高中物理 第1章 靜電場(chǎng) 第3節(jié) 電場(chǎng)強(qiáng)度課件 新人教版選修3-1.ppt

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第3節(jié) 電場(chǎng)強(qiáng)度,,(教師參考) 一、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 1.知道電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的,知道電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài) 2.理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式,會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算,知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的 3.能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 4.知道電場(chǎng)的疊加原理,并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算 過(guò)程與方法 通過(guò)分析在電場(chǎng)中的不同點(diǎn),靜電力F與電荷量q的比例關(guān)系,使學(xué)生理解比值F/q反映的是電場(chǎng)的強(qiáng)弱,即電場(chǎng)強(qiáng)度的概念;知道電場(chǎng)疊加的一般方法 情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)分析和處理電場(chǎng)問(wèn)題的一般方法,,二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其定義式 教學(xué)難點(diǎn) 對(duì)電場(chǎng)概念的理解、應(yīng)用電場(chǎng)的疊加原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算 三、重難點(diǎn)突破方略 電場(chǎng)強(qiáng)度概念建立的突破方略 【教師演示1與設(shè)問(wèn)】 在大球O附近的不同位置處,同一小球的偏角不同,如圖所示,并提問(wèn). 同一試探電荷q在源電荷Q附近的不同位置處,靜止時(shí)受到的靜電力大小不等,那么,電荷周圍的不同位置,電場(chǎng)的強(qiáng)弱是否相同? 答案:電場(chǎng)不同位置,強(qiáng)弱不同.,,【教師演示2與設(shè)問(wèn)】 在大球O附近的同一位置處,放不同的小球,其偏角不同,并提問(wèn). (1)不同試探電荷q在源電荷Q附近的同一位置處,靜止時(shí)受到的靜電力大小相等嗎? 答案:不相等. (2)那么是否可以用靜電力來(lái)表示電場(chǎng)在該點(diǎn)的強(qiáng)弱呢?為什么? 答案:不能用靜電力表示電場(chǎng)強(qiáng)弱.同一位置不同試探電荷受力不相等,顯然不能用試探電荷受的靜電力的大小表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱. (3)是什么原因?qū)е铝瞬煌囂诫姾蓂受力不等?是電場(chǎng)本身變化的原因,還是試探電荷q變化的原因? 答案:是試探電荷q變化的原因.,,自主學(xué)習(xí),課堂探究,達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng),自主學(xué)習(xí) 課前預(yù)習(xí)感悟新知,,(教師參考) 情境鏈接一 電捕魚(yú)是毀滅性的、極具危險(xiǎn)性的捕魚(yú)方法.電捕魚(yú)漁船把吸魚(yú)機(jī)的吸魚(yú)管道伸向魚(yú)群,并以它作為陽(yáng)極;在船的另一側(cè)或船尾把陰極伸入水中,然后兩極加一高電壓,魚(yú)群就會(huì)沖向陽(yáng)極的吸魚(yú)管口,被吸魚(yú)機(jī)吸到船上.高電壓會(huì)使陰極和陽(yáng)極之間的水域形成電場(chǎng)嗎?高電壓對(duì)小魚(yú)苗的生命有什么危害? 信息 1.在陰極和陽(yáng)極之間的水域形成電場(chǎng). 2.淡水、海水及魚(yú)體都能導(dǎo)電,高電壓會(huì)將小魚(yú)苗電暈或電死.,,情境鏈接二 打開(kāi)自來(lái)水龍頭,然后將水流變細(xì).再用帶電的氣球去靠近水流.發(fā)現(xiàn)水流偏向氣球一側(cè),如圖所示.你能得到什么信息或結(jié)論?一定是接觸的兩物體間才有相互作用嗎?氣球上的電荷通過(guò)怎樣的途徑使水流的方向發(fā)生了彎曲? 信息 1.氣球與水流沒(méi)有接觸,也有相互的作用力; 2.氣球上的電荷形成的電場(chǎng)使水流的方向發(fā)生了彎曲.,教材梳理,一、電場(chǎng) 閱讀教材第10頁(yè)“電場(chǎng)”部分,了解電場(chǎng)、靜電場(chǎng)的概念. 1.概念:電荷周圍存在的一種特殊 .帶電體間的相互作用是通過(guò)周圍的電場(chǎng)發(fā)生的. 2.基本性質(zhì):對(duì)放入其中的電荷有 的作用. 3.靜電場(chǎng): 的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng).,物質(zhì),力,靜止,想一想 電場(chǎng)看不見(jiàn),摸不著,那為什么說(shuō)電場(chǎng)也是物質(zhì)存在的一種形式呢? 答案:電場(chǎng)雖然和分子、原子組成的實(shí)物不一樣,但電場(chǎng)也具有能量和動(dòng)量,因而電場(chǎng)也是物質(zhì)存在的一種形式.,二、電場(chǎng)強(qiáng)度 閱讀教材第10～11頁(yè)“電場(chǎng)強(qiáng)度”部分,了解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念,能說(shuō)出其單位,知道是矢量. 1.兩種不同功能的電荷 (1)試探電荷(檢驗(yàn)電荷):用來(lái)檢驗(yàn)電場(chǎng) 及其強(qiáng)弱分布情況的電荷. (2)場(chǎng)源電荷:激發(fā)或產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷. 2.電場(chǎng)強(qiáng)度 (1)概念:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的點(diǎn)電荷受 與它的 的比值. (2)物理意義:表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.,是否存在,(4)方向:電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與 在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同.,靜電力,電荷量,N/C,,正電荷,議一議 電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受靜電力方向有什么關(guān)系? 答案:電場(chǎng)強(qiáng)度方向與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受靜電力方向相反.,,(2)方向:當(dāng)Q為正電荷時(shí),E的方向沿Q與該點(diǎn)的連線 ,當(dāng)Q為負(fù)電荷時(shí),E的方向沿Q與該點(diǎn)的連線 . 2.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加:如果場(chǎng)源是多個(gè)點(diǎn)電荷,則電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的 . 議一議 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加中要應(yīng)用矢量運(yùn)算的什么法則? 答案:要運(yùn)用矢量的合成,即平行四邊形定則.,向外,向內(nèi),矢量和,四、電場(chǎng)線 勻強(qiáng)電場(chǎng) (1)閱讀教材第12～13頁(yè)“電場(chǎng)線”部分,結(jié)合教材圖1.3-5,1.3-6,1.3-7和1.3-8,體會(huì)如何用電場(chǎng)線來(lái)形象描述電場(chǎng). (2)閱讀教材第14頁(yè)“勻強(qiáng)電場(chǎng)”部分,結(jié)合教材圖1.3-10,了解勻強(qiáng)電場(chǎng)的“均勻”性. (3)分析教材圖1.3-6,1.3-7及1.3-8,識(shí)別幾種典型電場(chǎng)的分布.,1.電場(chǎng)線:電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線,曲線上每點(diǎn)的 .表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向.電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線,而是為了形象地描述電場(chǎng)而 的線. 2.電場(chǎng)線的特點(diǎn) (1)電場(chǎng)線從 或 出發(fā),終止于 或 ; (2)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中 ; (3)在同一電場(chǎng)里,電場(chǎng)線 的地方場(chǎng)強(qiáng)大. 3.勻強(qiáng)電場(chǎng) (1)定義:各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 、方向 的電場(chǎng). (2)電場(chǎng)線:是 的平行線. 議一議 在電場(chǎng)線是曲線的靜電場(chǎng)中,帶電粒子只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡會(huì)與電場(chǎng)線重合嗎? 答案:不重合.假設(shè)軌跡與電場(chǎng)線重合,由曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知靜電力必定指向彎曲電場(chǎng)線的凹側(cè),但是靜電力方向一定與電場(chǎng)線相切,這樣就出現(xiàn)了矛盾,所以假設(shè)不成立.,切線方向,假想,正電荷,無(wú)限遠(yuǎn),無(wú)限遠(yuǎn),負(fù)電荷,不相交,較密,相等,相同,間隔相等,自主檢測(cè),1.思考判斷 (1)電場(chǎng)看不見(jiàn)、摸不著,因此電場(chǎng)不是物質(zhì).( ) (2)等量異種電荷的連線上,中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大.( ) (3)電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線,而是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線.( ) (4)電場(chǎng)線就是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡.( ),,答案: (1) (2) (3)√ (4),2.在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中不存在E相同的兩個(gè)點(diǎn).r相等時(shí),E的大小 ,但方向 ;兩點(diǎn)在以Q為中心的同一半徑上時(shí),E的方向 ,但大小 .,,答案:相等 不同 相同 不同,,D,解析:電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān),故選項(xiàng)D正確.,4.如圖所示各電場(chǎng)中,A,B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是( ),,解析:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,只有大小相等、方向相同時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度才相同,故選項(xiàng)C正確.,C,,5.如圖所示,在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有一試探電荷q,已知q到Q的距離為r,Q對(duì)q的作用力是多大?Q在q所在位置產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大?方向如何?,課堂探究 核心導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)探究,要點(diǎn)一,電場(chǎng)強(qiáng)度的理解,【問(wèn)題導(dǎo)引】 在空間中有一電場(chǎng),把一帶電荷量為q的試探電荷放在電場(chǎng)中的A點(diǎn),該電荷受到的靜電力為F.若把帶電荷量為nq的點(diǎn)電荷放在該點(diǎn),它受到的靜電力為多少?電荷受到的靜電力與自身電荷量有何關(guān)系?若在電場(chǎng)中的另一點(diǎn),情況又怎樣?電場(chǎng)中的不同點(diǎn)一般有何不同? 答案:電荷放在A點(diǎn),電荷量為q時(shí)靜電力為F,電荷量為nq時(shí)靜電力為nF,靜電力與電荷量成正比;電荷放在另一點(diǎn)時(shí),靜電力仍然與電荷量成正比,一般比例系數(shù)不同.,(教師備用) 【要點(diǎn)歸納】 1.電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量.電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用. 2.電場(chǎng)強(qiáng)度是比值法定義的物理量,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向只由電場(chǎng)本身特性決定,與放入其中的試探電荷無(wú)關(guān).不能認(rèn)為E和F成正比,E和電量q成反比.這可以從兩方面理解:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與該點(diǎn)放不放電荷、放入的電荷量的大小均無(wú)關(guān);(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與放入該點(diǎn)的正試探電荷的受力方向相同,是確定的,如果在該點(diǎn)放入負(fù)試探電荷,則場(chǎng)強(qiáng)方向與負(fù)試探電荷受力方向相反.,,,?思路探究? (1)怎樣求電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小?場(chǎng)強(qiáng)方向是如何規(guī)定的? 答案:求出該點(diǎn)靜電力與電荷量的比值,即為電場(chǎng)強(qiáng)度大小,規(guī)定正電荷的受力方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向. (2)電場(chǎng)中某處的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向與試探電荷有關(guān)系嗎?它是由誰(shuí)決定的? 答案:沒(méi)關(guān)系. 電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量,與試探電荷無(wú)關(guān).它是由場(chǎng)源電荷決定的. (3)試探電荷在電場(chǎng)中某處所受的靜電力與哪些因素有關(guān)? 答案:靜電力既與該處的電場(chǎng)有關(guān),也與試探電荷本身有關(guān).,【例1】 電荷量為210-6 C的正點(diǎn)電荷放入電場(chǎng)中A點(diǎn),受到的靜電力為410-4 N,方向向右,則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為 N/C,方向 .若把另一電荷放在該點(diǎn)受到的靜電力為210-4 N,方向向左,則這個(gè)電荷的電量大小為 C,是 (填“正”或“負(fù)”)電荷.,,答案: 200 向右 110-6 負(fù),誤區(qū)警示 電場(chǎng)強(qiáng)度的理解要點(diǎn) (1)電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是確定的,不隨放入的檢驗(yàn)電荷的受力方向而改變.,,(教師備用) 例1-1:點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中有一A點(diǎn),現(xiàn)在在A點(diǎn)放上一電荷量為q=+2 10-8 C的試探電荷,它受到的靜電力為7.210-5 N,方向水平向左,則 (1)點(diǎn)電荷Q在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E= ,方向 . (2)若在A點(diǎn)換上另一電荷量為q′=-410-8 C的試探電荷,此時(shí)點(diǎn)電荷Q在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E′= .該試探電荷受到的靜電力大小為 ,方向 .,,(2)試探電荷為q′=-410-8 C時(shí),場(chǎng)強(qiáng)不變,即E′=E=3.6103 N/C. 試探電荷q′受到的靜電力F′=q′E=1.4410-4 N,方向水平向右.,答案: (1)3.6103 N/C 水平向左 (2)3.6103 N/C 1.4410-4 N 水平向右,,針對(duì)訓(xùn)練1:(2016西安市一中期中)下列說(shuō)法中,正確的是( ) A.在一個(gè)以點(diǎn)電荷為中心,r為半徑的球面上各處的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同 B.電場(chǎng)中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大,則同一電荷在該點(diǎn)受到的靜電力越大 C.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是放入電場(chǎng)中的電荷受到的靜電力的方向 D.若P點(diǎn)沒(méi)有檢驗(yàn)電荷,則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,B,要點(diǎn)二,電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加,【問(wèn)題導(dǎo)引】 我們?cè)诜治?、處理電?chǎng)中的有關(guān)問(wèn)題時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到幾個(gè)電場(chǎng)在空間某一點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)的問(wèn)題,例如求兩個(gè)場(chǎng)源電荷在過(guò)其連線上某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)連線外側(cè)某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),如何解決合場(chǎng)強(qiáng)問(wèn)題? 答案:場(chǎng)強(qiáng)是矢量,某點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為各個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,若幾個(gè)分場(chǎng)強(qiáng)在一條直線上時(shí)可規(guī)定正方向,求它們的代數(shù)和;若幾個(gè)分場(chǎng)強(qiáng)不在一條直線上,利用平行四邊形定則求其矢量和.,【要點(diǎn)歸納】 1.某空間中有多個(gè)電荷時(shí),該空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于所有電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和. 2.求合場(chǎng)強(qiáng)可以根據(jù)對(duì)稱性特征,靈活利用假設(shè)法、分割法等特殊方法.,【例2】 已知表面電荷均勻分布的帶電球殼,其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零.現(xiàn)有表面電荷均勻分布的帶電半球殼,如圖所示,CD為通過(guò)半球頂點(diǎn)C與球心O的軸線.P,Q為CD軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn).則( ) A.P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相同 B.P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相反 C.P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng) D.P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度弱,A,,?思維導(dǎo)圖?,解析:設(shè)想有一個(gè)與題述相同的右半球殼,對(duì)于相互獨(dú)立的左、右兩個(gè)半球殼,P點(diǎn)與Q′點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反,則大小為E1,Q與P′點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反,則大小為E2;若左、右球殼合為一個(gè)帶電球殼,由于其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,則E1=E2,由此可知選項(xiàng)A正確.,規(guī)律方法 計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的幾種方法,(3)利用疊加原理求解,常用于涉及空間中存在幾部分電荷的情景. (4)根據(jù)對(duì)稱性原理,靈活利用假設(shè)法、分割法求解.,,A,,例2-1:(多選)AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑,圓心為O.將電荷量分別為+q和-q的兩點(diǎn)電荷放在圓周上,其位置關(guān)于AB對(duì)稱且距離等于圓的半徑,如圖所示.要使圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電荷Q,則該點(diǎn)電荷( ) A.應(yīng)放在A點(diǎn),Q=2q B.應(yīng)放在B點(diǎn),Q=-2q C.應(yīng)放在C點(diǎn),Q=-q D.應(yīng)放在D點(diǎn),Q=q,,解析:由于+q,-q與O點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形,其合電場(chǎng)強(qiáng)度E0方向水平向右,大小E0=E1=E2,如圖所示,欲使圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,所放置的點(diǎn)電荷Q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向必須水平向左,且大小也為E0.若在A點(diǎn)和B點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q,則它產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度只能沿豎直方向,若在C點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q,則必為負(fù)電荷且Q=-q,選項(xiàng)C正確; 若在D點(diǎn)放置點(diǎn)電荷Q,則必為正電荷,且Q=q,選項(xiàng)D正確.,CD,,例2-2:如圖所示,已知A,B兩帶電小球相距3cm,QA=1.010-10 C,均用細(xì)絕緣線懸掛,在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中保持靜止,懸線呈豎直方向,則勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ,方向 .,,,答案:1.0103 N/C 向左,D,,要點(diǎn)三,電場(chǎng)線的理解,【問(wèn)題導(dǎo)引】 如圖為將頭發(fā)屑放在一對(duì)等量異種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的頭發(fā)屑的排列情況,形成一些曲線,可以用來(lái)模擬電場(chǎng)線,電場(chǎng)線是真實(shí)存在的嗎?能否通過(guò)“模擬電場(chǎng)線”判斷電場(chǎng)的強(qiáng)弱情況?,答案:電場(chǎng)線并不存在,它是為了形象地描述電場(chǎng)引入的,電場(chǎng)線不存在但可以模擬,電場(chǎng)線比較密的地方電場(chǎng)較強(qiáng),反之較弱.,,(教師備用) 【要點(diǎn)歸納】 1.比較電場(chǎng)強(qiáng)度大小:場(chǎng)強(qiáng)大處電場(chǎng)線密,場(chǎng)強(qiáng)小處電場(chǎng)線疏,故根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可以比較場(chǎng)強(qiáng)的大小. 2.確定電場(chǎng)強(qiáng)度方向:電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.,【例3】 (2016濟(jì)南一中期中)(多選)用電場(chǎng)線能很直觀、很方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱.如圖分別是等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線和場(chǎng)中的一些點(diǎn).O是電荷連線的中點(diǎn),E,F是連線中垂線上相對(duì)于O對(duì)稱的兩點(diǎn),B,C和A,D也相對(duì)于O對(duì)稱.則下列說(shuō)法正確的是( ) A.B,C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同 B.A,D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反 C.E,O,F三點(diǎn)比較,O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng) D.B,O,C三點(diǎn)比較,O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng),,?思路探究? (1)等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布具有對(duì)稱性,有哪幾條對(duì)稱軸?在這種對(duì)稱性中關(guān)于對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同嗎? 答案:在平面圖中有兩條對(duì)稱軸,一條是兩點(diǎn)電荷的連線所在直線,另一條是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線.兩對(duì)稱點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向不一定相同. (2)如何在已知電場(chǎng)線分布的電場(chǎng)中比較兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小? 答案:可根據(jù)電場(chǎng)線分布的疏密來(lái)判斷,電場(chǎng)線密集的位置場(chǎng)強(qiáng)大.,AC,,解析:B,C兩點(diǎn)電場(chǎng)線的方向都是由B指向C,由對(duì)稱性可知,B,C兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小也相同,故選項(xiàng)A正確;同樣由于對(duì)稱性,A,D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向都向左,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電場(chǎng)線越密的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,從題圖中可知E,O,F三點(diǎn)比較,O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng),故選項(xiàng)C正確;B,O,C三點(diǎn)比較,O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最弱,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,規(guī)律方法 等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線的分布特征 (1)兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)處,電場(chǎng)線方向從正電荷指向負(fù)電荷,中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小,越靠近點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng). (2)兩點(diǎn)電荷連線的中垂面(中垂線)上,電場(chǎng)線的方向均相同,即場(chǎng)強(qiáng)方向均相同,且總與中垂面(線)垂直. (3)沿中垂線從O點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn),場(chǎng)強(qiáng)逐漸減弱.,,(教師備用) 變式:(2016濟(jì)南一中期中)如圖為真空中兩點(diǎn)電荷A,B形成的電場(chǎng)中的一簇電場(chǎng)線,已知該電場(chǎng)線關(guān)于虛線對(duì)稱,O點(diǎn)為A,B電荷連線的中點(diǎn),a,b為其連線的中垂線上對(duì)稱的兩點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( ) A.A,B可能是帶等量異號(hào)的正、負(fù)電荷 B.A,B可能是帶不等量的正電荷 C.a,b兩點(diǎn)處無(wú)電場(chǎng)線,故其電場(chǎng)強(qiáng)度可能為零 D.同一試探電荷在a,b兩點(diǎn)處所受靜電力大小相等,方向一定相反,D,,解析:從電場(chǎng)線向外且對(duì)稱可知,A,B點(diǎn)電荷帶等量正電荷,故選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤;根據(jù)電場(chǎng)的疊加,a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向上,b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下,且由于對(duì)稱性可知,兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,因此將同一試探電荷放在a,b兩點(diǎn)處所受靜電力大小相等,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.,,例3-1:一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放,只受靜電力作用,沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),它運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像如圖(甲)所示.則A,B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是圖(乙)中的( ),,C,解析:由速度—時(shí)間圖像可知,電荷的速度越來(lái)越大,且加速度也是越來(lái)越大,故電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,應(yīng)受到逐漸增大的靜電力作用,所以電場(chǎng)線的方向應(yīng)由B指向A.由于加速度越來(lái)越大,所以靜電力越來(lái)越大,即B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)大于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,即B點(diǎn)處電場(chǎng)線應(yīng)比A點(diǎn)處密集.所以選項(xiàng)C正確.,,針對(duì)訓(xùn)練3:某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( ) A.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 B.若將一試探電荷+q由a點(diǎn)釋放,它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn) C.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 D.a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同,C,解析:據(jù)電場(chǎng)線的分布可知,c點(diǎn)的電場(chǎng)線比b點(diǎn)的電場(chǎng)線稀疏,即c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度;b點(diǎn)的電場(chǎng)線比d點(diǎn)的電場(chǎng)線密,即b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度;a點(diǎn)和b點(diǎn)的切線方向不同,即兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同,故選項(xiàng)A,D錯(cuò)誤,C正確;將一試探電荷+q由a點(diǎn)釋放,在a點(diǎn)受力方向沿電場(chǎng)線切線方向,加速度方向?yàn)榍芯€方向,因此,電荷不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.,,(教師參考) 【教材探究】 教材P11中在引入電場(chǎng)強(qiáng)度的概念的過(guò)程中,將電荷量為q,2q,3q…的檢驗(yàn)電荷分別放入電場(chǎng)中的同一點(diǎn),得到靜電力與電荷量成正比的結(jié)論,這說(shuō)明了什么問(wèn)題? 答案:把一帶電荷量為q的試探電荷放在電場(chǎng)中的某點(diǎn),受到的靜電力為F1,若把兩個(gè)電荷量均為q的相同試探電荷捆綁在一起放置在該點(diǎn),則它們受到的靜電力應(yīng)為2F1,依次類推,得出結(jié)論:電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的靜電力F與電荷所帶電荷量q成正比,即F=Eq,既然F∝q,則說(shuō)明其比例系數(shù)為一常數(shù),該常數(shù)與F,q大小無(wú)關(guān),它可能與電場(chǎng)中的位置有關(guān).,達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 隨堂演練檢測(cè)效果,,BD,,2.(2016肇慶市高二統(tǒng)一檢測(cè))(多選)如圖所示,點(diǎn)電荷Q固定,虛線是帶電荷量為q的微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,微粒的重力不計(jì),a,b是軌跡上的兩個(gè)點(diǎn),b離Q較近,下列判斷正確的是( ) A.Q,q一定是一個(gè)帶正電,另一個(gè)帶負(fù)電 B.不管Q帶什么性質(zhì)的電荷,a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定比b點(diǎn)的小 C.微粒通過(guò)a,b兩點(diǎn)時(shí),加速度方向都是指向Q D.微粒通過(guò)a時(shí)的速率比通過(guò)b時(shí)的速率大,ABC,B,,,C,,5.(2016河南周口高二期末)如圖所示,一個(gè)系在絲線下端的帶正電、可視為點(diǎn)電荷的小球B,靜止在圖示位置.若帶正電的小球A固定,并且可視為點(diǎn)電荷,帶電荷量為Q,B球的質(zhì)量為m,電荷量為q,絲線偏向角為θ,A和B在同一水平線上,整個(gè)裝置處在真空中.試求: (1)小球B所在位置的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;,,(2)A,B兩球之間的距離.,(教師參考) 課堂小結(jié),,謝謝觀賞！,