高中物理电场及其描述省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第1 1章章第第3 3节节新知预习新知预习巧设计巧设计名师课堂名师课堂一点通一点通创新演练创新演练大冲关大冲关读教材读教材填关键填关键点点关键点一关键点一关键点二关键点二随堂检测随堂检测 归纳小结归纳小结课下作业课下作业 综合提升综合提升试身手试身手夯基础夯基础关键点三关键点三第1页返回第2页返回第3页返回第4页返回3知道点知道点电电荷荷电场电场及匀及匀强强电场电场。4知道知道电场线电场线定定义义和特点，熟悉用和特点，熟悉用电场线电场线描述各种描述各种经经典典电场电场。第5页返回第6页返回读读教材教材填关填关键键点点一、一、电场电场及及电场电场力力1概念概念电电荷周荷周围围存在着存在着传递带电传递带电体体间间场场(如如图图131所表示所表示)。图图131相互相互作用作用第7页返回2性性质质电场电场是客是客观观存在，是物存在，是物质质存在一个形式，存在一个形式，电场对电场对放入放入其中其中电电荷荷作用。作用。3电场电场力力电电荷因放入荷因放入中而受到力。中而受到力。二、二、电场电场强强度度1试试探探电电荷荷(检验电检验电荷荷)用来用来检验电场检验电场是否存在及其是否存在及其分布情况分布情况电电荷，是研荷，是研究究电场电场工具。工具。有力有力电场电场强强弱弱第8页返回2场场源源电电荷荷(源源电电荷荷)激激发发或或产产生我生我们们正在研究正在研究电场电电场电荷，是荷，是电场电场。3电场电场强强度度(1)概念：放入概念：放入电场电场中某点点中某点点电电荷所受荷所受与它与它比比值值，叫做，叫做电场电场强强度，度，简简称称场场强强。(2)物理意物理意义义：表示：表示电场电场。(3)定定义义式及式及单单位：位：E，单单位是位是导导出出单单位，符号位，符号。(4)矢矢标标性：性：电场电场强强度是度是量，有大小也有方向，其方向量，有大小也有方向，其方向与与所受所受电场电场力方向相同。力方向相同。起源起源电场电场力力F电电荷量荷量q强强弱弱N/C正正电电荷荷矢矢第9页返回三、点三、点电电荷荷电场电场与匀与匀强强电场电场(1)真空中点真空中点电电荷周荷周围电场围电场强强度公式：度公式：E。(2)匀匀强强电场电场：和和都都处处处处相同相同电场电场。四、四、电场线电场线1电场线电场线在在电场电场中中绘绘出一些曲出一些曲线线，曲，曲线线上任一点上任一点电场电场强强度方向度方向就在就在该该点点方向上。方向上。大小大小方向方向切切线线第10页返回2电场线电场线特点特点(1)电场线电场线是假想是假想线线，实际实际中中。(2)电场线总电场线总是起自正是起自正电电荷荷(或或)，止于，止于(或或无无穷远处穷远处)，不会在没有，不会在没有电电荷地方起始或荷地方起始或终终止。止。(3)电场线电场线越密地方，越密地方，电场电场强强度度；电场线电场线越疏地方，越疏地方，电场电场强强度度。(4)任意两条任意两条电场线电场线永不永不。并不存在并不存在无无穷远处穷远处负电负电荷荷越大越大越小越小相交相交第11页返回1电场电场中有一点中有一点P，以下，以下说说法中正确是法中正确是()A若放在若放在P点点电电荷量减半，荷量减半，则则P点点场场强强减半减半B若若P点没有放点没有放电电荷，荷，则则P点点场场强强为为零零CP点点场场强强越大，越大，则则同一同一电电荷在荷在P点受到点受到电场电场力越大力越大DP点点场场强强方向与放在方向与放在该该点点电电荷受力方向相同荷受力方向相同试试身手身手夯基夯基础础第12页返回解析：解析：对电场对电场中某一确定点来中某一确定点来说场说场强强是不是不变变，与是否放，与是否放试试探探电电荷或者荷或者试试探探电电荷荷电电荷量没相关系，故荷量没相关系，故A、B均均错错误误；正；正电电荷受力方向与荷受力方向与场场强强方向相同，方向相同，负电负电荷受力方向荷受力方向与与场场强强方向相反，因不知方向相反，因不知电电荷荷电电性，故性，故D错误错误；由公式；由公式FqE知知C正确。正确。答案：答案：C第13页返回2如如图图132所表示，所表示，实线实线是一簇未是一簇未标标明明方向由点方向由点电电荷荷Q产产生生电场线电场线，若，若带带电电粒子粒子q(|Q|q|)，由，由a运运动动到到b，电场电场力力做正功。已知在做正功。已知在a、b两点粒子所受两点粒子所受电场电场力分力分别为别为Fa、Fb，则则以下判断正确是以下判断正确是()A若若Q为为正正电电荷，荷，则则q带带正正电电，FaFbB若若Q为为正正电电荷，荷，则则q带带正正电电，FaFbD若若Q为负电为负电荷，荷，则则q带带正正电电，FaFb；若；若Q带带正正电电，正正电电荷从荷从a到到b电场电场力做正功，若力做正功，若Q带负电带负电，正，正电电荷从荷从a到到b电电场场力做力做负负功，故功，故A正确。正确。答案：答案：A第15页返回3完成以下填空完成以下填空电场电场电场线图样电场线图样简明描述_点点电电荷荷发发散状散状_点点电电荷荷会聚状会聚状_电电荷荷相斥状相斥状第16页返回电场电场电场线图样电场线图样简明描述_电电荷荷相吸状相吸状_电场电场等间距、平行状答案：答案：正负等量同种等量异种匀强正负等量同种等量异种匀强第17页返回第18页返回第19页返回1.电场电场及及电场电场强强度度(1)电场电场是存在于是存在于带电带电体周体周围围一个特殊物一个特殊物质质，并非由，并非由分子、原子分子、原子组组成，是客成，是客观观存在。即使看不存在。即使看不见见，摸不着，但，摸不着，但对对放入其中放入其中电电荷有力作用。荷有力作用。电场电场强强度正是度正是为为描述描述电场这电场这一一基本性基本性质质(力性力性质质)而引入。而引入。第20页返回第21页返回2两个场强公式比较两个场强公式比较第22页返回第23页返回1.在真空中在真空中O点放一个点点放一个点电电荷荷Q1.0109C，直，直线线MN经过经过O点，点，OM距离距离r30cm，M点放一个点点放一个点电电荷荷q1.01010C，如，如图图133所表示，求：所表示，求：图图133(1)q在在M点受到作用力。点受到作用力。(2)M点点场场强强。(3)拿走拿走q后后M点点场场强强。(4)M、N两点两点场场强强哪点大？哪点大？第24页返回思绪点拨思绪点拨第25页返回第26页返回第27页返回答案答案(1)1.0108N，指向，指向Q(2)100N/C，沿，沿OM连线连线背离背离Q(3)100N/C，沿，沿OM连线连线背离背离Q(4)M点大点大第28页返回电场电场强强度与度与试试探探电电荷有没有、荷有没有、电电荷性荷性质质、电电荷量大小荷量大小无关，只由无关，只由电场电场本身决定。本身决定。第29页返回第30页返回类类型型图图形形特点特点点电荷电场线(1)离点离点电电荷越近，荷越近，电场线电场线越密集，越密集，场场强强越越强强。方向。方向由点由点电电荷荷(正正)指向无指向无穷远穷远，或由无或由无穷远穷远指向点指向点电电荷荷(负负)(2)若以点若以点电电荷荷为为球心作一球心作一个球面，个球面，电场线处处电场线处处与球与球面垂直，在此球面上面垂直，在此球面上场场强强大小大小处处处处相等，方向各不相等，方向各不相同相同第31页返回类类型型图图形形特点特点等量异种点电荷形成电场线(1)两点电荷连线上各点处，电场线方向从正电荷指向负电荷，中点场强最小，越靠近点电荷场强越强(2)两点电荷连线中垂面(中垂线)上，电场线方向均相同，即场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直(3)沿中垂面(线)从O点到无穷远，场强逐步减弱第32页返回类类型型图图形形特点特点等量同种点电荷形成电场线(1)两点电荷连线中点O处场强为零，此处无电场线，中点O处附近电场线非常稀疏，但场强并不为零(2)两点电荷连线中垂面(中垂线)上，场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷)或指向O(等量负电荷)(3)在中垂面(线)上从O到无穷远处，场强先变强后变弱第33页返回名名师师点睛点睛(1)电场电场中某点中某点电场电场强强度度为为各个点各个点电电荷荷单单独存在独存在时时在在该该点点产产生生电场电场强强度矢量和。度矢量和。(2)两等量同种点两等量同种点电电荷形成荷形成电场电场中在两点中在两点电电荷荷连线连线中中垂垂线线上，关于上，关于连线连线中点中点对对称某两个位置称某两个位置场场强强等大。等大。第34页返回2.两个两个带带等量正等量正电电荷点荷点电电荷，荷，O为为两两电电荷荷连线连线中点，中点，a点在中垂点在中垂线线上，若在上，若在a点由静止点由静止释释放一个放一个电电子，如子，如图图134所表示，关于所表示，关于电电子运子运动动，以下，以下说说法正确是法正确是()图图134第35页返回A电电子在从子在从a向向O点运点运动过动过程中，加速度越来越大，程中，加速度越来越大，速度越来越大速度越来越大B电电子在从子在从a向向O点运点运动过动过程中，加速度越来越小，程中，加速度越来越小，速度越来越大速度越来越大C电电子运子运动动到到O点点时时，加速度，加速度为为零，速度最大零，速度最大D电电子子经过经过O点后，速度越来越小，加速度越来越点后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度大，一直到速度为为零零第36页返回审题审题指指导导处处理本理本题时题时需把握以下两点：需把握以下两点：(1)清楚等量同种点清楚等量同种点电电荷荷电场线电场线分布情况。分布情况。(2)讨论讨论a点在中垂点在中垂线线位置，注意位置，注意电电子受力与子受力与电场线电场线方向相反。方向相反。第37页返回解析解析O点点场场强强为为零，向中垂零，向中垂线线两两边边先先变变大，到达大，到达一个最大一个最大值值后，再逐步减小到零。因后，再逐步减小到零。因a点与最大点与最大场场强强点点位置不能确定，当位置不能确定，当a点在最大点在最大场场强强点上方点上方时时，电电子在从子在从a点向点向O点运点运动过动过程中，程中，电电子加速度先增大后减小；假如子加速度先增大后减小；假如a点在最大点在最大场场强强点下方，点下方，电电子在向子在向O点运点运动过动过程中，程中，电电子子加速度一直减小。但不加速度一直减小。但不论论a点位置怎点位置怎样样，电电子在向子在向O点运点运动过动过程中，程中，电电子都在做加速子都在做加速第38页返回运运动动，所以，所以电电子速度一直增加，当抵达子速度一直增加，当抵达O点点时时，O点点场场强强为为零，零，电电子在子在O点加速度点加速度为为零，速度抵达最大零，速度抵达最大值值。电电子子经过经过O点后，点后，电电子运子运动动方向与方向与场场强强方向相同，故方向相同，故电电子做子做减速运减速运动动，由能量守恒得，当，由能量守恒得，当电电子运子运动动到到a点关于点关于O点点对对称点称点b时时，电电子速度子速度为为零。一零。一样样因因b点与最大点与最大场场强强位置关位置关系不能确定，故加速度大小不能确定，故答案系不能确定，故加速度大小不能确定，故答案应选应选C。答案答案C第39页返回正确把握正确把握电场线电场线分布情况是分布情况是处处理理这类问题这类问题关关键键。如。如对对等量同种正等量同种正电电荷荷电场线电场线分布要清分布要清楚以下两点：楚以下两点：(1)两两电电荷荷连线连线中垂中垂线线上：上：O点和无点和无穷远穷远处场处场强强均均为为零，所以在中垂零，所以在中垂线线上，由上，由O点零点零场场强强开始，开始，场场强强先先变变大，后逐步减小，到无大，后逐步减小，到无穷远时穷远时减小减小为为零；中垂零；中垂线线上任一点上任一点a与与该该点关于点关于O点点对对称点称点b场场强强大大小相等方向相反。小相等方向相反。图图135第40页返回(2)两两电电荷荷连线连线上：在两上：在两电电荷荷连线连线上，每点上，每点场场强强方向方向由由该该点指向点指向O点，大小由点，大小由O点点场场强强为为零开始向两端逐步零开始向两端逐步变变大；任意一点大；任意一点c与与该该点关于点关于O点点对对称点称点d场场强强大小相等，方大小相等，方向相反，如向相反，如图图135所表示。所表示。第41页返回第42页返回1对电场线对电场线了解了解(1)电场电场中任何两条中任何两条电场线电场线都不能相交，都不能相交，电场线电场线也不也不闭闭合。合。电场电场中某点中某点场场强强大小和方向都是唯一确定，假如两条大小和方向都是唯一确定，假如两条电场线电场线相交，就不能唯一地确定出相交，就不能唯一地确定出场场强强方向，同方向，同时时在相交在相交点点处电场线处电场线密不可分，因而也不可能反密不可分，因而也不可能反应应出出场场强强大小。大小。第43页返回(2)电场线电场线疏密：疏密：电场线电场线疏密程度表示疏密程度表示电电场场强强度大小，度大小，电场线电场线越密地方，越密地方，场场强强越大；越大；电场线电场线越稀疏地方，越稀疏地方，场场强强越小，如越小，如图图136所表示，由所表示，由图图可判断出可判断出EAEB。图图136第44页返回若只若只给给出一条直出一条直电场线时电场线时，如，如图图137所表示，所表示，A、B两点两点场场强强大小无法用疏密程度来确定，但可由推理大小无法用疏密程度来确定，但可由推理进进行判断：行判断：若是正点若是正点电电荷荷电场电场中一条中一条电场线电场线，则则EAEB；若是若是负负点点电电荷荷电场电场中一条中一条电场线电场线，则则EAEB；若是匀若是匀强强电场电场中一条中一条电场线电场线，则则EAEB。图图137第45页返回2电场线电场线与与带电带电粒子在粒子在电场电场中运中运动轨动轨迹比迹比较较电场线电场线运运动轨动轨迹迹区分(1)电场中并不存在，是为研究电场方便而人为引入(2)曲线上各点切线方向即为该点场强方向，同时也是正电荷在该点受力方向，即正电荷在该点产生加速度方向(1)粒子在电场中运动轨迹是客观存在(2)轨迹上每一点切线方向即为粒子在该点速度方向，但加速度方向与速度方向不一定相同第46页返回电场线电场线运运动轨动轨迹迹联联系系电场线与带电粒子运动轨迹重合条件(1)电场线是直线(2)带电粒子只受静电力作用，或受其它力，但方向沿电场线所在直线(3)带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在直线第47页返回名名师师点睛点睛电场线电场线不是不是电电荷运荷运动轨动轨迹。点迹。点电电荷在荷在电场电场中也不一定中也不一定沿沿电场线电场线运运动动。电场线电场线是描述是描述电场电场性性质质，与，与电场电场中有没有中有没有电电荷无关。荷无关。而物体运而物体运动轨动轨迹是由物体受力情况以及速度情况共同决定。迹是由物体受力情况以及速度情况共同决定。电场线电场线与运与运动轨动轨迹是完全不一迹是完全不一样样，不能把它，不能把它们们强强加在一起。加在一起。第48页返回3.如如图图138所表示，直所表示，直线线是一是一簇未簇未标标明方向由点明方向由点电电荷荷产产生生电场线电场线，曲曲线线是某一是某一带电带电粒子粒子经过电场经过电场区域区域时时运运动轨动轨迹，迹，a、b是是轨轨迹上两点。若迹上两点。若带电带电粒子粒子运运动动中只受中只受电场电场力作用，依据此力作用，依据此图图以下以下说说法正确是法正确是()图图138A可判断可判断带电带电粒子所粒子所带电带电荷符号荷符号B不可判断不可判断带电带电粒子在粒子在a、b两点受力方向两点受力方向C可判断可判断带电带电粒子在粒子在a、b两点加速度何两点加速度何处处大大D不可判断不可判断带电带电粒子在粒子在a、b两点加速度方向两点加速度方向第49页返回思思绪绪点点拨拨第50页返回答案答案C第51页返回这类问题电这类问题电荷所受合外力荷所受合外力(只受只受1个力个力时时即即电场电场力力)总总指向指向轨轨迹凹迹凹侧侧，且与，且与电场线电场线共共线线，便可画力方向，便可画力方向，这这往往是往往是处处理理问题问题突破口。突破口。第52页返回第53页返回第54页返回第55页返回答案：答案：C第56页返回2(对应对应关关键键点二点二)如如图图139所表示各所表示各电场电场中，中，A、B两两点点电场电场强强度相同是度相同是()图图139第57页返回解析：解析：A图图中，中，A、B两点两点场场强强大小相等，方向不一大小相等，方向不一样样；B图图中中A、B两点两点场场强强方向相同，但大小不等；方向相同，但大小不等；C图图中中是匀是匀强强电场电场，则则A、B两点两点场场强强大小、方向相同；大小、方向相同；D图图中中A、B两点两点场场强强大小、方向均不相同。大小、方向均不相同。答案：答案：C第58页返回3.(对应对应关关键键点三点三)静静电电除除尘尘器是当前普遍采取器是当前普遍采取一个高效除一个高效除尘尘器。某除器。某除尘尘器模型收器模型收尘尘板板是很是很长长条形金属板，条形金属板，图图中直中直线线ab为该为该收收尘尘板横截面。工作板横截面。工作时时收收尘尘板板带带正正电电，其，其左左侧电场线侧电场线分布如分布如图图1310所表示；粉所表示；粉尘带负电尘带负电，在，在电场电场力作用下向收力作用下向收尘尘板运板运动动，最最终终落在收落在收尘尘板上。若用粗黑曲板上。若用粗黑曲线线表示原来表示原来静止于静止于P点点带电带电粉粉尘颗尘颗粒运粒运动轨动轨迹，如迹，如图图1311四幅四幅图图中可能正确是中可能正确是(忽略重力和空气阻力忽略重力和空气阻力)()图图1310第59页返回图图1311第60页返回解析：解析：因粉因粉尘带负电尘带负电，故，故带电带电粉粉尘尘所受所受电场电场力方向与力方向与电电场线场线切切线线方向相反，方向相反，轨轨迹上任何一点切迹上任何一点切线线方向方向为为运运动动方方向，若粒子做曲向，若粒子做曲线线运运动动，轨轨迹迹应应出出现现在速度方向和力方在速度方向和力方向所向所夹夹区域内。从区域内。从轨轨迹找几个判断一下，只有迹找几个判断一下，只有A项项符合。符合。故故A项项正确。正确。答案：答案：A第61页返回第62页返回第63页返回3掌握等量同种掌握等量同种(异种异种)电电荷荷连线连线上各点、中垂上各点、中垂线线上上各点各点场场强强改改变规变规律。律。4电场线电场线能能够够形象地表示形象地表示电场电场强强弱和方向，在判断弱和方向，在判断带电带电体在体在电场电场中运中运动轨动轨迹迹时时，要依据力方向与速度方向，要依据力方向与速度方向之之间间关系关系进进行行综综合判断。即合判断。即轨轨迹迹总总是介于是介于F合合与与v之之间间，且，且向向F合合方向偏方向偏转转。第64页返回点击下列图进入课下作业 综合提升第65页