第4节 点电荷的电场 匀强电场（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（鲁科版）

点电荷的电场　 匀强电场 第4节 (赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 1.能推导点电荷的场强公式，并理解其具体含义。 2.知道场强的叠加原理，并能够进行简单的计算。 3.知道匀强电场的特点，并能分析匀强电场中电荷的受力。 学考层级 1.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能进行有关的计算。 2.体会电场强度叠加原理的含义，会用矢量的运算法则处理相关问题。 3.知道匀强电场及其电场线的特点，并能解决带电粒子在匀强电场中的平衡和运动问题。 选考层级 能对点电荷的电场和场强叠加原理的综合问题进行分析，培养综合分析能力和知识的迁移能力。 01 02 目 录 课前预知教材 落实主干基础 课堂精析重难 深度发掘知能 03 课时跟踪检测 3 01 课前预知教材 落实主干基础 一、点电荷的电场 1．点电荷电场的电场强度大小 场源 静电力 场源 2．点电荷电场的电场强度方向 若Q为正电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线指向_____； 若Q为负电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线指向____。 该点 以点电荷Q为球心的球面上各点电场强度大小相同，方向不同。 二、场强叠加原理　匀强电场  1．场强叠加原理：如果有多个点电荷同时存在，电场中任一点的电场强度等于这些点电荷各自在该点产生的电场强度的_________。 2．匀强电场 (1)电场强度_____和_____都处处相同的电场。 (2)匀强电场的电场线为相互_____的等间距的直线。 矢量和 大小 方向 平行 1. 如图所示，为放入点电荷Q的电场中A点试探电荷的受力情况。 请对以下结论作出判断。 (1)A点的电场强度方向与力FA方向相同。( ) (2)A点离Q的距离r越小，A点的电场强度越大。( ) [微情境·大道理] × √ × × 2.带有等量异种电荷的两金属板之间的电场分布如图所示，这个电场具有什么特点？ 提示：各处电场强度大小相等，方向相同。 02 课堂精析重难 深度发掘知能 任务驱动　 真空中某一点电荷Q产生的电场，在距Q为r的A点放入q，受到电场力为F。如何根据已知条件求解A处的场强大小？ 强化点(一)　 电场强度两个计算公式的比较 表达式 E＝ E＝ 本质区别 定义式 决定式 意义及用途 给出了一种量度电场强弱的方法 指明了点电荷电场的场强大小的决定因素 [要点释解明] 适用范围 一切电场 真空中点电荷的电场 Q或q意义 q表示引入电场的试探(或检验)电荷的电荷量 Q表示产生电场的点电荷的电荷量 关系理解 E用F与q的比值来表示，但E的大小与F、q大小无关 E不仅用Q、r来表示，且E∝Q，E∝ 续表 [题点全练清] 答案:C　 2．在一个点电荷Q产生的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力F跟试探电荷电荷量q的关系图像如图所示，F的正方向为x轴的正方向。求： (1)B点的电场强度的大小和方向； (2)试判断点电荷Q的电性，并说明理由； (3)点电荷Q的位置坐标。 (1)如图甲所示，在正点电荷Q的电场中有一试探 电荷q，已知q到Q的距离为r，Q对q的静电力是多大？ Q在q所在位置产生的电场的电场强度大小是多少？方向如何？ 强化点(二)　 电场强度的叠加 (2)如果再有一正点电荷Q′＝Q，放在如图乙所示的两个不同位置，q所在位置的电场的电场强度大小分别是多少？ 1．由于电场强度是矢量，故欲求出各个电荷在某点产生的电场强度的矢量和需用平行四边形定则。 2．各个电荷产生的电场是独立的、互不影响的。 3．计算不能视为点电荷的带电体的电场强度时，可以把带电体分成很多小块，每个小块都可以看成点电荷，用点电荷的电场叠加的方法计算。 [要点释解明] [典例]　 如图所示，真空中带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r。求： (1)两点电荷连线的中点O处的场强的大小和方向； (2)在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向。 [变式拓展]　上面[典例]中，若将点电荷－Q换成＋Q，则两点电荷连线的中垂线上的场强方向怎样？中垂线右侧、右侧点电荷左侧的场强方向怎样？ 提示：中垂线上场强方向如图甲。 两电荷连线上方中垂线上的场强沿中垂线指向上。 两电荷连线下方中垂线上的场强沿中垂线指向下。 中垂线右侧、右侧点电荷左侧的场强方向如图乙。 电场强度叠加的三种常用方法 (1)合成法：电场强度是矢量，合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则)；对于同一直线上电场强度的合成，可先规定正方向，进而把矢量运算转化成代数运算。 (2)对称法：对称法实际上就