高中物理選修3-1第一章1.3電場強度(帶例題)課件

1、復習復習1.什么是點電荷？具有什么樣的特點？2. 點電荷之間的相互作用是什么樣的？3. 點電荷之間的相互作用力是什么樣的力？是誰發(fā)現的？4. 點電荷之間的相互作用力遵守什么樣的規(guī)律？5. 庫侖定律的內容？6. 庫侖力的大小？7. 庫侖力的方向？8. 庫侖力的單位？9. 庫侖定律的適用條件？ 一個物體對另一個物體有力的作用時，這兩個物體有沒有一個物體對另一個物體有力的作用時，這兩個物體有沒有接觸？接觸？ 兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用是怎樣產生的?通過什么傳遞的？B +A+ 兩電荷之間有沒有相互作用力？一一. .電場電場2、定義：存在于帶電體周圍（類似磁體周圍的磁場）的特殊物質。它是客觀存

2、在的1 1、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 B3 3、基本性質：、基本性質： 對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫電場力。靜電力，庫侖力，電場力都是同一個力。一一. .電場電場電場是一種不是由分子和原子組成的看不見、摸不電場是一種不是由分子和原子組成的看不見、摸不著的但又客觀存在的特殊物質。著的但又客觀存在的特殊物質。密度很小密度很小10-23 kg/m3電場以光速傳播，不能被加速，不能選擇做參考系電場以光速傳播，不能被加速，不能選擇做參考系一一. .電場電場電場有強弱之分，怎么去描述電場的強弱呢？電場有強弱之分，怎么去描述電

3、場的強弱呢？現象總結現象總結: :同一電荷同一電荷q q在電場中不同在電場中不同位置受到的電場力一般不同位置受到的電場力一般不同. .擴展擴展:此現象還能說明什么呢此現象還能說明什么呢? ? 怎樣描述電場的不同呢？我們引入兩個概念：怎樣描述電場的不同呢？我們引入兩個概念：思考:能否用電荷在電場中受到的電場力來描述電場呢?試探電荷：試探電荷：“檢測”電場強度的引入電荷。電量充分小、電量充分小、體積充分小體積充分小+Q Q場源電荷：場源電荷：即產生電場的電荷即產生電場的電荷QQ 不同的電荷不同的電荷q q在電場的同一點所受的在電場的同一點所受的電場力電場力F F是不同的。是不同的。F/q能反映能反

4、映單位電荷受到的電場力的性質單位電荷受到的電場力的性質電場的強電場的強弱弱在電場中在電場中不同的點不同的點，比值，比值F/q一般是一般是不同不同的。的。在電場中的在電場中的同一點同一點，比值，比值F/q是是恒定恒定的，與的，與q q無關。無關。實驗表明：實驗表明：? ? 怎樣描述不同位置電場的強弱？怎樣描述不同位置電場的強弱？須找一個與檢驗電荷無關而由電場決定的物理量！須找一個與檢驗電荷無關而由電場決定的物理量！二二.電場強度電場強度E1.1.定義：定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力放入電場中某點的電荷所受的電場力F F跟它的電荷量跟它的電荷量q q的的比值，叫做該點的電場強度。比值，叫做

5、該點的電場強度。qFE3.單位：單位：牛牛/ /庫庫(N/C) 2.2.物理意義物理意義: :電場強度（簡稱場強）是描寫電場強弱的物理量。電場強度（簡稱場強）是描寫電場強弱的物理量。（適用于任何電場）（適用于任何電場）4.場強反映電場力的性質，由電場本身和由場源電荷Q及位置r決 定，與放入的試探電荷無關。 場源電荷Q：產生電場的電荷。試探電荷q： “檢測”電場強度的引入電荷。要求：電荷量少，體積小。電場力電場力EqF+Q+qFE+Q-qFE負電荷在電場中某點受到的電場力的方向跟該點的場強方向相反。5.5.場強的矢量性：場強的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF物理學中規(guī)定，電場中某點的電場強度的方

6、向跟正電荷在該點所受的靜電力的方向相同電場中某一點的電場強度的方向規(guī)定為放入該點的正電荷受到的的靜電力方向。所以一般情況下放入的試探電荷都是正電荷。只要電場不變（場源電荷不變），電場中的同一個點放入什么樣的試探電荷，電場強度的大小和方向都不變。(2011廣東模擬)當在電場中某點放入電荷量為q的正試探電荷時，測得該點的電場強度為E，若在同一點放入電荷量為q2q的負試探電荷時，測得該點的電場強度 ( C)A大小為2E，方向與E相同B大小為2E，方向與E相反C大小為E，方向與E相同D大小為E，方向與E相反1. 一點正點電荷的電荷量為Q，在距此點電荷r處的A點的電場強度是多少？方向如何？ 設想在A點放

7、一個電荷量為+q的試探電荷，則它所受到的電場力為則該點的場強為Q是場源電荷的電量，r是場中某點到場源電荷的距離 三三.真空中點電荷的電場強度真空中點電荷的電場強度如果場源電荷是正電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q；如果是負電荷：E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q 場場源源電電荷荷場場源源電電荷荷2.真空中點電荷的電場強度真空中點電荷的電場強度2.適用條件：真空中的點電荷3.放入的試探電荷是正電荷。例：真空中有一電荷量為例：真空中有一電荷量為-1-11010-4-4C C的點電荷，在距離點電荷的點電荷，在距離點電荷1m1m處的處的A A點放一電荷量為點放一電荷量為4 41010-9-9C

8、C的檢驗電荷，檢驗電荷受到的電的檢驗電荷，檢驗電荷受到的電場力大小為場力大小為_N_N，方向，方向_, A_, A點的場強為點的場強為_N/C,N/C,方向方向_；換成電荷量為；換成電荷量為-3-31010-9-9C C的檢驗電荷，則檢驗電的檢驗電荷，則檢驗電荷所受的電場力為荷所受的電場力為_N,_N,方向方向_;_;該點的場強為該點的場強為 N/CN/C，方向，方向_。如果把檢驗電荷取走，則。如果把檢驗電荷取走，則P P點的電場強度為點的電場強度為_3.610-3水平向左水平向左水平向左水平向左91052.710-3水平向右水平向右9105水平向左水平向左9105水平向左水平向左適用范圍適用

9、范圍FEq2QEkr定義式，適用定義式，適用于一切電場于一切電場決定式，僅決定式，僅對點電荷的對點電荷的電場適用電場適用q q是檢驗電荷，是檢驗電荷，E E與與q q大小、大小、q q的的有無無關有無無關由場源電荷由場源電荷Q Q及該點到及該點到Q Q的的距離距離r r決定決定3 3、FEq2QEkr和和的區(qū)別：的區(qū)別：例.在正點電荷Q產生的電場中距Q為r的P點放一個試探電荷，電量為q，測得q受到的電場力為F，則P點的電場強度大小為（ ） A、E=F/q B、E=KQ/r2 C、E=F/Q D、E= Kq/r2AB試題例、關于 和 ，下列說法中正確的是（ ）（1）式中，F是放入電場中的電荷所受

10、的力，q是放入電場中電荷的電量（2）式中，F是放入電場中的電荷所受的力，q是產生電場電荷的電量（3）式中，Q是放入電場中的電荷的電量（4）式中，Q是產生電場的電荷的電量A、（1）（3）B、（2）（3）C、（1）（4）D、（2）（4）qFE 2rQkE C例：關于電場強度，下列說法正確的是（ ） A.E=F/q，若q減半，則該處的場強變?yōu)樵瓉淼?倍 B.E=kQ/r2中，E與Q成正比，而與r平方成反比 C.在以一個點電荷為球心，r為半徑的球面上，各點的場強均相同 D.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B 帶電體周圍空間的場強強弱和方向各不相同，它們有什么規(guī)律嗎？如何更形象地表

11、達電場？ 把奎寧的針狀結把奎寧的針狀結晶或頭發(fā)屑懸浮在蓖麻晶或頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，再放入電場中，油里，再放入電場中，這時可以發(fā)現微屑按場這時可以發(fā)現微屑按場強的方向排列起來。強的方向排列起來。 1 1、英國物理學家、英國物理學家法拉第法拉第首先引入了電場強度的圖象，首先引入了電場強度的圖象，他在電場中畫了一些曲線。他把這些線稱為他在電場中畫了一些曲線。他把這些線稱為。 2 2、。 3 3、。 AB真空中孤立點電荷的電場的真空中孤立點電荷的電場的電場線電場線2 2、幾種常見電場的電場線、幾種常見電場的電場線等量的同號電荷產生的電場的電場線等量的異號電荷產生的電場的電場線3 3、電場線的性質和特

12、點、電場線的性質和特點 電場線是人們?yōu)榱搜芯侩妶龆傧氲囊恍┣€，實際電場中不存在這些線，不是真實的，只是用來形象地表示電場。電場線總是從正電荷出發(fā)，到負電荷終止，所以電場線有起點和終點。同一電場中，電場線越密的地方，場強越強。電場線越疏的地方，場強越弱。電場中的電場線永遠不會相交。電場線不是帶電粒子在電場中的運動軌跡。例1、關于電場線，下述說法中正確的是（ ） A、電場線是客觀存在的 B、電場線與電荷運動的軌跡是一致的 C、電場線上某點的切線方向與電荷在該點受力方向 可以不同 D、沿電場線方向，場強一定越來越大 C1.定義：電場中各點的電場強度大小和方向都相同，叫勻強電場。2.產生：互相平行

13、正對放置的帶等量異種電荷的金屬板間的電場-勻強電場。3.公式：dUE +Q-Q（只適合勻強電場） 因場強的大小相等，方向相同，故勻強電場中的電場線是間距相等，互相平行的直線。帶電粒子在勻強磁場中受到恒定的電場力作用。4.性質：平行板間平行板間勻強電場勻強電場的電場線的電場線 1.幾個點電荷同時存在時，它們的電場就互相疊加，形成合電場，這時某點的場強等于各個點電荷單獨存在時在該點產生的場強。（運用平行四邊形定則） 2.幾種情況：一條直線上的疊加互成角度疊加結論：結論：可以用矢量運算的平行四邊形定則求合電場場強?？梢杂檬噶窟\算的平行四邊形定則求合電場場強。2、如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1=+3.010-8C和Q2= -3.010-8C，它們相距0.1m， A點與兩個點電荷的距離r相等，r=0.1m 。求：（1）電場中A點的場強。（2）在A點放入電量q=-1 10-6C 求它受的電場力。 Q Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A AQ Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 14、為了確定電場中P點的電場強度大小，用細絲線懸掛一個帶負電荷的小球去探測。當球在P點靜止后，測出懸線與豎直方向夾