高三一轮复习《重要物理思想方法在“叠加电场”中的应用》课件.ppt
,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,授课人：国建云,夷陵中学高三物理备课组,人走 三峡，书读夷陵,方法探索（1）,例1如图1-1所示，若真空中有一对相距L的等量正电荷，其电量均为Q，在二者连线的中垂线上有一点A， A与Q的连线与中垂线所成夹角为，求A点的场强为多大?,A,图1-1,Q,Q,L,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,由几何关系，A点与场源电荷Q的距离为,A,图1-1,E1,E2,E,Q,Q,由点电荷的场强公式,E=,E1=E2=,作出电荷产生的电场强度矢量如下：,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,由平行四边形定则得合场强:,A,图1-1,E1,E2,E,Q,Q,解决场强叠加问题的基本思路：,应用矢量法则，合成与分解,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,变式1-1：如图所示，真空中有三个等量的正电荷，电量均为Q，它们均匀分布于一圆锥的底面圆上，圆锥顶点为A，母线长L，母线与圆锥的高线所成的夹角为，试求A点的场强为多大？,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,一个电荷Q的场强为：,将E1分解，其水平分量为：,其竖直分量为：,E1,E1x,E1y,先考虑一个电荷的场强：,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,由几何特点，另两个电荷Q的场强为：,水平分量均为：,竖直分量均为：,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,场强水平分量的俯视图为：,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,场强叠加的俯视图为：,由此可知，水平方向的场强矢量叠加为零，即,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,竖直方向的场强叠加为：,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,变式1-2：如图所示，在竖直平面内固定一个半径为R的均匀带电的金属细圆环已知圆环带电荷量为Q，静电力常量为k，在圆环中心轴线上有某一点P距离圆环任一点的距离为L，则该点的电场强度为(),应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,变式1-2,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,q,变式1-2,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,变式1-2,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,变式1-2,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,变式1-2,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,在“叠加电场”中求电场强度，其基本思想是电场强度矢的 ；而利用模型的 进行叠加，常常可以使问题大大简化，如果有无数多个电荷均匀分布，求场强还可能用到,方法小结1：,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,合成与分解,对称性,微元法,例2如图2-1所示，边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定着三个等量正点电荷q，则该三角形中心O点处的场强为 （填结果）若C点无电荷则O点处的场强为 。 （填结果）若C点为一电量为q的点电荷，如图2-2所示，则该三角形中心O点处的场强为( ),+q,图2-1,图2-2,方法探索（2）,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,+q,图2-1,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,变式2-1均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的直线，在直线上有M、N两点， 已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为(),应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,如果想利用题设关键条件，我们需要：,将半球壳补充为完整球壳,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,由对称性，左半球壳在N处产生的场强与右半球壳在M处产生的场强关系为：,大小相等，方向相反,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,若已知对称模型的的场强结论，而带电模型又不是完整的对称模型，可考虑先 完整再 补充部分的场强从而得到所求，我们称这种方法为,方法小结2：,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,补充,消去,补偿法。,对称性和补偿法常结合使用,本课总结：,1.在叠加电场中求电场强度，基本思想是：,矢量的合成与分解,2.根据不同模型，还常常用到以下重要方法：,对称性、微元法、补偿法,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,课堂回味1.如图所示，电量为q和q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有( )A体中心、各面中心和各边中点B体中心和各边中点C各面中心和各边中点D体中心和各面中心,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,图中共有8个电荷，分布于立方体的8个顶点上，且，正好4正4负,考虑到对称性，可以两同种电荷为一组，先两两叠加，再最终叠加,以体中心、面中心、边中点为对称中心分别检验，可知答案为：,（D）,模型特点：,重要物理思想方法在叠加电场中的应用,课堂回味2：一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为Q的电荷，另一电荷量为q的点电荷放在球心O上由于对称性，点电荷受力为零现在球壳上挖去半径为r(rR)的一个很小的圆孔，则此时置于球心处的点电荷(),重要物理思想方法在叠加电场中的应用,根据 补偿法考虑：,先将圆孔补上，则q受力为0，补上的这块对q的作用力应与剩余部分对q的作用力：,等大反向,圆孔所带的电量为：,球壳上单位面积所带的电量为：,重要物理思想方法在叠加电场中的应用,根据对称性：,圆孔对q的作用力为：,故，正确答案为（）,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,本课结束，谢谢！,下节更精彩，敬请期待,应用重要物理思想方法在叠加电场中求场强,
