第三節(jié)電場強度PPT課件

1、第三節(jié) 電場強度 兩電荷不直接接觸，兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用它們之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的是怎樣產(chǎn)生的? ?問題問題1兩電荷間相互作用時不直接接觸，它們之間的相互作用也是通過別的物質(zhì)作用的，這就是電場。電荷電荷A A對電荷對電荷B B的作用，實際上是的作用，實際上是電荷電荷A A的電場對電荷的電場對電荷B B的作用的作用 B電荷電荷A電荷電荷一一. .電場：電場：2 2、基本性質(zhì)、基本性質(zhì)電場的物質(zhì)性電場的物質(zhì)性 對放入其中的電荷有力的作用，這種對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫力叫電場力電場力。1 1、定義：、定義：存在于帶電體周圍的特殊存在于帶電體周圍的特殊物質(zhì)物質(zhì)。 3 3

2、、電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生、電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生. .電荷電荷A A電場電場電荷電荷B B電場強度電場強度:表示電場的強弱和方向表示電場的強弱和方向場源電荷場源電荷QQ：產(chǎn)生電場的電荷產(chǎn)生電場的電荷檢驗電荷檢驗電荷q:用來檢驗電場的電量很小（不影響原電用來檢驗電場的電量很?。ú挥绊懺妶觯?；體積很小（可以當作質(zhì)點）的電荷。場）；體積很?。梢援斪髻|(zhì)點）的電荷。電場中電場中不同不同的點，同一的點，同一電荷所受力也不同，比電荷所受力也不同，比值值F/qF/q一般是一般是不同不同的。的。 如圖所示，在場電荷如圖所示，在場電荷Q 形成的電場中形成的電場中A 點，分別放一點，分別放一檢驗

3、電荷檢驗電荷+q , +2q , +3q ，分別計算檢驗電荷所受的電場力分別計算檢驗電荷所受的電場力大小和大小和F / q 的比值的比值。3q2qq F / q電場力電場力 F檢驗電荷檢驗電荷的電荷量的電荷量q QqA+FrkQ qr2kQr22kQ qr2kQr23kQ qr2kQr2二二. .電場強度電場強度1. 1.定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力F F跟跟它的電荷量它的電荷量q q的的比值比值，叫做該點的電場強度，簡，叫做該點的電場強度，簡稱場強。稱場強。5.5.物理意義：物理意義： 場強反映電場的力的性質(zhì)，由電場本身決定，場強反映電場的力的

4、性質(zhì)，由電場本身決定，與放入的試探電荷無關(guān)與放入的試探電荷無關(guān) 。 3.3.單位：單位：牛牛/ /庫庫(N/C) (N/C) 4.4.方向：電場強度是方向：電場強度是矢量矢量，規(guī)定其方向與，規(guī)定其方向與正電正電荷荷在該點的受力方向相同。在該點的受力方向相同。 2.2.定義式：定義式：FEq1.設(shè)：試探電荷的電荷量設(shè)：試探電荷的電荷量q=+5.010-9C，測得它在，測得它在電場中的電場中的A點受到的電場力為點受到的電場力為F=3.010-4N，求：求：A點的場強是多大？點的場強是多大？如果改用電荷量為如果改用電荷量為q=+6.0q=+6.0 1010-9-9C C的試探電荷，來確的試探電荷，來

5、確定該點的場強，場強會不會改變？定該點的場強，場強會不會改變？ 如果如果A A點未放試探電荷，則點未放試探電荷，則A A點的場強大點的場強大小為多少？方向呢？小為多少？方向呢？三、真空中點電荷的場強三、真空中點電荷的場強2QEkr P11討論與交流討論與交流1 1、大小、大小2.2.場強方向：場強方向：正正點電荷電場方向點電荷電場方向背離背離電荷電荷 負負點電荷電場方向點電荷電場方向指向指向電荷電荷適用范圍適用范圍電荷的意義電荷的意義FEq2QEkr定義式，適定義式，適用于一切電用于一切電場場僅對點電荷僅對點電荷的電場適用的電場適用q q是檢驗電是檢驗電荷，荷，E E與與q q無關(guān)無關(guān)QQ是場

6、源電是場源電荷，荷，E E與與QQ成正比成正比FEq2QEkr和和的區(qū)別的區(qū)別：1 1、電場中有一點、電場中有一點P P，下列哪些說法正確的是（，下列哪些說法正確的是（ ）A A 若放在若放在P P點的試探電荷的電量減半，則點的試探電荷的電量減半，則P P點點的場強減半。的場強減半。B B 若若P P點沒有點沒有試探試探電荷，則電荷，則P P點的場強為零。點的場強為零。C PC P點的場強越大，則同一電荷在點的場強越大，則同一電荷在P P點受到的點受到的電場力越大。電場力越大。D PD P點的場強方向為點的場強方向為試探試探電荷在該點的受力方向電荷在該點的受力方向C課堂訓練課堂訓練2 2、真空

7、中有一電場，在電場中的、真空中有一電場，在電場中的P P點放一電點放一電量為量為 4 41010-9-9C C的的試探試探電荷，它受到的電場力電荷，它受到的電場力2 2 1010-5-5NN，則，則P P點的場強度點的場強度 N/CN/C；把；把試探試探電荷的電量減少為電荷的電量減少為2 2 1010-9-9C C，則檢驗電，則檢驗電荷所受的電場力為荷所受的電場力為 NN。 如果把這個如果把這個試探試探電荷取走，則電荷取走，則P P點的電場強度點的電場強度為為 N/CN/C。5103110-551033 3、 關(guān)于電場強度，下列說法正確的是（關(guān)于電場強度，下列說法正確的是（ ） A A E E

8、=F/qF/q，若，若q q減半，則該處的場強變?yōu)樵瓬p半，則該處的場強變?yōu)樵瓉淼膩淼? 2倍倍 B BE E=kQ/kQ/r r2 2中，中，E E與與QQ成正比，而與成正比，而與r r平方成平方成反比反比 C C在以一個點電荷為球心，在以一個點電荷為球心，r r為半徑的球面為半徑的球面上，各點的場強均相同上，各點的場強均相同 D D電場中某點的場強方向就是該點所放電電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向荷受到的電場力的方向B4、對于點電荷、對于點電荷Q產(chǎn)生的電場，下列說法正確的產(chǎn)生的電場，下列說法正確的是是A、電場強度的表達式仍成立，即、電場強度的表達式仍成立，即E=F/Q，

9、式，式中的中的Q就是產(chǎn)生電場的點電荷就是產(chǎn)生電場的點電荷B、在真空中，電場強度的表達式為、在真空中，電場強度的表達式為E=KQ/r2，式中的式中的Q就是產(chǎn)生電場的點電荷就是產(chǎn)生電場的點電荷C、在真空中、在真空中E=kq/r2，式中，式中q是檢驗電荷是檢驗電荷D、上述說法都不對、上述說法都不對B1 1、電場強度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四、電場強度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則邊形法則 E+E-E合合四、電場強度的疊加四、電場強度的疊加PQ1Q2 在真空中有兩個點電荷在真空中有兩個點電荷Q Q1 1= =3.03.01010-8-8C C和和Q Q2 2= =3.03.01010-8-8C C，它

10、們相距，它們相距0.1m0.1m，求，求電場中電場中A A點的場強（點的場強（A A點與兩個點電荷點與兩個點電荷的距離相等，的距離相等，r=0.1mr=0.1m）EA=2.7104N/C 五、電場力正電荷的電場力方向與場強方向相同正電荷的電場力方向與場強方向相同 F FqEqE負電荷的電場力方向與場強方向相反負電荷的電場力方向與場強方向相反在真空中有兩個點電荷在真空中有兩個點電荷q q1 1和和q q2 2，分別位于，分別位于A A和和B B，相距相距20 cm20 cm，q q1 1為為4 41010-8-8 C C，q q2 2為為8 81010-8-8 C C。則在則在ABAB連線上連線

11、上A A點的外側(cè)離點的外側(cè)離A A 點點20 cm20 cm處的處的D D點點場強大小、方向如何場強大小、方向如何? ? 課堂訓練課堂訓練D點場強點場強E合合=E1+E2=4.5103 (N/C), 方向由方向由A指向指向D。 解：如圖，取向左為正方向，q1在D點的場強)/(1092 . 01041093289211CNrqkEADE1方向向左,取E1=9103(N/C)/(105 . 44 . 01081093289222CNrqkEBDq2在D點的場強E2方向向右,取E1=-4.5103(N/C)BAD六、電場線六、電場線 1. 1.概念概念: :電場線是用來形象地描述電場強電場線是用來形

12、象地描述電場強弱與方向特性的一簇曲線弱與方向特性的一簇曲線.( .(電場線是假想電場線是假想的，實際電場中并不存在的，實際電場中并不存在.) .)2.2.電場線的特征電場線的特征靜電場的電場線靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷起于正電荷止于負電荷，孤，孤立的正電荷（或負電荷）的電場線止于（或起立的正電荷（或負電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠處點于）無窮遠處點.( .(單向的單向的, ,非閉合的非閉合的) )電場線電場線不不會會相交相交，也不會相切，也不會相切.電場線電場線疏密疏密反映電場反映電場強弱強弱, ,電場線電場線密密的地方的地方場強場強大大，電場線，電場線疏疏的地方場強的地方場強小小

13、. .電場線上每一點的電場線上每一點的切線方向切線方向，都和該點的，都和該點的場場強方向強方向一致一致.特點：特點：a a、離點電荷越近、離點電荷越近, ,電場線越密電場線越密, ,場強越大場強越大. .b b、以點電荷為球心作個球面、以點電荷為球心作個球面, ,電場線處處與電場線處處與球面垂直球面垂直, ,在此球面上場強大小處處相等，在此球面上場強大小處處相等，方向不同方向不同. .3.3.幾種常見電場中電場線的分布及特點幾種常見電場中電場線的分布及特點正、負點電荷的電場中電場線的分布正、負點電荷的電場中電場線的分布特點：特點：a a、沿點電荷的連線、沿點電荷的連線, ,場強先變小后變大場強

14、先變小后變大. .b b、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上, ,場強方場強方向均相同向均相同, ,且總與中垂面（中垂線）垂直且總與中垂面（中垂線）垂直. .等量異種點電荷形成的電場中的電場線等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布分布c c、在中垂面（中垂線）上、在中垂面（中垂線）上, ,與兩點電荷連線的中與兩點電荷連線的中點點0 0等距離各點場強相等等距離各點場強相等. .等量同種點電荷形成的電場中電場中電場等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況線分布情況特點：特點：a a、兩點電荷連線中點、兩點電荷連線中點OO處場強為處場強為0.0.b b、兩點電荷連線

15、中點附近的電場線非常稀、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀 疏，但場強并不為疏，但場強并不為0.0.c c、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏變密后變疏. .勻強電場勻強電場特點：特點：a a、勻強電場是大小和方向都相同的電場，故、勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電場線是勻強電場的電場線是平行等距平行等距的直線的直線. .b b、電場線的疏密反映場強大小，電場方向與、電場線的疏密反映場強大小，電場方向與電場線平行電場線平行. .例例1 1：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是：（下

16、列說法正確的是：（ ）A A、這個電場只能是負電荷的電場、這個電場只能是負電荷的電場B B、點電荷、點電荷q q在在A A、B B兩處受到的電場力兩處受到的電場力F FB BFFA AC C、點電荷、點電荷q q在在A A、B B兩處的加速度大小，兩處的加速度大小，a aA AaaB B （不計重力）（不計重力）D D、負電荷在、負電荷在B B點處受到的電場力方向沿點處受到的電場力方向沿B B點切點切 線方向線方向ABB例例2 2：如圖為一條電場線，下列說法正確的是：如圖為一條電場線，下列說法正確的是：（ ）A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因電場線是直線，所以是勻強電場

17、，故、因電場線是直線，所以是勻強電場，故 E EA A=E=EB BC C、A A點電場方向一定由點電場方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB兩點的場強方向不能確定兩點的場強方向不能確定ABC例例3 3：正檢驗電荷：正檢驗電荷q q在電場中在電場中P P點處開始向點處開始向QQ點作減速運動，且運動的加速度值越來點作減速運動，且運動的加速度值越來越?。ㄖ亓Σ挥嫞瑒t可以確定它所處的越?。ㄖ亓Σ挥嫞瑒t可以確定它所處的電場可能是：（電場可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQCabABa例例4 4：如圖：如圖a a所示，所示，A A、B B是一個點電荷產(chǎn)生的電場是一個點電荷產(chǎn)生的電場的電場線，如圖的電場線，如圖b b則是方向在電場線上，則是方向在電場線上，a a、b b兩兩處的檢驗電荷的電荷量大小與所受電場力大小之處的檢驗電荷的電荷量大小與所受電場力大小之間的函數(shù)圖線，則：（間的函數(shù)圖線，則：（ ）A A、點電荷是正電荷，位置在、點電荷是正電荷，位置在B B側(cè)側(cè)B B、點電荷是正電荷，位置在、點電荷是正電荷，位置在A A側(cè)側(cè)C C、點電荷是負電荷，位置在、點電荷是負電荷，位置在A A側(cè)側(cè)D D、點電荷是負電荷，位置在、點電荷是負電荷，位置在B B側(cè)側(cè)qFbB圖a圖bP14/3 有同學說,電場線就是帶電粒子在電場中運動的軌跡.這一說法對嗎?為什么?結(jié)論結(jié)論: :電場線