2013高考一轮复习优秀课件：电场力的性质第一单元第2课时.ppt

第一单元 电场力的性质 第2课时 电场强度 电场线 选修3-1 第七章 电场 基础回顾 考点一 电场强度 1电场 (1)电场：带电体周围空间存在的一种物质，它是一种看 不见的、_的物质，它具有_的特性和 _的特性 (2)电场力：放入电场中的电荷受到电场的力的作用，这 种力叫做_ 2电场强度 (1)定义和定义式：在电场中某点放入一个试探电荷q， 它所受到的_跟它所带_的比值叫做该点的电 场强度用E表示其定义式为：_. (2)单位：_，符号：_. (3)方向：规定_跟该点的场强的方向 一致，那么负电荷所受电场力的方向与该点场强的方向 _ (4)孤立的点电荷在真空中形成的电场是非均匀电场， 距离该点电荷为r处的电场强度为：_，场强的 方向在该点和点电荷的连线上 答案：1(1)客观存在 力 能 (2)电场力 2(1)电场力 电荷量 (2)牛/库 N/C (3)正电荷所受电场力的方向 要点深化 1电场强度的理解 (1)反映电场的强弱 (2)大小等于单位电荷所受的电场力 (3)由电场本身决定 (4)电场对放入其中的电荷有力的作用，是表征电场的 力的性质的物理量 2电场强度的性质 (1)矢量性：规定正电荷所受电场力的方向跟该点的场 强方向一致，那么负电荷所受电场力方向与该点的场强方 向相反 (2)惟一性：电场中某点的电场强度由场源电荷 的情况和该点的位置决定，如果构成电场的电荷量 确定，距离这个场源电荷位置也确定，则该点的电 场强度就是惟一的，与是否放入检验电荷q，以及q 的大小、正负无关 (3)叠加性：几个点电荷同时存在，它们的电场 就互相叠加，电场中某点的场强等于各个点电荷单 独在该点产生的场强的矢量和电场强度的叠加服 从平行四边形定则 3计计算电场电场 强度三个公式的比较较 定义式决定式关系式 表达式 适用 条件 任何电场真空中的点电荷匀强电场 特点某点的场强为 确定的，与检 验电荷的电荷 量大小及存在 与否无关 某点的场强E由 场源电荷的电荷 量Q及该点到场 源电荷的距离r 决定 U是电场中两点 间的电势差；d 是两点沿电场 线方向的距离或 两点在等势面 间的距离 基础回顾 考点二 电场线 1电场线概念：为了形象直观地描述电场中各点场强 的强弱及方向，在电场中画出的一系列曲线，曲线上各点 的切线方向表示该点的_方向，曲线的 _表示电场的强弱 2任何一条电场线_，起始于_(或无穷 远处)，终止于_(或无穷远处) 3任何两条电场线都不_ 答案：1电场强度的 疏密程度 2不闭合 正电荷 负电荷 3相交 要点深化 1电场线的理解 (1)电场线是为了形象地描述电场而假想的，实 际上并不存在的理想化模型 (2)电场线只能描述电场的方向及定性地描述电 场的强弱，并不是带电粒子在电场中运动的轨迹 带电粒子在电场中的运动轨迹是由带电粒子受到的 合外力和速度来共同决定的 2几种典型的电场线的分布 (2)等量异种点电荷、同种正点电荷形成的电场的电场 线分别如下图(a)、(b)所示： 它们反映的场强特点如下表所示： (1)正、负电荷产生电场的电场线分别如下图(a)、(b)所示： 等 量 异 种 点 电 荷 电场线 大部分是曲线，起于正电荷，终止于负 电荷；有三条电场线 是直线 连 线 上 场强 以中点最小不等于零；关于中点对 称的任意两点场强大小相等，方向 都是由正电荷指向负电荷；由连线 的一端到另一端，先减小再增大 中垂 线上 场强 以中点最大；关于中点对称的任意 两点场强大小相等，方向相同，都 是与中垂线垂直，由正电荷指向负 电荷；由中点至无穷远处 逐渐减小 等 量 同 种 正 点 电 荷 电磁线 大部分是曲线，起于正电荷，终止于无穷 远；有两条电场线 是直线 连线 上场强 以中点最小为零；关于中点对称的任 意两点场强大小相等，方向相反，都 是指向中点；由连线的一端到另一端 ，先减小再增大 中垂 线上 场强 以中点最小为零；关于中点对称的任 意两点场强大小相等，方向相反，都 沿着中垂线指向无穷远处 ；由中点至 无穷远处 ，先增大再减小至零，必有 一个位置场强最大 (3)平行金属板电容器形成匀强电场的 电场线 分别如下图所示： 题型一 电场强度的叠加 电场强度是矢量，若在某一区域内有几个电场，总场强 的运算应满足平行四边形定则 如右图所示，在A、B两点 分别放置点电荷Q121014 C和Q221014 C，在AB的 垂直平分线上有一点C，且AB ACBC6102 m试求： (1)C点的场强； (2)若有一个电子静止在C点 ，它所受的库仑力的大小和方向 解析：(1)C点的场强是由Q1在C处的场强E1C和Q2 在C处的场强E2C的合场强 根据点电荷产生的场强公式，有： 同理求得 得 方向如图所示 方向如图所示 根据平行四边形定则作出E1C和E2C的合场强，如右 图所示，CE1CEC是等边三角形，故ECE1C0.05 N/C，方向与AB平行指向右 (2)电子在C点所受的电场力 FqEC1.610190.05 N81021 N. 因为电子带负电，所以方向与EC相反 答案：(1)EC0.05 N/C 方向与AB平行指向右 (2)F81021 N 方向与EC相反 题型训练 如右图所示，AB、CD为圆 的两条互相垂直的直径，圆心为 O，将等量的正、负点电荷放在 圆周上，它们的位置关于AB对称 要使圆心O处的电场强度为零 ，可在圆周上再放置一个电荷量 为q的正点电荷，则该正点电荷 应放在( ) AA点 BB点 CC点 DD点 解析：根据例1可知，q、q在O点的合场 强为 方向水平向右，则放入第三个电荷产 生的电场强度也应为EO 方向水平向左， 故D正确 答案：D 题型二 电场线的理解和应用 这类题解题的关键是要熟悉以下几种典型电场的电场线分布： (1)孤立正、负电荷周围的电场；(2)等量异种点电荷周围的电场 ；(3)等量同种点电荷周围的电场；(4)匀强电场 如右图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂 线由AOB匀速飞过，电子的重力不计，则电 子除受电场力外，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 解析：等量异种电荷电场分布如下图甲所示，由图中电场 的分布可以看出，从A到O，电场线由疏到密，从O到B，电场 线由密到疏，所以从AOB，电场强度应由小变大，再由大 变小由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个 力应与电子所受电场力大小相等方向相反电子受的电场力由 小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，如下图乙 所示，其大小应先变大后变小，选项B正确 答案：B 题型训练 2.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿 电场线运动到B点，它运动的v t 图象如右图所示，则两点A、B 所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( ) 解析：由图象我们可知，v at，而图中vkt，k即为a，不 断增大“电荷从电场中A点由 静止释放”，负电荷一定是向电 场线的反方向运动，AD被排除 因为a(k)是不断增大的，那场 强也要增大，反映在图上，电场 线要由疏到密，所以选C. 答案：C 警示 因错误理解直线运动的条件而出错 如右图所示，一粒子质量为m，带电荷量为q，以初 速度v与水平方向成45角射向空间匀强电场区域，粒子恰作 直线运动求这匀强电场最小场强的大