【人教版】高中物理选修1-1：电场ppt课件

图1－2－2
(3)如果电场强度的大小和方向
都相同，这个区域的电场叫做匀强
电场。匀强电场的电场线是距离相
等的平行直线。平行正对的两个金
图1－2－3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
属板分别带有等量的正、负电荷后，在两板之间除边缘部
分外的电场就是匀强电场。如图1－2－3所示。
2．电场线的特点 (1)不相交(空间任何一点，只能有一个确定的场强方 向)； (2)不闭合(起于正电荷或来自无穷远处，止于负电荷 或伸向无穷远处)；
(3)电场线上各处的切线方向(或在电场中电场线的方 向)表示场强的方向；
(4)电场线的疏密程度表示场强的大小。电场线越密场 强越大，越疏场强越小。
[特别提醒] 电场线不是客观存在的，它只是用来描 述电场的方向和定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子 在电场中的运动轨迹，带电粒子在电场中的运动轨迹是由 带电粒子受的合外力与初速度共同决定的。但电场线能反 映带电粒子在电场线上各点受电场力的方向。
1．关于场强，下列说法中正确的是
()
A．根据公式 E＝Fq，电场中某位置的场强与放在该点
试探电荷的电荷量 q 成反比
B．根据公式 E＝Fq ，电场中某点的场强与试探电荷在
该点所受的静电力成正比
C．公式E＝
Q kr2
和E＝
F q
适用条件相同
D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在
试探电荷无关
第
一 章
第 二
电节
场电
电场
流
理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练
知识点一 知识点二
考向一 考向二
随堂基础巩固 课时跟踪训练
[自学教材] 1．电场 电场是电荷周围存在的一种特殊物质，电荷之间是 通过 电场 发生相互作用的。电场的基本性质是对其中 的电荷有力的作用，这种力叫电场力(或静电力)，虽然 我们看不见电场，但它也是 客观存在 的物质。
(3)在电场中的同一点，F 是不变的；在电场中的不同点， q
F/q往往不同，即 完F全由电场本身性质决定，与放不放试 q
探电荷，放入试探电荷的电性、电荷量多少均无关系。
(4)电场强度是矢量。空间某一点有几个电场叠加， 该点的合场强可用平行四边形定则计算。即几个点电荷 的电场中某点的场强等于各个点电荷在该点单独产生的 场强的矢量和。
2．电场强度 (1)定义： 放入电场中某点的电荷所受的 静电力 跟它的电 荷量的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。
(2)定义式： E＝Fq 。 (3)单位： 牛每库 ，符号 N/C 。
(4)方向： 电场强度是矢量，不仅有大小，还有 方向 。物理 学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟 正电荷 在 该点所受的电场力的方向相同，与负电荷在该点所受 的电场力的方向 相反 。
2．电场线的特点 (1)始于 正电荷 (或无穷远)，终于 负电荷 (或无穷远)； (2)任意两条电场线都不 相交 ； (3)在同一幅电场分布图中，电场越强的地方，电场线 越密 。
3．匀强电场 电场强度的 大小和方向 都相同的电场，叫做匀强电 场，匀强电场中的电场线是距离相等的 平行 直线。平行正 对的两金属板分别带有等量 的正、负电荷后，在两板之间 除边缘外就是匀强电场。
[审题指导] 解此题关键有两点： (1)电场强度的定义及决定因素。 (2)电场力的公式F＝E·q的应用。
[解析] (1)由电场强度的定义式 E＝Fq知 EP＝Fq＝64× ×1100－ －79N/C＝1.5×102 N/C。 (2)电场中某一点的电场强度由电场本身决定，与是否引 入试探电荷无关，因此没有试探电荷时，P 点的场强仍为 1.5×102 N/C。
2. 法拉第首先提出用电场线形象生动 地描绘电场。图1－2－4为点电荷 a、b所形成电场的电场线分布图， 以下几种说法正确的是 ( )
图1－2－4
A．a、b为异种电荷，a带电荷量大于b的带电荷量 B．a、b为异种电荷，a带电荷量小于b带电荷量 C．a、b为异种电荷，a带电荷量等于b带电荷量 D．a、b为同种电荷，a带电荷量小于b带电荷量
[重点诠释] 1．几种常见带电体周围的电场线分布 (1)点电荷的电场线分布：正电荷的电场线从正电荷出 发延伸到无限远；负电荷的电场线从无限远延伸到负电荷， 如图1－2－1所示。
图1－2－1
(2)两个等量点电荷的电场线分布：等量异种电荷的 电场线从正电荷出发到负电荷终止；等量同种电荷的电 场线从正电荷出发延伸到无限远，或从无限远延伸到负 电荷，如图1－2－2所示。
2．点电荷的电场 根据电场强度的定义式可得点电荷在空间中形 成电场的电场强度的表达式：E＝kQr2(r 为空间某点到 点电荷的距离)。
3．公式 E＝Fq与 E＝krQ2 的对比理解 ①适用于一切静电场
电场强度 的大小
①定义式：E＝Fq
②对电场中的某点，E 是一个确定的量与电
荷 q 无关
①适用于真空中点电荷 Q
运用电场线分析问题时，要明确电场线密的地方，场 强大，电荷在该处受到的静电力就大。如果电荷只受静电力 的作用，由牛顿第二定律知静电力大，则电荷的加速度也大。
2．如图1－2－6所示，属于匀强电场的有
()
图1－2－6
解析：因为匀强电场的电场线间距相等且平行，故选C。 答案：C
解析：空间某点的场强由形成电场的场源电荷和该点位置决
定，与检验电荷及其受力均无关，公式 E＝Fq中 q 是检验电 荷，E＝krQ2 中 Q 是场源电荷，故 A、B、C 错，D 正确。 答案：D
[自学教材] 1．定义 为了直观形象地描述电场中各点电场强度的分布， 在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线都跟该 点的 电场强度方向一致，这样的曲线叫做电场线。
(3)若在 P 点引入 q′＝1.2×10－6 C 的电荷， 由电场强度的定义式 E＝Fq得 F′＝q′E＝1.2×10－6×1.5×102 N＝1.8×10－4 N。 [答案] (1)1.5×102 N/C (2)1.5×102 N/C (3)1.8×10－4 N
1．空间存在电场，在电场中的A点放入电荷量为2×10－9C 的正电荷，电荷受到方向向右、大小为4×10－4N的电场 力，A点的场强大小为________N/C，方向________；若 在该点改放电荷量为4×10－9C的负电荷，电荷受到的电 场力大小为________N，方向________；该点的场强大 小为________N/C，方向________。如果不在A点放电荷， 该点的场强大小为________N/C，方向________。
[重点诠释] 1．对电场强度的理解 (1)电场强度是描述电场性质的物理量，与放入电场 中的电荷无关，它的大小是由电场本身来决定的。
(2)公式E＝
F q
是电场强度的定义式，适用于一切电场，
但E不随F和q的变化而变化，不能说E与F成正比，也不能说
E与q成反比。定义式仅告诉我们一种测量场强大小的方法。
解析：部分电场线联系点电荷a、b，可知a、b为异种电 荷，又电荷b周围电场线密度比电荷a周围电场线密度大， 可知b电荷带电荷量较多。 答案：B
[例1] 一试探电荷q＝＋4×10－9C，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)没有试探电荷时，P点的场强大小； (3)放一电荷量为q′＝1.2×10－6C的电荷在P点，它所 受的电场力F′是多大？
[例2] 某电场中的几条电场线，带负电的
点电荷q在A点受到的电场力方向如图
1－2－5所示。 (1)试在图中画出电场线的指向。
图1－2－5
(2)试比较EA、EB的大小。
(3)在A、B两点分别放上等量异种点电荷，则点电荷在哪 点受力较大？ [思路点拨] 解此题关键是理解电场线如何表示场强的强 弱和方向。
电场强度 的大小
②真空中点电荷 的电场
的场强 E＝kQr2
②E 的大小取决于场源电 荷 Q 和距离 r
①某点电场强度的方
电场强度的方向就 向就是电场在该点的
是正电荷所受电场 方向 电场强度
力的方向(即为负电 ②正点电荷电场强度 的方向
荷所受电场力的反 的方向背离正电荷，
方向)
负点电荷的电场强度
方向指向负电荷
[解析] (1)由于负电荷所受电场力方向 与场强方向相反，可知A点场强方向如 图所示。亦可标出电场线方向如图所示。 (2)由于A点处的电场线比B点处的密，可知EA>EB。
(3)电场力F＝qE，由于EA>EB，所以FA>FB，点电荷在A 点受力大。 [答案] (1)见解析 (2)EA>EB (3)A点
解析：根据E＝F/q，代入数据可求A点的场强大小为2×105 N/C，方向为正电荷受力方向，向右。A点的场强与试探电 荷无关，改变试探电荷的电荷量或不放试探电荷，该点的 场强都是2×105 N/C，方向向右。在A点改放电荷量为4×10 －9C的负电荷，根据F＝Eq，代入数据可求得电场力大小为 8×10－4N，方向与电场强度的方向相反，向左。 答案：2×105 向右 8×10－4 向左 2×105 向右 2×105 向右