《高中物理 13 電場(chǎng)課件 教科版選修11》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 13 電場(chǎng)課件 教科版選修11（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、3電場(chǎng)1知道電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的2理解電場(chǎng)強(qiáng)度，會(huì)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算3知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，方向就是電場(chǎng)的方向4知道電場(chǎng)線的特點(diǎn)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn). 一、電場(chǎng)概念的引入1定義電場(chǎng)是帶電體周圍存在的一種特殊物質(zhì)，它是電荷間相互作用的媒介2電場(chǎng)的基本特性電場(chǎng)最基本的特性是對(duì)處于場(chǎng)中的電荷具有力的作用，這就表明電場(chǎng)是真實(shí)存在的，凡有電荷的地方，其周圍就存在電場(chǎng)3靜電場(chǎng)靜止電荷在其周圍形成的電場(chǎng)4靜電力靜電場(chǎng)對(duì)帶電體的作用力，叫靜電力帶電體之間的相互作用是通過電場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的5物理意義是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，與檢驗(yàn)電荷受到的靜電力大小和檢驗(yàn)電荷所帶的電荷量無關(guān)，它反映了電場(chǎng)本身的一種性

2、質(zhì)6電場(chǎng)力計(jì)算式：FEq.三、電場(chǎng)線1電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線是假想的曲線，并不真實(shí)存在，但電場(chǎng)真實(shí)存在；(2)電場(chǎng)線起始于正電荷(或無窮遠(yuǎn))，終止于負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn))，不閉合；(3)電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向跟這點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致；(4)電場(chǎng)線的疏密程度反映場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱；(5)電場(chǎng)線不相交；(6)電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡2勻強(qiáng)電場(chǎng)(1)定義：如果電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，這個(gè)電場(chǎng)就叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)(2)特點(diǎn)：勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是間隔相等的平行直線. 2電荷只在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合嗎？(1)電場(chǎng)線是直線時(shí)物體做直線運(yùn)動(dòng)，必須滿足物體所受的合外力的方向與初速度方向在

3、同一條直線上；或者物體初速度為零，而合外力的方向始終在一條直線上如果電荷只受電場(chǎng)力，且初速度為零，或初速度的方向沿電場(chǎng)線的方向，運(yùn)動(dòng)軌跡才與電場(chǎng)線重合反之若不滿足上述條件，運(yùn)動(dòng)軌跡就不與電場(chǎng)線重合(2)電場(chǎng)線是曲線時(shí)如圖132所示將一正點(diǎn)電荷置于P點(diǎn)(靜止)，電荷所受電場(chǎng)力的方向沿該點(diǎn)的切線方向，那么電荷將沿切線方向加速，必然偏離電場(chǎng)線，電荷就不能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)當(dāng)電場(chǎng)線是曲線時(shí)，如果電荷具有初速度v0，不論v0的方向如何，粒子帶何種電荷，電荷都不能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)【典例1】 電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，下列說法正確的是()A若放在P點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半B若P點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零

4、CP點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的靜電力越大DP點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)檎龣z驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向答案CD【變式1】 如圖133所示，在一帶負(fù)電的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，如在B處放置一個(gè)q12.0108 C的電荷，測(cè)出其受到的靜電力F1大小為4.0106 N，方向如圖，則B處場(chǎng)強(qiáng)是多少？方向如何？如果換用一個(gè)q24.0107 C的電荷放在B點(diǎn)，其受力多大？此時(shí)B處場(chǎng)強(qiáng)多大？答案200 N/C與F1方向相反8.0105 N200 N/C【典例2】 圖134為靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布，下列說法正確的是()A這個(gè)電場(chǎng)是負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)BB點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C點(diǎn)電荷在A點(diǎn)受到的靜電力比在B點(diǎn)受到

5、的靜電力大D負(fù)電荷在B點(diǎn)受到的靜電力沿B點(diǎn)電場(chǎng)線的切線方向解析只根據(jù)電場(chǎng)線的方向不能確定場(chǎng)源電荷的正負(fù)，所以A項(xiàng)不對(duì)；因?yàn)锽點(diǎn)的電場(chǎng)線密度大于A點(diǎn)的電場(chǎng)線密度；B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，點(diǎn)電荷在B點(diǎn)受到的靜電力大，所以B項(xiàng)正確，C錯(cuò)誤；負(fù)電荷受到的靜電力方向與電場(chǎng)線的切線方向相反，所以D項(xiàng)錯(cuò)答案B【變式2】圖135是點(diǎn)電荷Q周圍的電場(chǎng)線，以下判斷正確的是()AQ是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度BQ是正電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度CQ是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度DQ是負(fù)電荷，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度解析由電場(chǎng)線方向可知，Q是正電荷，由電場(chǎng)線的疏密可以看出E

6、AEB.答案A【典例3】 如圖136所示，實(shí)線是勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，則由此圖可作出的正確判斷是()A帶電粒子帶負(fù)電荷B帶電粒子帶正電荷C帶電粒子所受電場(chǎng)力的方向向左D帶電粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)解析由運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲特點(diǎn)可知，帶電粒子受水平向左的電場(chǎng)力作用，故粒子帶負(fù)電，粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則粒子受電場(chǎng)力是恒定的，可知粒子運(yùn)動(dòng)的加速度不變答案ACD借題發(fā)揮解此類題注意兩點(diǎn)：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)線相同或相反(即力矢量與電場(chǎng)線平行)；(2)電場(chǎng)力指向軌跡曲線的內(nèi)側(cè)【變式3】 如圖137所示，直線是

7、一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，曲線是某一帶電粒子通過電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上兩點(diǎn)若帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可以做出的判斷是()A帶電粒子所帶電荷的符號(hào)B帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向C帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度何處大D帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的加速度方向開拓視野示波管示波管是電子示波器的心臟示波管的主要部件有：電子槍、偏轉(zhuǎn)板、后加速級(jí)、熒光屏和刻度格子，如國(guó)科138所示電子槍產(chǎn)生了一個(gè)聚集很細(xì)的電子束，并把它加速到很高的速度這個(gè)電子束以足夠的能量撞擊熒光屏上的一個(gè)小點(diǎn)，并使該點(diǎn)發(fā)光電子束一離開電子槍，就在兩對(duì)靜電偏轉(zhuǎn)板間通過偏轉(zhuǎn)板上的電壓使電子束偏轉(zhuǎn)，一對(duì)偏轉(zhuǎn)板

8、的電壓使電子束上下偏轉(zhuǎn)；另一對(duì)偏轉(zhuǎn)板的電壓使電子左右偏轉(zhuǎn)而這些運(yùn)動(dòng)都是彼此無關(guān)的因此，在水平輸入端和垂直輸入端加上適當(dāng)?shù)碾妷?，就可以把電子束定位到熒光屏的任何地? 【例例1】 如圖如圖1所示，用長(zhǎng)均為所示，用長(zhǎng)均為l的兩根夾角為的兩根夾角為120的細(xì)繩的細(xì)繩系住兩個(gè)質(zhì)量相等、帶電荷量均為系住兩個(gè)質(zhì)量相等、帶電荷量均為q的小球，兩球間用一絕的小球，兩球間用一絕緣輕桿相連將另一個(gè)質(zhì)量相等、帶電荷量為緣輕桿相連將另一個(gè)質(zhì)量相等、帶電荷量為q的小球置于的小球置于輕桿下方，當(dāng)三個(gè)帶電小球分別處在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)輕桿下方，當(dāng)三個(gè)帶電小球分別處在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)時(shí)，該小球恰好受力平衡，已知靜電力常

9、量為時(shí)，該小球恰好受力平衡，已知靜電力常量為k.求：求： (1)小球的質(zhì)量小球的質(zhì)量 (2)細(xì)繩的拉力細(xì)繩的拉力二、電場(chǎng)中有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)的問題討論帶電的物體在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力作用，還可能受到其他力的作用，如重力、彈力、摩擦力等，在諸多力的作用下物體可能處于平衡狀態(tài)(合力為零)，靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)；物體也可能所受合力不為零，做勻變速運(yùn)動(dòng)或變加速運(yùn)動(dòng)，處理這類問題，就像處理力學(xué)問題一樣，首先對(duì)物體進(jìn)行受力分析(包括電場(chǎng)力)，再根據(jù)合力確定其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)【例2】 如圖2所示，兩塊相距為d，足夠長(zhǎng)的金屬板平行豎直放置，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)絕緣細(xì)線一端拴住質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定在左板上某點(diǎn)，小球靜止時(shí)絕緣線與豎直方向的夾角為，如將絲線剪斷，問：(提示：兩金屬極間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng))(1)小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？(2)小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間打到金屬板上？解析(1)剪斷線后，小球受重力、電場(chǎng)力的作用，合力為恒力，方向沿線的伸長(zhǎng)方向(即與板成角)，所以小球?qū)⒀鼐€的伸長(zhǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直至打到右側(cè)金屬板上