案 (1)1.5×102 N /C (2)1.5×102 N/C。
人教版高中物理选修3-1 静电现象的应用 PPT课件
1、什么是静电感应现象？静电感应的实 质是什么？ 2、是什么力使导体中的正负电荷分开， 电荷重新分布后，导体会发生什么样的变 化呢？
把不带电的金属导体ABCD放到电场强度为 E0的电场中，结果如何呢？
1、金属导体的微观结构 如何？ 2、自由电子如何移动？ 3、自由电子会在什么地方聚积？ 4、电子的聚积会出现怎样的结果？ 5、最终会出现怎样的现象？
静电屏蔽
1.导体球a带电量qa为2×10-7c，球壳b带电量 qb为5×10-7c，将导体球a放入球壳b内与球 壳内壁相碰，再将导体球取出，则a、b所 0 ×10-7 。 带电量分别为qa= ____c ，qb= 7_____c
2.如图所示，长为 L的导体棒原来不带电，现将一 带电量为Q的正点电荷放在距棒左端R处。当达到静 电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点处产生的电 场如何？
学 习 归 纳
静电现象的应用 静电平衡状态下 1、静电平衡状态 导体的电场 电场中的导体，内部自由电子不再定 向移动 2、静电平衡状态的特征 ①内部的场强处处为零 ②整个导体是个等势体，它的表面是个 等势面
导体上电荷的 ①导体内部没有电荷，电荷只分布在导 体的外表面 分布
②在导体表面，越尖锐的地方，电荷密 度（单位面积上的电荷量）越大，凹陷 的位置几乎没有电荷。 ①空腔导体屏蔽外部电场使其不影响内 部 ②空腔导体屏蔽内部电场使其不影响外 部--接地
1、静电平衡状态 电场中的导体，内部自由电子不再定向移动
静电感应瞬间达到静电平
②整个导体是个等势体，它的表面是个等 势面
地球是个大等势体，常被选为零势面
导体上的电荷怎样分布呢？
实验
二、导体上电荷的分布
①导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的 外表面 ②在导体表面，越尖锐的地方，电荷密度 （单位面积上的电荷量）越大，凹陷的位 置几乎没有电荷。
人教版高二物理选修3—1第一章1.3 电场强度 课程教学设计
人教版物理选修3－1第一章第三节《电场强度》《电场强度》教学设计教学分析学生从本节课开始接触电场的概念，由于它的抽象性，故可先把它接受下来，在学习中逐渐加深对它的认识。
本节的主要内容包括电场及其力的性质，以及定义了电场强度来反映电场的强弱及其特点。
本节的主要特点就是抽象性强，场的概念较难理解，再就是引入点场强度这个物理量的时候采用了比值定义法，有方法论的介绍总结。
另外关于场的叠加要通过类比（类比波的叠加）进行研究，所以说本节还有方法性强的特点。
结合本节的特点和地位现定位本节的教学目标如下：1.使学生能初步接受场的客观存在的特殊物质性。
2.能够深入理解电场强度的物理意义、定义式、矢量性，也能应用其来分析计算一些简单问题。
3.通过知识的学习掌握科学的思维方式和研究问题的方法。
教学过程：（表一）（表二）（表三）第三节电场强度第一课时学案学习任务：理解电场的客观存在，理解电场强度，点电荷场强计算式，场强的叠加原理。
新课学习：①请进入角色，想象“假如你是一名乘客”情景，思考什么是“场”？②怎样解释电荷没有接触也能产生力呢？知识：电场:基本性质：③既然电荷是通过电场产生力的作用，那么电场又有哪些规律呢？怎么去研究这些规律呢？怎样描述各个不同位置的电场的强弱以及数量关系呢？场源电荷：试探电荷：电场强度：定义：公式：单位：方向：物理意义：巩固理解：1.电场中某点放一试探电荷，电荷量为q，受到电场力为F,则该点的场强为E=F/q, 则A．若移去试探电荷q，则该点的场强为零。
B．若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的场强变为E/2.C．若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷,该点的场强仍为E，场强方向与原来相反。
D．若在该点放一个电荷量为-q/2的试探电荷,则该点的场强仍为E，场强方向也还是原来的方向，但-q/2的试探电荷受电场力F/2，方向与F相反。
2.由电场强度的定义式E=F/q可知，在电场中的同一点A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q 始终不变C．电场中某点的场强为零，则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点的场强一定为零3.电场中有一点P,下列说法中正确的是：A．若放在P点电荷的电量减半，则P点的场强减半。
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)
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 ）
人教版高中物理选修3-1课件第1章5
电势 φ
电势差 U
UAB＝φA－φB，当 φB＝0 时，UAB＝φA
相同，均是伏特(V)，常用还有 kV，mV 等 都是标量，但均具有正负
均是描述电场能的性质的物理量
配人教版 物理 选修3-1
特别提醒：(1)电势差，必须明确是哪两点的电势差．A、 B间的电势差记为UAB，而B、A间的电势差记为UBA，UBA＝φB －φA＝－(φA－φB)＝－UAB.
配人教版 物理 选修3-1
【解析】(1)根据 W＝qU，则 A、B 间的电势差 UAB＝WqAB＝ －3×6×101－0－ 6 4V＝－200 V．负号表示 A 点电势低于 B 点电势．
(2)UAB＝φA－φB，φA＝UAB＋φB＝(－200＋50) V＝－150 V. (3)由于是克服电场力做功，电势能一定增加，且数量相同， 即 ΔEp＝|WAB|＝6×10－4J.
配人教版 物理 选修3-1
新知梳理
一、电势差的概念 1．定义：电场中两点间_电__势___的差值叫做电势差． 2．电场中两点间的电势差与零电势点的选择_无__关___． 3．公式UAB＝φA－φB，UBA＝___φ__B－__φ__A ___， 可见UAB＝_－__U_B_A__. 4．电势差是_标___量__，可以是正值，也可以是负值，也叫 __电__压____． 5．电势差的单位是_伏__特___，符号是_V___．
配人教版 物理 选修3-1
特别提醒：(1)用关系式WAB＝qUAB进行相关计算时要注意 W与U的角标要对应，不要造成混乱，因为UAB＝－UBA，WAB ＝－WBA.
(2)应用WAB＝qUAB求电场力的功比较方便，因为它较W＝ qEd的适用范围更广，且不必考虑静电力大小和电荷运动路 径．
2014版高中物理 1-6电势差与电场强度的关系课件 新人教版选修3-1
U 对公式U＝Ed和E＝ d 的进一步理解
【问题导思】 1．电场中A、B两点的电势差UAB跟距离d成正比吗？ 2．在匀强电场中，沿哪个方向电势降低得最快？
1．关系式表明了电场强度与电势差的关系 U (1)大小关系：由E＝ d 可知，电场强度在数值上等于沿电场 方向每单位距离上降低的电势． (2)方向关系：电场中电场强度的方向就是电势降低最快的 方向． (3)物理意义：电场强度是电势差对空间位置的变化率，反 映了电势随空间变化的快慢．
图1－6－6
(1)该电荷在A点所受的静电力； (2)该电荷在A点所具有的电势能和A点的电势； (3)若该电荷由A点运动到B点，静电力做多少功，是正功还 是负功？
【d 或UAB＝Ed可确定匀强电场的场强
【规范解答】
(1)平行金属板间为匀强电场，且方向竖直
图教1－6－2
【解析】
正电荷逆着电场线方向移动，电场力做负功，电
势能增加，直至为零，且平行板间电势均匀降落，则电势能均匀 变化．故选项C正确．
【答案】 C
3．如图教1－6－3所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定 在水平面上，场强为E的匀强电场与环面平行．一电荷量为＋ q、质量为m的小球穿在环上，可沿环做无摩擦的圆周运动，若 小球经A点时，速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿 水平方向无力的作用，试计算：
【提示】
设AB长为l，将AB在电场方向投影，则d＝lcos
θ，UAB＝Elcos θ.
电场强度E的另一种表述
1.基本知识 (1)匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的 电势差 与两 点间沿电场强度方向距离的比值． U (2)公式：E＝ d . (3)意义：电场强度在数值上等于沿 电场方向 每单位距离上 降低的电势．
2013届高考物理核心要点突破系列课件：第13章 第七节《电势差与电场强度的关系》(人教版选修3-1)
用．
第 七 节 电 势 差 与 电 场 强 度 的 关 系
基础知识梳理
核心要点突破 课堂互动讲练 随堂达标自测 课时活页训练
基础知识梳理
一、电场强度和电势差从不同的角度描述了 电场 电场力 1．电场强度是跟_______相联系的，电势差 电场力做功 是跟___________相联系的． 2．电场强度跟电势差也是有联系的．
特别提醒 电场强度的方向是电势降落最快的方向，但
电势降落的方向不一定就是场强方向，沿其
他方向，电势也可能降落．
二、电场强度的三个公式的比较
适用范围 E＝F/q E＝kQ/r2 任何电场 说明 定义式，q为试探电荷
真空中点电 Q为场源电荷，E表示跟点 荷的电场 电荷相距r处的某点的场强
沿电场线方向上相距为d的 匀强电场 两点间的电势差为U
－3 V，由此可得D点电势φD＝_________ V.
【解析】
法一：如图 13－7－7 所示，连接
AC， AC 上取 E、 两点， AE＝EF＝FC， 在 F 使 则 UAC ＝UAE ＋UEF ＋UFC ，UAE ＝UEF ＝UFC ＝ UAC ， 解得 φF＝3 V， E＝9 V． φ 连接 BF 和 DE， 3 因为 φB＝φF＝3 V， 所以 BF 是等势面， 又因为 BF∥DE，所以 DE 也是等势面，即 φD＝9 V.
【答案】
C 只有匀强电场，公式U＝Ed才
【思维升华】
适用，根据一条电场线无法判定电场是否为
匀强电场．
匀强电场中电势差和电场强度关系 的灵活应用
例3 如图13－7－6所示，
A、B、C、D是匀强电场中
一正方形的四个顶点，已知