高中物理《電場強(qiáng)度》課件
《高中物理《電場強(qiáng)度》課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理《電場強(qiáng)度》課件(33頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
歡迎進(jìn)入物理課堂 電場強(qiáng)度和電場線 一 電荷守恒定律二 庫侖定律例195年上海高考 P114 例2 三 電場強(qiáng)度1 電場例32 電場強(qiáng)度例4例5例63 點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度例7P114 練24 勻強(qiáng)電場5 電場的疊加01年全國13例9四 電場線 例10 綜合應(yīng)用例11P114 練304年廣東1004年天津1704年廣東1304年春季1903年全國理綜152005年上海物理卷4 電場強(qiáng)度和電場線 一 電荷守恒定律 1 電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)造 也不能消滅 只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律 是物理學(xué)中重要的基本定律之一 2 使物體帶電 起電 的方法有 摩擦起電 接觸起電 感應(yīng)起電 3 元電荷電子和質(zhì)子帶有等量的異種電荷 電荷量e 1 60 10 19C 電荷量e稱為元電荷 e的數(shù)值最早是由美國科學(xué)家密立根實(shí)驗(yàn)測得的 Z x x k 二 庫侖定律 1 庫侖定律 法國物理學(xué)家1785年真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力 跟它們的電荷量的乘積成正比 跟它們的距離的二次方成反比 作用力的方向在它們的連線上 電荷間這種相互作用的電力叫做靜電力或庫侖力 2 公式 如果用Q1和Q2表示兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量 用r表示它們之間的距離 用F表示它們之間的相互作用力 則庫侖定律的公式如下 k是一個(gè)常量 叫做靜電力常量 3 點(diǎn)電荷 如果帶電體間的距離比它們自身的大小大得多 以致帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì) 這樣的帶電體就可以看作點(diǎn)電荷 例1 兩個(gè)半徑相同的金屬小球 帶電量之比為1 7 相距為r 兩者相互接觸后再放回原來的位置上 則相互作用力可能為原來的 A 4 7B 3 7C 9 7D 16 7 分析 設(shè)兩小球的電量分別為q與7q 則原來相距r時(shí)的相互作用力為F 7kq2 r2 由于兩球的電性未知 接觸后相互作用力的計(jì)算可分兩種情況 1 兩球電性相同 相互接觸時(shí)兩球電量平均分布 每球帶電量為4q 則F1 16kq2 r2 16 7F 2 兩球電性不同 相互接觸時(shí)電荷先中和再平分 每球帶電量3q 則F2 9kq2 r2 9 7F C D 95年上海高考 一半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電量為 Q的電荷 另一電量為 q的點(diǎn)電荷放在球心O上 由于對(duì)稱性 點(diǎn)電荷所受力的為零 現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r r R 的一個(gè)小圓孔 則此時(shí)置于球心的點(diǎn)電荷所受力的大小和方向?qū)⑷绾?已知靜電力恒量為k 分析 由于球殼上均勻帶電 原來每條直徑兩端相等的一小塊面上的電荷對(duì)球心 q的力互相平衡 現(xiàn)在球殼上A處挖去半徑為r的小圓孔后 其他直徑兩端電荷對(duì)球心 q的力仍互相平衡 剩下的就是與A相對(duì)的B處 半徑也等于r的一小塊圓面上電荷對(duì)它的力F 如圖所示 B處這一小塊圓面上的電量為 由于半徑r R 可以把它看成點(diǎn)電荷 根據(jù)庫侖定律 它對(duì)中心 q的作用力大小為 其方向由球心指向小孔中心 三 電場強(qiáng)度 1 電場 a 電場是電荷周圍存在的特殊物質(zhì) b 只要有電荷存在 電荷的周圍就存在著電場 c 電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的 d 電場的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有力的作用 這種力叫做電場力 2 電場強(qiáng)度 a 定義 放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值 叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度 簡稱場強(qiáng) 用E表示電場強(qiáng)度 則有 E F q b 電場強(qiáng)度的單位是牛頓 庫侖 N C 或伏特 米 V m 如果1C的電荷在電場中的某點(diǎn)受到的電場力是1N 這一點(diǎn)的電場強(qiáng)度就是1N C c 電場強(qiáng)度是矢量 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場力的方向相同 負(fù)電荷在電場中某點(diǎn)所受的電場力的方向跟該點(diǎn)的場強(qiáng)的方向相反 d 某點(diǎn)的電場強(qiáng)度跟放在這點(diǎn)的試探電荷的大小 正負(fù) 有無都無關(guān) z xx k 例3 下面關(guān)于電場的敘述正確的是 A 兩個(gè)未接觸的電荷發(fā)生了相互作用 一定是電場引起的B 只有電荷發(fā)生相互作用時(shí)才產(chǎn)生電場C 只要有電荷存在 其周圍就存在電場D A電荷受到B電荷的作用 是B電荷的電場對(duì)A電荷的作用 ACD 例4 A為已知電場中的一固定點(diǎn) 在A點(diǎn)放一電量為q的電荷 所受電場力為F A點(diǎn)的場強(qiáng)為E 則 A 若在A點(diǎn)換上 q A點(diǎn)場強(qiáng)方向發(fā)生變化B 若在A點(diǎn)換上電量為2q的電荷 A點(diǎn)的場強(qiáng)將變?yōu)?EC 若在A點(diǎn)移去電荷q A點(diǎn)的場強(qiáng)變?yōu)榱鉊 A點(diǎn)場強(qiáng)的大小 方向與q的大小 正負(fù) 有無均無關(guān) D 例5 電場強(qiáng)度的定義式為E F q A 該定義式只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場B F是試探電荷所受到的力 q是產(chǎn)生電場的電荷電量C 場強(qiáng)的方向與F的方向相同D 由該定義式可知 電場中某點(diǎn)電荷所受的電場力大小與該點(diǎn)場強(qiáng)的大小成正比 D z xx k 例6 下列關(guān)于電場強(qiáng)度的敘述正確的是 A 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力B 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與該點(diǎn)試探電荷所受的電場力成正比C 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向就是試探電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向D 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與該點(diǎn)有無試探電荷無關(guān) AD 3 點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng) 在點(diǎn)電荷Q形成的電場中 在距離Q為r的M點(diǎn)的場強(qiáng)E的大小為 場強(qiáng)大小跟場源電荷Q成正比 跟與場源距離r的平方成反比 上式只適用于點(diǎn)電荷 4 勻強(qiáng)電場 各點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都相同的電場 例7 對(duì)公式E kQ r2的幾種不同理解 錯(cuò)誤的是 A 當(dāng)r 0時(shí) E B 當(dāng)r 時(shí) E 0C 某點(diǎn)的場強(qiáng)與點(diǎn)電荷Q的大小無關(guān)D 在以點(diǎn)電荷Q為中心 r為半徑的球面上 各處的電場強(qiáng)度都相同 ACD z xx k 5 電場的疊加如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在 它們電場就互相疊加 形成合電場 這時(shí)某點(diǎn)的場強(qiáng)等于各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和 這叫做電場的疊加原理 如圖所示 q1 q2 q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷 已知q1與q2之間的距離為l1 q2與q3之間的距離為l2 且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài) 1 如q2為正電荷 則q1為電荷 q3為電荷 2 q1 q2 q3三者電量大小之比是 01年全國13 解 q2為正電荷 每個(gè)電荷都要平衡 即三個(gè)電荷處的場強(qiáng)都為0 所以q1與q3必須為負(fù)電荷 在q1處 在q2處 在q3處 聯(lián)列解以上三式得 例9 如圖示 在真空中有相距r的兩個(gè)等量異種電荷的點(diǎn)電荷A和B M N為A B連線上的兩點(diǎn) 它們與A均相距r 2 則M N兩點(diǎn)場強(qiáng)大小之比為 A 2 3B 8 9C 4 9D 2 9 解 q在M點(diǎn)的場強(qiáng)方向向 大小為 左 E1 4kq r2 E1 q在M點(diǎn)的場強(qiáng)方向向 大小為 右 E2 4kq 9r2 E1 9 EM E1 E2 8E1 9 q在N點(diǎn)的場強(qiáng)方向向 大小為 右 E1 4kq r2 E1 q在N點(diǎn)的場強(qiáng)方向向 大小為 右 E2 4kq r2 E1 EN E1 E2 2E1 EM EN 4 9 C z xx k 四 電場線 1 定義 如果在電場中畫出一些曲線 使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致 這樣的曲線就叫做電場線 曲線的密疏表示該點(diǎn)場強(qiáng)的大小 2 電場線的特點(diǎn) a 能反映場強(qiáng)的大小和方向 b 始于正電荷或無窮遠(yuǎn)處 終于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處 但不閉合 c 電場中的任意兩條電場線都不相交 或相切 d 電場線和帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是兩回事 3 常見的幾種電場線的分布情況 例10 關(guān)于電場線的說法 正確的是 A 電場是客觀存在的物質(zhì) 但電場線是人為引入的B 沿電場線方向 電場強(qiáng)度越來越小C 電場中的電場線有時(shí)可以相切 但絕不能相交D 電場線就是初速度為0的帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡E 電場線的方向 就是電荷受力的方向F 正電荷只在電場力作用下一定沿電場線運(yùn)動(dòng)電場線越密的地方 同一電荷所受電場力越大靜電場的電場線不可能是閉合的 AGH P114 3 如圖所示勻強(qiáng)電場方向豎直向下 場強(qiáng)大小為E 三個(gè)質(zhì)量分別為m 2m 3m的小球A B C 其中B球帶正電Q A C兩球不帶電 用絕緣線連接懸于O點(diǎn) 問 1 當(dāng)三球均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí) A B之間的細(xì)線的張力等于多少 2 當(dāng)把OA段細(xì)線剪斷的瞬間 A B之間的細(xì)線的張力又等于多少 解 1 對(duì)BC整體 受力如圖 T1 5mg QE 2 剪斷OA AB球一起下落 C自由下落 對(duì)AB整體受力如圖 3mg QE 3ma a g QE 3m 對(duì)B2mg QE T2 2ma T2 QE 3 P114 2如圖示 真空中A B兩點(diǎn)固定兩帶電量都為Q的正點(diǎn)電荷 O點(diǎn)是AB連線的中點(diǎn) 在AO的中點(diǎn)C處放一帶電量為q的負(fù)點(diǎn)電荷 現(xiàn)給q向B的初速度v0 則該點(diǎn)電荷可能的運(yùn)動(dòng)情況是 A 始終向B運(yùn)動(dòng) 減速直至停止B 始終向B運(yùn)動(dòng) 先減速后加速C 先向B作減速運(yùn)動(dòng) 后向A作加速運(yùn)動(dòng)D 在O點(diǎn)兩側(cè)作往復(fù)運(yùn)動(dòng) 解 EO 0 O點(diǎn)左側(cè)的場強(qiáng)向右 O點(diǎn)右側(cè)的場強(qiáng)向左 設(shè) q的初動(dòng)能為EK0 從C到O克服電場力做功為W 若EK0 W 恰好減速運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)停止 不再受力 若EK0 W 向右減速運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)左側(cè)停止 再向A加速 若EK0 W 向右減速運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)右側(cè) 再向B加速 ABC 例11 如圖示 在勻強(qiáng)電場中有一質(zhì)量為m 電量為q的小球 從A點(diǎn)由靜止釋放 其運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線 該直線與豎直方向的夾角為 那么勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為 A 唯一值mgtg qB 最大值mgtg qC 最小值mgsin qD 最大值mg q 解 只要重力和電場力的合力沿直線方向 都符合題意 因此有多解 C 04年廣東10 10 在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中固定放置兩個(gè)小球1和2 它們的質(zhì)量相等 電荷分別為q1和q2 q1 q2 球1和球2的連線平行于電場線 如圖 現(xiàn)同時(shí)放開1球和2球 于是它們開始在電場力的作用下運(yùn)動(dòng) 如果球1和球2之間的距離可以取任意有限值 則兩球剛被放開時(shí) 它們的加速度可能是 A 大小相等 方向相同B 大小不等 方向相反C 大小不等 方向相同D 大小相等 方向相反 解見下頁 ABC 解 若都為正電荷 且q1 q2 F q2E 受力如圖示 當(dāng)q2E F q1E Fa同向等大 當(dāng)q2E F q1E Fa同向不等大 若都為正電荷 且q1 q2 F q2E 受力如圖示 則a反向不等大 若為異種電荷 容易看出 a反向不等大 不可能出現(xiàn)a反向等大的情況 04年天津17 中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為 2e 3的上夸克和兩個(gè)電荷量為 e 3的下夸克 一簡單模型是三個(gè)夸克都在半徑為r的同一圓周上 如圖1所示 圖2給出的四幅圖中 能正確表示出各夸克所受靜電作用力的是 B 12分 已經(jīng)證實(shí) 質(zhì)子 中子都是由上夸克和下夸克的兩種夸克組成的 上夸克帶電為2e 3 下夸克帶電為 e 3 e為電子所帶電量的大小 如果質(zhì)子是由三個(gè)夸克組成的 且各個(gè)夸克之間的距離都為l l 1 5 10 15m 試計(jì)算質(zhì)子內(nèi)相鄰兩個(gè)夸克之間的靜電力 庫侖力 04年廣東13 解 質(zhì)子帶電為 e 所以它是由2個(gè)上夸克和1個(gè)下夸克組成的 按題意 三個(gè)夸克必位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處 這時(shí)上夸克與上夸克之間的靜電力應(yīng)為 代入數(shù)值 得Fm 46N 為斥力 上夸克與下夸克之間的靜電力為 代入數(shù)值 得Fnd 23N 為吸力 04年春季19 如圖 在正六邊形的a c兩個(gè)頂點(diǎn)上各放一帶正電的點(diǎn)電荷 電量的大小都是q1 在b d兩個(gè)頂點(diǎn)上 各放一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷 電量的大小都是q2 q1 q2 已知六邊形中心O點(diǎn)處的場強(qiáng)可用圖中的四條有向線段中的一條來表示 它是哪一條 A E1B E2C E3D E4 解 畫出各電荷在O點(diǎn)的電場強(qiáng)度 由電場的合成 Ea Eb Ec的合場強(qiáng)為Ea Eb 方向與Eb相反 可知B正確 B 03年全國理綜15 15 如圖所示 三個(gè)完全相同的金屬小球a b c位于等邊三角形的一個(gè)頂點(diǎn)上 a和c帶正電 b帶負(fù)電 a所帶電量的大小比b的小 已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示 它應(yīng)是 A F1B F2C F3D F4 解 畫出c的受力 由平行四邊形定則 B正確 B 4 如圖 帶電量為 q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距為2d 點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心 若圖中a點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為零 根據(jù)對(duì)稱性 帶電薄板在圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為 方向 靜電力恒量為k kq d2 水平向左 或垂直薄板向左 2005年上海物理卷4 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
20 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 電場強(qiáng)度 高中物理 電場 強(qiáng)度 課件
鏈接地址:http://ioszen.com/p-11490587.html