选修3-1第六章第1课时电场力的性质

选修3-1第六章第1课时电场力的性质目录contents电场基本概念与性质电荷在电场中受力分析电势能、电势差和等势面带电粒子在匀强电场中运动规律平行板电容器与静电感应现象总结回顾与拓展延伸01电场基本概念与性质存在于电荷周围的一种特殊物质，它对放入其中的电荷产生力的作用。电场定义用电场强度（E）来描述电场的强弱和方向，电场强度是矢量，其方向与正电荷所受电场力方向相同。描述方法电场定义及描述方法表示电场的强弱和方向的物理量，用E表示，单位是牛/库（N/C）。规定为正电荷在该点所受电场力的方向。电场强度与方向电场强度方向电场强度电场线特点电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处。电场线的疏密程度表示电场的强弱，电场线越密的地方电场越强，电场线越疏的地方电场越弱。电场线不相交、不相切。电场线定义：为了形象地描述电场而引入的线，实际上并不存在。电场线及其特点02电荷在电场中受力分析库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。点电荷间作用力同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。库仑定律与点电荷间作用力电场力大小电场力的大小等于电荷量与电场强度的乘积，即F=qE。电场力方向正电荷在电场中受力的方向与电场强度的方向相同，负电荷在电场中受力的方向与电场强度的方向相反。电场力大小和方向判断分析点电荷在匀强电场中的受力情况，根据电场力公式进行计算。实例一实例二实例三分析两个点电荷之间的相互作用力，根据库仑定律进行计算。分析电荷在复合电场中的受力情况，需要综合考虑多个电场的叠加效应。030201受力分析实例解析03电势能、电势差和等势面电荷在电场中具有的势能，用Ep表示。电势能定义Ep=qφ，其中q为电荷量，φ为电势。电势能计算电势能具有相对性，与零电势点的选择有关。电势能性质电势能概念及计算方法

电势差定义和计算公式电势差定义电场中两点的电势之差，用U表示。电势差计算U=φ1-φ2，其中φ1和φ2分别为两点的电势。电势差性质电势差是标量，其正负表示大小和方向。等势面定义：电场中电势相等的各个点构成的面。等势面特点及判断方法等势面特点等势面一定跟电场线垂直。在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。等势面特点及判断方法010204等势面特点及判断方法电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。任意两个等势面都不会相交。等差等势面越密的地方电场强度越大。等势面判断方法：根据电场线的方向和电势的高低来判断等势面的位置和方向。0304带电粒子在匀强电场中运动规律电场强度恒定在匀强电场中，电场强度的大小和方向都是恒定的，不随空间位置的变化而改变。电势差与电场强度关系匀强电场中，两点间的电势差与它们沿电场线方向的距离成正比，与电场强度的大小也成正比。电场线平行且等间距匀强电场的电场线是一组平行且等间距的直线，表示电场强度的大小和方向在空间中保持不变。匀强电场特点描述带电粒子在匀强电场中受到的电场力方向与电场强度的方向相同或相反，取决于粒子的带电性质。电场力方向带电粒子受到的电场力大小与粒子的电荷量和所在位置的电场强度大小成正比。电场力大小在匀强电场中，带电粒子的运动轨迹通常是一条抛物线或直线，具体形状取决于粒子的初速度和受力情况。运动轨迹带电粒子在匀强电场中受力分析偏转运动如果带电粒子的初速度与电场力方向垂直，粒子将做类平抛运动，速度方向会发生偏转，同时速度大小也会发生变化。加速运动如果带电粒子的初速度与电场力方向相同或相反，粒子将做匀加速直线运动，速度大小和方向都会发生变化。速度变化规律在匀强电场中，带电粒子的速度变化规律遵循牛顿第二定律和动量定理，可以通过受力分析和运动学公式进行求解。运动轨迹和速度变化规律05平行板电容器与静电感应现象由两块平行放置的金属板构成，中间为绝缘介质，形成电容器的两个极板。结构当平行板电容器接通电源后，正极板上的自由电子受到电源电场力的作用向负极板移动，使得正极板带正电，负极板带负电。在电源电场力作用下，正、负电荷分别聚集在两个极板上，形成电场。工作原理平行板电容器结构和工作原理静电感应现象产生条件存在电场必须有外电场存在，使得导体内的自由电荷受到电场力的作用。导体处于静电平衡状态导体内的自由电荷在电场力作用下移动，直到导体内部电场强度为零，达到静电平衡状态。03表面附近电场线与表面垂直在导体表面附近，电场线总是与导体表面垂直，且指向导体外部。01内部电场强度为零导体内部自由电荷的移动使得内部电场强度为零，即导体内部没有净电荷。02电荷分布在导体表面在静电平衡状态下，导体的净电荷只分布在导体表面上，且电荷分布与导体表面的形状有关。静电平衡状态下导体特点06总结回顾与拓展延伸电场强度描述电场的力的性质的物理量，其大小等于单位电荷在电场中受到的电场力。电场强度的方向与正电荷在电场中受到的电场力方向相同。电势描述电场的能的性质的物理量，其大小等于单位正电荷在电场中从某点移到参考点（零电势点）时电场力所做的功。电势具有相对性，其大小与零电势点的选择有关。电势差描述电场中两点间电势的差值，也叫电压。其大小等于单位正电荷从电场中一点移到另一点时电场力所做的功。电场线为了形象地描述电场而引入的线，电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，电场线的疏密程度反映电场的强弱。关键知识点总结回顾求解电场强度时，要注意电场强度的方向，以及电荷的正负对电场强度方向的影响。利用电场线和等势面的性质，可以判断电场强度、电势、电势差等物理量的变化情况。在求解电势和电势差时，要选择合适的零电势点，并理解电势的相对性。掌握一些常见的电场模型，如点电荷、匀强电场、平行板电容器等，以便在解题时能够快速准确地应用相关公式和定理。解题技巧和方法分享静电场与恒定电流静电场是静止电荷产生的电场，而恒定电流是电荷的定向移动形成的电流。两者之间存在密切的联系，可以通过静电场的知识来理解恒定电流的性质和特点。电场与磁场电场和磁场是物质存在的两种基本形式之一，它们之间既有相似之处也有不同之处。例如，电场和磁场都可以对电荷产生作用力，但它们的力的性质和方向