人教版高中物理選修3-11.3電場強(qiáng)度(共41張PPT)

1、電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度討論 電荷間的相互作用需不需要借助媒介來實電荷間的相互作用需不需要借助媒介來實現(xiàn)？現(xiàn)？電荷之間的相互作用電荷之間的相互作用力是如何發(fā)生的？力是如何發(fā)生的？ 18371837年法拉第提出年法拉第提出“場場”的概念的概念 英國物理學(xué)英國物理學(xué)家家 法拉第法拉第（1791-18671791-1867） 電荷之間通過電荷之間通過電場電場發(fā)生相互作發(fā)生相互作用用. .電場電場電荷電荷 A電荷電荷 B 產(chǎn)生產(chǎn)生作用于作用于 產(chǎn)生產(chǎn)生作用于作用于 1. 電場電場 定義：電場是看不見但確是客觀存在的，定義：電場是看不見但確是客觀存在的，一種特殊物質(zhì)形態(tài)。一種特殊物質(zhì)形態(tài)。 靜電場靜電場 存在于

2、靜止電荷周圍的電場稱為靜電場存在于靜止電荷周圍的電場稱為靜電場 3. 電場力電場力 電荷間的相互作用力稱為電場力。電荷間的相互作用力稱為電場力。 4.電場的基本性質(zhì)：電場的基本性質(zhì)： 對放入其中的電荷具有力的作用（電荷和對放入其中的電荷具有力的作用（電荷和電荷間的作用力是通過電場來實現(xiàn)的）電荷間的作用力是通過電場來實現(xiàn)的） 一、電一、電 場場怎樣描述電場的強(qiáng)弱？怎樣描述電場的強(qiáng)弱？ 場源電荷：場源電荷：產(chǎn)生電場的電荷產(chǎn)生電場的電荷Q Q+Q Q試探電荷：試探電荷：電量比較小、體積比較小電量比較小、體積比較小 的電荷的電荷q q+qF問題問題2 2 怎樣描述電場的強(qiáng)弱呢？怎樣描述電場的強(qiáng)弱呢？+

3、Q QF3+qF2+qF1+q同一同一點電荷距場源電荷點電荷距場源電荷不同位置不同位置的受力情況的受力情況 不同.F2= 22rkQqF3= 23rkQq+Q Q它們之間它們之間有什么規(guī)有什么規(guī)律嗎？律嗎？F1= 21rkQq2332211rkQqFqFqF AF二二. 電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度(E)1.定義：定義：放入電場中某點的試探電荷放入電場中某點的試探電荷q,q,所受的所受的電場力電場力F F跟它的電荷量跟它的電荷量q q的的比值比值，叫做該點的電場，叫做該點的電場強(qiáng)度。強(qiáng)度。3.單位單位：牛牛/ /庫庫(N/C)(N/C)4.矢量性：矢量性： 2.定義式定義式：qFE電場中某點的場強(qiáng)方向電場

4、中某點的場強(qiáng)方向規(guī)定為：規(guī)定為：跟跟正正電荷在該點所受電場力方向電荷在該點所受電場力方向相相同同；跟跟負(fù)負(fù)電荷在該點所受電場力方向電荷在該點所受電場力方向相反相反。5.理解理解 （3）由電場）由電場本身的性質(zhì)本身的性質(zhì)決定，決定，與試探與試探電荷電荷的正負(fù)、電荷量的大小及受到的電的正負(fù)、電荷量的大小及受到的電場力都無關(guān)。場力都無關(guān)。（1） 為定義式，適用于為定義式，適用于一切電場一切電場。qFE （2）電場強(qiáng)度是反映電場）電場強(qiáng)度是反映電場強(qiáng)弱和方向強(qiáng)弱和方向的物理量。的物理量。 （4）用于求電場力：）用于求電場力：F=qE 根據(jù)場強(qiáng)的定義式根據(jù)場強(qiáng)的定義式EFq可以知道可以知道A、電場中某點

5、的場強(qiáng)跟放入該點的電荷所受的、電場中某點的場強(qiáng)跟放入該點的電荷所受的 電場力成正比，跟放入該點的電荷的電荷量電場力成正比，跟放入該點的電荷的電荷量 成反比成反比B、電場中的某一點，如果不放入檢驗電荷，則、電場中的某一點，如果不放入檢驗電荷，則 該點的場強(qiáng)為零該點的場強(qiáng)為零C、電場中的某一點，如果不放入檢驗電荷，則、電場中的某一點，如果不放入檢驗電荷，則 該點的場強(qiáng)為無窮大該點的場強(qiáng)為無窮大D、電場中的某一點，不管放不放入檢驗電荷，、電場中的某一點，不管放不放入檢驗電荷， 也不管檢驗電荷的電荷量是多少，該點的場也不管檢驗電荷的電荷量是多少，該點的場 強(qiáng)都是一定的強(qiáng)都是一定的答案答案 D 真空中有

6、一電場，在電場中的真空中有一電場，在電場中的P P點放一電量點放一電量為為4 41010-9-9C C的試探電荷，它受到的電場力的試探電荷，它受到的電場力 2 21010-5-5NN，則，則P P點的場強(qiáng)度點的場強(qiáng)度_N/CN/C；把試；把試探電荷的電量減少為探電荷的電量減少為2 21010-9-9C C，則檢驗電荷所，則檢驗電荷所受的電場力為受的電場力為_NN。 如果把這個試探如果把這個試探電荷取走，則電荷取走，則P P點的電場強(qiáng)度為點的電場強(qiáng)度為_N/CN/C。5103110-55103 點電荷在點電荷在 r 處的電場強(qiáng)度大小為處的電場強(qiáng)度大小為 三、點電荷的電場強(qiáng)度三、點電荷的電場強(qiáng)度F

7、E2rqQkF 2rQkqFE 2rQkE r+qQP 在點電荷在點電荷Q 形成的電場中，距形成的電場中，距Q 為為 r 的的P 點，點，檢驗電荷受到的電場力為檢驗電荷受到的電場力為 根據(jù)電場強(qiáng)度的定義，可知根據(jù)電場強(qiáng)度的定義，可知P 點的電場強(qiáng)度大小為點的電場強(qiáng)度大小為(Q表示表示場源電荷場源電荷的電量的電量) 解解:（1）P 點的電場強(qiáng)度大小為點的電場強(qiáng)度大小為F QqP 電場強(qiáng)度方向與放在電場強(qiáng)度方向與放在 P 點的負(fù)點電荷所受電場力的方點的負(fù)點電荷所受電場力的方向相反。向相反。EN/C100 . 4100 . 295 qFEN/C100 . 53 在與場源電荷在與場源電荷Q 相距相距

8、r = 30 cm 的的P 點，點，q = 4.010- -9 C 的負(fù)的負(fù)點電荷受到的電場力點電荷受到的電場力F = 2.010- -5 N，方向指向方向指向Q , 如圖所示如圖所示。（1）求求P 點電場強(qiáng)度的大小和方向點電場強(qiáng)度的大小和方向;（2）Q 為何種電荷，為何種電荷，其電荷量是多少？其電荷量是多少？ （2）因為場源電荷因為場源電荷 Q 對負(fù)點電荷對負(fù)點電荷q 產(chǎn)生的是吸引力，產(chǎn)生的是吸引力，因此，因此，Q 應(yīng)該是正電荷應(yīng)該是正電荷。krEQ2 C100 . 930. 0100 . 5=923 根據(jù)點電荷的電場強(qiáng)度公式根據(jù)點電荷的電場強(qiáng)度公式 ，正電荷的電荷，正電荷的電荷量為量為2r

9、QkE F QqP+EC100 . 5=8- -+1Q2QP 如果有幾個點電荷同時存在，在幾個點電荷共如果有幾個點電荷同時存在，在幾個點電荷共同形成的電場中，如何求某點的電場強(qiáng)度呢？同形成的電場中，如何求某點的電場強(qiáng)度呢？1E2E 因為電場強(qiáng)度是矢量，若幾個點電荷同時存在，這時某因為電場強(qiáng)度是矢量，若幾個點電荷同時存在，這時某點的電場強(qiáng)度，等于各個點電荷在該點單獨產(chǎn)生的電場強(qiáng)度點的電場強(qiáng)度，等于各個點電荷在該點單獨產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和。的矢量和。1E2E+1Q2QPEE 四、電場的疊加四、電場的疊加電場的疊加電場的疊加矢量運(yùn)算法則矢量運(yùn)算法則平行四邊形法則平行四邊形法則練習(xí)：練習(xí)：在電場中在

10、電場中A A處放點電荷處放點電荷+q+q，其受電場力為，其受電場力為F F，方向向左，則方向向左，則A A處場強(qiáng)大小處場強(qiáng)大小 ，方向，方向為為 ；若將若將A A處放點電荷為處放點電荷為2q2q，則該處電場強(qiáng)度，則該處電場強(qiáng)度大小為大小為 ，方向為，方向為 。Fq向左向左Fq向左向左練習(xí)練習(xí) 真空中，兩個等量異種電荷電量真空中，兩個等量異種電荷電量數(shù)值均為數(shù)值均為q，相距，相距r 。兩點電荷連線中。兩點電荷連線中點處的電場強(qiáng)度的大小為點處的電場強(qiáng)度的大小為 A、0 B、2kqr2 C 、4kqr2 D、 8kqr2 答案答案 D練習(xí)練習(xí) 如圖所示，在真空中有兩個點電荷如圖所示，在真空中有兩個點

11、電荷Q13.0108C和和Q23.0108C，它們相距它們相距0.1m。求電場中。求電場中A點的場強(qiáng)。點的場強(qiáng)。A點點與兩個點電荷的距離與兩個點電荷的距離r相等，相等，r0.1m。EE1cos600E2cos600 2 E1cos600 2kQ1cos600r2 2.7104 Vm Q1Q2AE1E2E合合 我們可以在電場中畫出一系列帶箭頭的曲線我們可以在電場中畫出一系列帶箭頭的曲線，使這些曲線上每一點的切線方向，使這些曲線上每一點的切線方向, 都和該點的都和該點的電場強(qiáng)度方向相同。這些曲線叫做電場線電場強(qiáng)度方向相同。這些曲線叫做電場線。 1. 電場線電場線 1 1、正、負(fù)點電荷的電場中電場線

12、的分布、正、負(fù)點電荷的電場中電場線的分布 。EEE。4 4電場線的特征電場線的特征（1 1） 靜電場的電場線總是從正電荷（或者從靜電場的電場線總是從正電荷（或者從無窮遠(yuǎn)）出發(fā)到負(fù)電荷終止（或者延伸到無無窮遠(yuǎn)）出發(fā)到負(fù)電荷終止（或者延伸到無窮遠(yuǎn)）；窮遠(yuǎn)）；（2）電場線越密的地方，場強(qiáng)越大）電場線越密的地方，場強(qiáng)越大; 電場線越電場線越稀的地方，場強(qiáng)越??；稀的地方，場強(qiáng)越?。磺芯€方向切線方向-該點的電場方向該點的電場方向（3）任意兩條電場線都不相交）任意兩條電場線都不相交.也不閉合也不閉合4 4電場線的特征電場線的特征（4 4）電場線是假想線，不是真實存在的。）電場線是假想線，不是真實存在的。 如

13、圖所示A，B兩點場強(qiáng)相同的是( )ABBBBAAA A B C DC關(guān)于電場，下列敘述正確的是關(guān)于電場，下列敘述正確的是( )A.以點電荷為圓心，以點電荷為圓心，r為半徑的球面上，各點的場強(qiáng)為半徑的球面上，各點的場強(qiáng)都相同都相同B.正電荷周圍的電場一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)度正電荷周圍的電場一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)度大大C.在電場中某點放入檢驗電荷在電場中某點放入檢驗電荷q，該點的場強(qiáng)為，該點的場強(qiáng)為EF/q，取走，取走q后，該點場強(qiáng)不為零后，該點場強(qiáng)不為零D.電荷在電場中某點所受電場力很大，則該點電場電荷在電場中某點所受電場力很大，則該點電場一定很大一定很大 CE1E2如果相交，交點就會有兩個

14、切線方向，而同一點的場強(qiáng)和方向是唯一的。 的電場叫勻強(qiáng)電場。的電場叫勻強(qiáng)電場。6 6勻強(qiáng)電場勻強(qiáng)電場電場線的特點：電場線的特點：E E 各點場強(qiáng)大小和方向都相同各點場強(qiáng)大小和方向都相同的電場叫勻強(qiáng)電場。的電場叫勻強(qiáng)電場。電場線：距離相等的平行直線電場線：距離相等的平行直線. . 通常情況下怎樣得到勻強(qiáng)電場？通常情況下怎樣得到勻強(qiáng)電場？ 帶等量異種電荷、大小相等、互帶等量異種電荷、大小相等、互相靠近且正對的兩平行金屬板之間的相靠近且正對的兩平行金屬板之間的電場除邊緣附近外就是勻強(qiáng)電場。電場除邊緣附近外就是勻強(qiáng)電場。1.如圖所示的電場中,關(guān)于a、b兩點的電場強(qiáng)度,下列判斷正確的是( )A. 方向相

15、同,大小相等 B. 方向不同,大小不等C. 方向不同,大小相等 D. 方向相同,大小不等B電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度人教版 選修31第 一 章 靜電場2.某電場的電場線如圖所示,質(zhì)子在A、B兩點受到電場力的大小分別為和,則它們的關(guān)系是( ) A. B. C. D. 無法比較BAFF BAFF BAFF C3.如圖所示，為正電荷Q的電場，A、B是電場中的兩點，將電量為q=510-8庫侖的正點電荷（試探電荷）置于A點，所受電場力為210-3牛，則下列判斷正確的是（）A. 將點電荷q從A點移走，則該點的電場強(qiáng)度為零B. 將電量為q的負(fù)點電荷放于A點，A點場強(qiáng)大小4.0104N/C，方向指向BC. B點處的電場

16、強(qiáng)度小于4.0104N/CD. 將電量為2q的正點電荷放于A點，A點場強(qiáng)大小為8.0104N /C，方向指向BBC4.圖中帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在該直線上有a、b兩點，用Ea、Eb表示a、b兩點的場強(qiáng)大小，則()A. a、b兩點場強(qiáng)相同B. 電場線從a指向b，所以EaEbC. 電場線是直線，所以EaEbD. 不知道a、b附近的電場線分布，Ea、Eb的大小不能確定D5.某電場的電場線的分布如圖所示一個帶電粒子由M點沿圖中虛線所示的途徑運(yùn)動通過N點則下列判斷正確的是（）A 粒子帶負(fù)電 B 電場力對粒子做負(fù)功C 粒子在M點的加速度大 D 粒子在N點的速度大D6.用電場線能很直觀很方便

17、地比較電場中各點的強(qiáng)弱如圖，左邊是等量異種點電荷形成電場的電場線，右邊是場中的一些點：O是電荷連線的中點，E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點，B、C和A、D也相對O對稱，則下列認(rèn)識不正確的是（） A. B、C兩點場強(qiáng)大小和方向都相同B. A、D兩點場強(qiáng)大小相等，方向相反C. E、F兩點場強(qiáng)大小和方向都相同D. 從E到F過程中場強(qiáng)先增大后減小B8.如圖所示，一根長為L 的絲線吊著一個質(zhì)量為m 的帶電量為q 的小球，靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，絲線與豎直方向成370 角，重力加速度為g，則這個小球帶何種電荷？并求這個勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小。（已知sin370=0.6,cos370=0.8）mgF庫FN電電 場場電電 荷荷施施 以以 電電 場場 力力產(chǎn)產(chǎn) 生生正電荷正電荷負(fù)電荷負(fù)電荷點電荷點電荷元電荷元電荷相互作用規(guī)律相互作用規(guī)律電荷守恒定律：電荷守恒定律：庫侖定律：庫侖定律：性質(zhì)：性質(zhì)：對放入的電荷有力的作用對放入的電荷有力的作用電場強(qiáng)度：電場強(qiáng)度：電場線電場線特點：特點：常見的電場線：常見的電場線：定義：定義：內(nèi)