高中物理第一章静电场1-3电场强度课件PPT

1、第第3节电场强度节电场强度基基 础础 梳梳 理理1电场电场(1)概概念：存在于电荷周围的一种特殊的念：存在于电荷周围的一种特殊的 ，由电荷产，由电荷产生。生。 是物质存在的两种不同形式。是物质存在的两种不同形式。(2)基本性质：对放入其中的电荷有基本性质：对放入其中的电荷有 。电荷之。电荷之间通过间通过 相互作用。相互作用。(3)静电场：静电场： 电荷产生的电场。电荷产生的电场。物质物质场和实物场和实物力的作用力的作用电场电场静止静止2电场强度电场强度(1)试试探电荷探电荷(检验电荷检验电荷)和场源电荷和场源电荷(源电荷源电荷)用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷叫做用来检验电场是否存在

2、及其强弱分布情况的电荷叫做试探电荷，又叫检验电荷。试探电荷，又叫检验电荷。试探电荷的特点试探电荷的特点电荷量小：试探电荷产生的电场必须对原来的电场几乎电荷量小：试探电荷产生的电场必须对原来的电场几乎没有影响。没有影响。线度小：试探电荷可以看做是点电荷，只有这样才可以线度小：试探电荷可以看做是点电荷，只有这样才可以用它来确定空间各点的电场性质。用它来确定空间各点的电场性质。电性任意：试探电荷可以是正电荷也可以是负电荷。电性任意：试探电荷可以是正电荷也可以是负电荷。场源电荷：被检验的电场是由电荷场源电荷：被检验的电场是由电荷Q所激发的，则电荷所激发的，则电荷Q称为场源电荷，或源电荷。称为场源电荷，

3、或源电荷。静电力静电力F电荷量电荷量q正电荷正电荷负电荷负电荷矢量矢量 典典 例例 精精 析析【例例1】 下下列有关电场的叙述，正确的是列有关电场的叙述，正确的是()A电场实际上是不存在电场实际上是不存在B电荷的作用是通过电场发生的电荷的作用是通过电场发生的C电场看不见、摸不着，因此电场不是物质电场看不见、摸不着，因此电场不是物质D电场对放入其中的有些电荷不一定有力的作用电场对放入其中的有些电荷不一定有力的作用解析解析电荷周围存在着由它产生的电场，处在电场中的电荷电荷周围存在着由它产生的电场，处在电场中的电荷受到的作用力就是这个电场给予的，选项受到的作用力就是这个电场给予的，选项B正确；电场是

4、物正确；电场是物质存在的一种形式，质存在的一种形式，A、C错；电场的特征之一是对电场中错；电场的特征之一是对电场中的电荷有力的作用，选项的电荷有力的作用，选项D错误。错误。答案答案B【例【例2】 点电荷点电荷Q产生的电场中有一产生的电场中有一A点，现在在点，现在在A点放上一电荷点放上一电荷量为量为q2108C的试探电荷，它受到的静电力为的试探电荷，它受到的静电力为7.2105N，方向水平向左，求：方向水平向左，求：(1)点电荷点电荷Q在在A点产生的场强；点产生的场强；(2)若在若在A点换上另一电荷量为点换上另一电荷量为q4108C的试探电荷，此时的试探电荷，此时点电荷点电荷Q在在A点产生的场强

5、大小为多少？该试探电荷受到的静电点产生的场强大小为多少？该试探电荷受到的静电力是多少？力是多少？答案答案(1)3.6103 N/C水水平向左平向左(2)3.6103 N/C1.44104N水平向右水平向右 即即 学学 即即 练练1由由电场强度的定义式电场强度的定义式E 可知，在电场中的同一点可知，在电场中的同一点()A电场强度电场强度E跟跟F成正比，跟成正比，跟q成反比成反比B无论试探电荷所带的电荷量如何变化，无论试探电荷所带的电荷量如何变化，F/q始终不变始终不变C不同电荷在电场中某点所受的电场力大小不同，该点不同电荷在电场中某点所受的电场力大小不同，该点的电场强度在不断改变的电场强度在不断

6、改变D一个不带电的小球在一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则点受到的电场力为零，则P点点的场强一定为零的场强一定为零解析解析电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但并不是说电场强度但并不是说电场强度E跟跟F成正比、跟成正比、跟q成反比，电场强度成反比，电场强度E由电场本身决定，与由电场本身决定，与F、q无关，故选项无关，故选项A错误；在电场中的错误；在电场中的同一点，电场强度同一点，电场强度E是一定的，无论试探电荷所带的电荷量是一定的，无论试探电荷所带的电荷量如何变化，如何变化，F/q始终不变，故始终不变，故B正确，正确，C错误；由于

7、电场对不错误；由于电场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在P点受到的电点受到的电场力为零，场力为零，P点的场强可能为零，也可能不为零，故选项点的场强可能为零，也可能不为零，故选项D错误。错误。答案答案B2A为已知电场中的一固定点，在为已知电场中的一固定点，在A点放一电荷量为点放一电荷量为q的试的试探电荷，所受电场力为探电荷，所受电场力为F，A点的场强为点的场强为E，则，则()A若在若在A点换上点换上q，A点场强方向发生变化点场强方向发生变化B若在若在A点换上电荷量为点换上电荷量为2q的试探电荷，的试探电荷，A点的场强将点的场强将变为变为2EC若在

8、若在A点移去电荷点移去电荷q，A点的场强变为零点的场强变为零DA点场强的大小、方向与点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无的大小、正负、有无均无关关答案答案D点电荷点电荷相等相等向外向外向里向里2电场强度的叠加电场强度的叠加(1)如果场源是多个点电荷，电场中某点的电场强度为各如果场源是多个点电荷，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。这种关个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。这种关系叫做电场强度的叠加。系叫做电场强度的叠加。(2)电场强度是矢量，电场强度的叠加本质是矢量叠加，电场强度是矢量，电场强度的叠加本质是矢量叠加，所以可应用平行四边形定则求解。如图

9、所以可应用平行四边形定则求解。如图1所示，所示，P点的电点的电场强度场强度E等于等于Q1在该点产生的电场强度在该点产生的电场强度E1与与Q2在该点在该点产生的电场强度产生的电场强度E2的矢量和。的矢量和。图图1答案答案B答案答案D答案答案B4如图如图3所示，真空中带电荷量分别为所示，真空中带电荷量分别为Q和和Q的点电荷的点电荷A、B相距为相距为r，则：，则：图图3(1)两点电荷连线的中点两点电荷连线的中点O的场强多大？的场强多大？(2)在两点电荷连线的中垂线上，距在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为两点都为r的的O点的场强如何？点的场强如何？基基 础础 梳梳 理理1电场线的特点电场线的特

10、点(1)电电场线是为了形象描述场线是为了形象描述 而假想的，不是实际存在而假想的，不是实际存在的线，电场线是画在电场中的一条条有方向的的线，电场线是画在电场中的一条条有方向的 ，曲，曲线上每点的线上每点的 方向表示该点的电场强度方向。方向表示该点的电场强度方向。(2)电场线从电场线从 (或无限远或无限远)出发，终止于出发，终止于 (或负或负电荷电荷)。(3)电场线在电场中不电场线在电场中不 。(4)在同一电场中，电场强度较大的地方电场线在同一电场中，电场强度较大的地方电场线 。(5)匀强电场的电场线是匀强电场的电场线是 。电场电场曲线曲线切线切线正电荷正电荷无限远无限远相交相交较密较密间隔相等

11、的平行线间隔相等的平行线2几种常见的电场线几种常见的电场线3匀强电场匀强电场(1)定定义：电场中各点电场强度义：电场中各点电场强度 、 的的电场。电场。(2)特点：特点：场强方向处处相同，电场线是场强方向处处相同，电场线是 。场强大小处处相等，电场线疏密程度相同，即电场场强大小处处相等，电场线疏密程度相同，即电场线线 。大小相等大小相等方向相同方向相同平行直线平行直线间隔相等间隔相等 典典 例例 精精 析析【例例5】 下下列各电场中，列各电场中，A、B两点电场强度相同的是两点电场强度相同的是()解析解析A图中，图中，A、B两点场强大小相等，方向不同，两点场强大小相等，方向不同，B图中，图中，A

12、、B两点场强的方向相同，但大小不等；两点场强的方向相同，但大小不等；C图中是匀强电场，图中是匀强电场，则则A、B两点场强大小、方向均相同；两点场强大小、方向均相同；D图中图中A、B两点场强两点场强大小、方向均不相同，故选项大小、方向均不相同，故选项C正确。正确。答案答案C【例例6】 关关于电场线，下列说法中正确的是于电场线，下列说法中正确的是()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向相同B沿电场线的方向，电场强度越来越小沿电场线的方向，电场强度越来越小C电场线越密的地方同一试探电荷受到的静电力就越大电场线越密的地方同一试探电荷受到

13、的静电力就越大D顺着电场线移动电荷，电荷所受静电力的大小不变顺着电场线移动电荷，电荷所受静电力的大小不变解析解析只有正电荷在电场线上某点所受力的方向才与该点只有正电荷在电场线上某点所受力的方向才与该点切线方向相同，选项切线方向相同，选项A错误；电场线的疏密表示电场的强错误；电场线的疏密表示电场的强弱，电场线越密的地方电场强度越大，选项弱，电场线越密的地方电场强度越大，选项B、D错误，错误，C正确。正确。答案答案C即即 学学 即即 练练5某某电场的电场线分布如图电场的电场线分布如图4所示，下列说法正确的是所示，下列说法正确的是()图图4Ac点的电场强度大于点的电场强度大于b点的电场强度点的电场强

14、度B若将一试探电荷若将一试探电荷q由由a点静止释放，它将沿电场线点静止释放，它将沿电场线运动到运动到b点点Cb点的电场强度大于点的电场强度大于d点的电场强度点的电场强度Da点和点和b点的电场强度的方向相同点的电场强度的方向相同解析解析电场线的疏密表征了电场强度的大小，由题图可知电场线的疏密表征了电场强度的大小，由题图可知EaEb，EcEb，EbEd，故选项，故选项C正确，选项正确，选项A错误；由于错误；由于电场线是曲线，由电场线是曲线，由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动，故选项动，故选项B错误；电场线的切线方向为该点电场强度的方错误；电场线的切线方向为该

15、点电场强度的方向，向，a点和点和b点的切线不在同一条直线上，故选项点的切线不在同一条直线上，故选项D错误。错误。答案答案C(1)电场线的疏密表示电场强度的大小，切线方向表示电场强电场线的疏密表示电场强度的大小，切线方向表示电场强度的方向，在研究静电力时一定要分清是正电荷还是负电荷。度的方向，在研究静电力时一定要分清是正电荷还是负电荷。(2)带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析步骤带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析步骤根据带电粒子弯曲方向，判断出受力方向和初速度的方向。根据带电粒子弯曲方向，判断出受力方向和初速度的方向。根据受力方向，判断出电场线根据受力方向，判断出电场线(电场强度电场强度)方向、

16、粒子受力方方向、粒子受力方向及电性的关系。向及电性的关系。根据电场线的分布情况，由牛顿第二定律判断出粒子加速根据电场线的分布情况，由牛顿第二定律判断出粒子加速度、速度的变化情况。度、速度的变化情况。根据功能关系或能量守恒定律求出粒子的能量变化情况。根据功能关系或能量守恒定律求出粒子的能量变化情况。6如图如图5所示，是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法所示，是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是中正确的是 ()图图5A这个电场可能是负点电荷的电场这个电场可能是负点电荷的电场B点电荷点电荷q在在A点处受到的静电力比在点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大点处受到的静电力大C点

17、电荷点电荷q在在A点处的瞬时加速度比在点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小点处的瞬时加速度小(不计重力不计重力)D负点电荷在负点电荷在B点处受到的静电力的方向沿点处受到的静电力的方向沿B点切线方向点切线方向答案答案B典典 例例 精精 析析【例例7】 (2018浙江选考预测题浙江选考预测题)如如图图6所示为两个固定在同所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为，电荷量分别为Q和和Q。在它们的水平中垂线上固定一根长为在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为细管，有一电荷量为q的小球以初速度的小球以初速度v0

18、从管口射入，从管口射入，则小球则小球()图图6答案答案C一般情况下处理此类问题的方法与处理力学问题相同，只是一般情况下处理此类问题的方法与处理力学问题相同，只是多了一个静电力而已，具体分析步骤：多了一个静电力而已，具体分析步骤：(1)确定研究对象，进确定研究对象，进行受力分析；行受力分析；(2)分析物理过程，明确运动状态或性质；分析物理过程，明确运动状态或性质；(3)依据物体平衡条件或牛顿第二定律结合运动学来求解。依据物体平衡条件或牛顿第二定律结合运动学来求解。 即即 学学 即即 练练7如如图图7中带箭头的实线表示某个电场的电场线，实线间距相中带箭头的实线表示某个电场的电场线，实线间距相等且相

19、互平行，一个带电离子从等且相互平行，一个带电离子从P处飞入这个电场，以下说处飞入这个电场，以下说法中正确的是法中正确的是 ()图图7A离子受的电场力方向一定向右离子受的电场力方向一定向右B离子受的电场力大小、方向都不变离子受的电场力大小、方向都不变C离子肯定向右偏转离子肯定向右偏转D离子一定做匀速运动离子一定做匀速运动解析解析由于不知离子所带电荷的正负，所以不能确定受力方由于不知离子所带电荷的正负，所以不能确定受力方向，也不能确定偏转方向，向，也不能确定偏转方向，A、C错误；离子在匀强电场中错误；离子在匀强电场中受到的电场力受到的电场力FqE，其大小、方向都不变，不可能匀速运，其大小、方向都不

20、变，不可能匀速运动，动，B正确，正确，D错误。错误。答案答案B1如图如图8所示是点电荷所示是点电荷Q周围的电场线，图中周围的电场线，图中A到到Q的距离小的距离小于于B到到Q的距离。以下判断正确的是的距离。以下判断正确的是()图图8AQ是正电荷，是正电荷，A点的电场强度大于点的电场强度大于B点的电场强度点的电场强度BQ是正电荷，是正电荷，A点的电场强度小于点的电场强度小于B点的电场强度点的电场强度CQ是负电荷，是负电荷，A点的电场强度大于点的电场强度大于B点的电场强度点的电场强度DQ是负电荷，是负电荷，A点的电场强度小于点的电场强度小于B点的电场强度点的电场强度解析解析正点电荷的电场是向外辐射状

21、的，电场线密的地方电正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大，所以场强度大，所以A正确。正确。答案答案A2如图如图9所示，所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的上的P点放一静止的点电荷点放一静止的点电荷q(负电荷负电荷)，不计重力，下列说法，不计重力，下列说法中正确的是中正确的是()图图9A点电荷在从点电荷在从P到到O的过程中，加速度越来越大，速度也越的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大来越大B点电荷在从点电荷在从P到到O的过程中，加速度越来越小，速度越来的过程中，加速度越来越小，速度越来越大越大C点电荷运动在点电荷运动在O点

22、时加速度为零，速度达最大值点时加速度为零，速度达最大值D点电荷越过点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零到粒子速度为零解析解析由等量同种电荷周围的电场线的分布可知，由等量同种电荷周围的电场线的分布可知，O点场强点场强为零，从为零，从O点沿着中垂线向无穷远处延伸，场强先增大后减点沿着中垂线向无穷远处延伸，场强先增大后减小，所以点电荷在从小，所以点电荷在从P到到O的过程中，加速度可能先增大后的过程中，加速度可能先增大后减小，选项减小，选项A、B错误；但负电荷所受错误；但负电荷所受M、N点点电荷库仑力点点电荷库仑力的合力方向竖直向下，到的合力方向竖直向下，到O点一直加速，选项点一直加速，选项C正确；同理正确；同理点电荷越过点电荷越过O点后，速度越来越小，但加速度先增大后减小，点后，速度越来越小，但加速度先增大后减小，选项选项D错误。错误。答案答案C3(2018山东潍坊检测山东潍坊检测)如如图图10所示，带箭头的直线是某一所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用两点，用Ea、Eb分别表