0104電場(chǎng)強(qiáng)度

1、衡鐵一中物理組衡鐵一中物理組 羅文忠羅文忠 兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用是怎兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的樣產(chǎn)生的? ?想一想想一想 超距作用超距作用聽(tīng)起來(lái)很玄乎聽(tīng)起來(lái)很玄乎, ,給科學(xué)披上了神秘的色彩給科學(xué)披上了神秘的色彩, ,與與科學(xué)的本來(lái)面目相違背。科科學(xué)的本來(lái)面目相違背?？茖W(xué)就是要把事物的來(lái)龍去脈學(xué)就是要把事物的來(lái)龍去脈解釋的真真切切解釋的真真切切, ,明明白白。明明白白。科學(xué)不是藝術(shù)科學(xué)不是藝術(shù). .很多科學(xué)家認(rèn)很多科學(xué)家認(rèn)為超距作用很荒謬為超距作用很荒謬, ,但一時(shí)找但一時(shí)找不出來(lái)反對(duì)的理由不出來(lái)反對(duì)的理由, ,科學(xué)陷入科學(xué)陷入了困境。了困境。 法拉第法拉

2、第提出電荷周圍存在提出電荷周圍存在電場(chǎng)電場(chǎng)，處在電場(chǎng)中的其它電荷，處在電場(chǎng)中的其它電荷受到的作用力就是這個(gè)電場(chǎng)給受到的作用力就是這個(gè)電場(chǎng)給予的。予的。電荷電荷A A電場(chǎng)電場(chǎng)電荷電荷B B 法拉第法拉第提出電荷周圍存提出電荷周圍存在在電場(chǎng)電場(chǎng)，處在電場(chǎng)中的其它，處在電場(chǎng)中的其它電荷受到的作用力就是這個(gè)電荷受到的作用力就是這個(gè)電場(chǎng)給予的。電場(chǎng)給予的。1.1.電場(chǎng)：電場(chǎng)：電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)物質(zhì)存物質(zhì)存在的兩在的兩種形式種形式 實(shí)體實(shí)體: :由分子或原子組成，看得見(jiàn)，由分子或原子組成，看得見(jiàn)， 摸得著。摸得著。 場(chǎng)場(chǎng): :看不見(jiàn)，摸不著，不以人的感看不見(jiàn)，

3、摸不著，不以人的感 官意識(shí)為轉(zhuǎn)移的客觀存在。官意識(shí)為轉(zhuǎn)移的客觀存在。2.2.電場(chǎng)的基本性質(zhì)：電場(chǎng)的基本性質(zhì)：一、電場(chǎng)一、電場(chǎng)A A、對(duì)放入其中的電荷有、對(duì)放入其中的電荷有力力的作用。這種力叫做的作用。這種力叫做電場(chǎng)力電場(chǎng)力。B、電場(chǎng)有能量。能對(duì)放入其中運(yùn)動(dòng)的帶電體做功、電場(chǎng)有能量。能對(duì)放入其中運(yùn)動(dòng)的帶電體做功例例1.1. 下面關(guān)于電場(chǎng)的敘述正確的是下面關(guān)于電場(chǎng)的敘述正確的是A A兩個(gè)未接觸的電荷發(fā)生了相互作用，一定是兩個(gè)未接觸的電荷發(fā)生了相互作用，一定是電場(chǎng)引起的電場(chǎng)引起的B B只有電荷發(fā)生相互作用時(shí)才產(chǎn)生電場(chǎng)只有電荷發(fā)生相互作用時(shí)才產(chǎn)生電場(chǎng)C C只要有電荷存在，其周圍就存在電場(chǎng)只要有電荷存在

4、，其周圍就存在電場(chǎng)D DA A電荷受到電荷受到B B電荷的作用，是電荷的作用，是B B電荷的電場(chǎng)對(duì)電荷的電場(chǎng)對(duì)A A電荷的作用電荷的作用例例2 2、下列說(shuō)法中正確的是下列說(shuō)法中正確的是A A只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場(chǎng)只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場(chǎng)B B電場(chǎng)是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依電場(chǎng)是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺(jué)而客觀存在的東西賴我們的感覺(jué)而客觀存在的東西C C電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)而產(chǎn)生的，電場(chǎng)電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)而產(chǎn)生的，電場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用D.D.場(chǎng)與實(shí)物是

5、物質(zhì)存在的兩種不同的形式場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同的形式 用什么可以檢驗(yàn)空間存在看不見(jiàn)又用什么可以檢驗(yàn)空間存在看不見(jiàn)又摸不著的電場(chǎng)？摸不著的電場(chǎng)？Q 場(chǎng)源電荷場(chǎng)源電荷F試探電荷試探電荷0q試探電荷：試探電荷：放入電場(chǎng)中探測(cè)電場(chǎng)性質(zhì)的電荷放入電場(chǎng)中探測(cè)電場(chǎng)性質(zhì)的電荷 試探電荷必須具備條件：試探電荷必須具備條件：（1 1）電量足夠小電量足夠?。唬?；（2 2）點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷。場(chǎng)源電荷：場(chǎng)源電荷：產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷。產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷。 1 1、場(chǎng)源電荷與試探電荷、場(chǎng)源電荷與試探電荷二、電場(chǎng)強(qiáng)度二、電場(chǎng)強(qiáng)度+QqF1AqF3CqF2BqF4D如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度？如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度？ 實(shí)驗(yàn)表明：同一檢驗(yàn)

6、電荷實(shí)驗(yàn)表明：同一檢驗(yàn)電荷q q在電場(chǎng)中的不同位置受到的電在電場(chǎng)中的不同位置受到的電場(chǎng)力各不相同，在距場(chǎng)力各不相同，在距Q Q近的點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大，在距近的點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大，在距Q Q遠(yuǎn)的點(diǎn)受遠(yuǎn)的點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小，這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明在電場(chǎng)中的不同位置，電場(chǎng)的強(qiáng)到的電場(chǎng)力小，這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明在電場(chǎng)中的不同位置，電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度不同，所以，弱程度不同，所以，我們應(yīng)當(dāng)尋找一個(gè)合適的物理量來(lái)表示電我們應(yīng)當(dāng)尋找一個(gè)合適的物理量來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度。場(chǎng)的強(qiáng)弱程度。+QpF1F F2 2F3F4q1q2q3q4電荷量電荷量: q: q1 1 q q2 2 q q3 3 q q4 4如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度？如何描述電場(chǎng)的

7、強(qiáng)弱程度？實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，檢驗(yàn)電荷的電量在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，檢驗(yàn)電荷的電量q q發(fā)生變化，發(fā)生變化，它所受的電場(chǎng)力的大小它所受的電場(chǎng)力的大小F F也隨之變化（成正比的變化）而電也隨之變化（成正比的變化）而電場(chǎng)力的大小場(chǎng)力的大小F F與檢驗(yàn)電荷電量與檢驗(yàn)電荷電量q q的比值不變，即的比值不變，即 這個(gè)比值不隨檢驗(yàn)電荷電量變化，說(shuō)明它與檢驗(yàn)電荷無(wú)這個(gè)比值不隨檢驗(yàn)電荷電量變化，說(shuō)明它與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，它只與電場(chǎng)中這點(diǎn)（關(guān)，它只與電場(chǎng)中這點(diǎn)（P P）的位置有關(guān)。）的位置有關(guān)。31241234FFFFqqqq1 1、場(chǎng)源電荷與試探電荷、場(chǎng)源電荷與試探電荷二、電場(chǎng)強(qiáng)度二、電場(chǎng)強(qiáng)度2 2、

8、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)強(qiáng)度 （1 1）定義：放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它定義：放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它 的電量的比值叫該點(diǎn)的的電量的比值叫該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度。（2 2）定義式：定義式： qFE （3 3）國(guó)際單位：牛國(guó)際單位：牛/ /庫(kù)（庫(kù)（N N/C/C）（4 4）電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量： 規(guī)定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)所受電場(chǎng)力方向規(guī)定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)所受電場(chǎng)力方向跟跟負(fù)電荷負(fù)電荷在該點(diǎn)所受在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力電場(chǎng)力的的方向相反方向相反 電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身的性質(zhì)（電電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)本身的性質(zhì)（電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向）的物理量。場(chǎng)強(qiáng)弱和方向）的物理量。 （

9、1 1）E E= =F F/ /q q 為定義式，為定義式，適用于適用于一切一切電場(chǎng)。電場(chǎng)。（2 2）某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小及方向取決于電場(chǎng)本身）某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小及方向取決于電場(chǎng)本身（即（即場(chǎng)源電荷場(chǎng)源電荷與與位置位置），與檢驗(yàn)電荷的），與檢驗(yàn)電荷的正負(fù)正負(fù)、電量電量的大小、有無(wú)的大小、有無(wú)及受到的及受到的電場(chǎng)力均電場(chǎng)力均無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)。（3 3）電場(chǎng)力）電場(chǎng)力: : F=EqF=Eq如何理解電場(chǎng)強(qiáng)度？如何理解電場(chǎng)強(qiáng)度？ 例例3 3、電場(chǎng)中有一點(diǎn)電場(chǎng)中有一點(diǎn)P P，下列哪些說(shuō)法正確的是，下列哪些說(shuō)法正確的是 A. A. 若放在若放在P P點(diǎn)的試探電荷的電量減半，則點(diǎn)的試探電荷的電量減半，則P P點(diǎn)

10、點(diǎn) 的場(chǎng)強(qiáng)減半。的場(chǎng)強(qiáng)減半。 B. B. 若若P P點(diǎn)沒(méi)有點(diǎn)沒(méi)有試探試探電荷，則電荷，則P P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零。 C. PC. P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P P點(diǎn)受到的點(diǎn)受到的 電場(chǎng)力越大。電場(chǎng)力越大。 D. PD. P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)辄c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樵囂皆囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向電荷在該點(diǎn)的受力方向例例4 4、下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的敘述正確的是下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的敘述正確的是 A A電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于單位電荷電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于單位電荷 受到的電場(chǎng)力受到的電場(chǎng)力 B B電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)檢驗(yàn)電荷所受的 電場(chǎng)力

11、成正比電場(chǎng)力成正比 C C電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是檢驗(yàn)電荷在該電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是檢驗(yàn)電荷在該 點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向 D D電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)有無(wú)檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與該點(diǎn)有無(wú)檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān) 例例5 5、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中將一質(zhì)量為在勻強(qiáng)電場(chǎng)中將一質(zhì)量為m m，電荷量為，電荷量為q q的帶電小球由靜止釋放，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線，的帶電小球由靜止釋放，小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線，該直線與豎直方向間夾角為該直線與豎直方向間夾角為，如圖所示，則可知，如圖所示，則可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小 A A一定是一定是mgmgtantan/ /q q B B最大值是最大值是m

12、gmgtantan/ /q q C C最小值是最小值是mgmgsinsin/ /q q D D以上都不對(duì)以上都不對(duì)1 1、場(chǎng)源電荷與試探電荷、場(chǎng)源電荷與試探電荷二、電場(chǎng)強(qiáng)度二、電場(chǎng)強(qiáng)度2 2、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)強(qiáng)度 3 3、真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)、真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng) 決定式：決定式：2rQkE Q：場(chǎng)源電荷：場(chǎng)源電荷r：電場(chǎng)中點(diǎn)到：電場(chǎng)中點(diǎn)到Q的距離的距離只適用于真空中點(diǎn)電荷只適用于真空中點(diǎn)電荷方向：方向：正正點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向背離背離電荷；電荷；負(fù)負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向點(diǎn)電荷電場(chǎng)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，適用定義式，適用于一切電場(chǎng)于一切電場(chǎng)僅

13、對(duì)點(diǎn)電荷僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用的電場(chǎng)適用q q是檢驗(yàn)電荷是檢驗(yàn)電荷E E與與q q無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)Q Q是場(chǎng)源電荷是場(chǎng)源電荷E E與與Q Q成正比成正比FEq2QEkr與與有何區(qū)別有何區(qū)別？例例6 6、對(duì)公式對(duì)公式 E=kQ/rE=kQ/r2 2 的幾種不同理解，正確的是的幾種不同理解，正確的是 A A當(dāng)當(dāng)r r0 0時(shí)，時(shí)，E E B B當(dāng)當(dāng)r r時(shí)，時(shí)，E E0 0 C C某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與點(diǎn)電荷某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與點(diǎn)電荷Q Q的大小無(wú)關(guān)的大小無(wú)關(guān) D D在以點(diǎn)電荷在以點(diǎn)電荷Q Q為中心，為中心，r r為半徑的球面上，各為半徑的球面上，各 處的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同處的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同例例7 7、關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確

14、的是關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是 A AE E= =F/qF/q，若，若q q減半，則該處的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的減半，則該處的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2 2倍倍 B BE E= =kQ/kQ/r r2 2中，中，E E與與Q Q成正比，而與成正比，而與r r平方成反比平方成反比 C C在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心，在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心，r r為半徑的球面上，各為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均相同點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均相同 D D電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向的電場(chǎng)力的方向 例例8 8、如圖所示，在點(diǎn)電荷如圖所示，在點(diǎn)電荷Q Q的電場(chǎng)中，的電場(chǎng)中，A A點(diǎn)的點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為場(chǎng)

15、強(qiáng)為100100牛牛/ /庫(kù)，庫(kù)，C C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為3636牛牛/ /庫(kù)，庫(kù)，B B是是ACAC的的中點(diǎn)，且中點(diǎn)，且A A、B B、C C在同一直線上，求在同一直線上，求B B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。度。答案：答案：56.25N/C56.25N/C1 1、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則 E+E-E合合PQ1Q2三、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加三、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加1 1、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則 三、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加三、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加2 2、一個(gè)半徑為、一個(gè)半徑為R R的的均勻均勻帶電球體（或球殼

16、）在外部帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同。電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同。QrPrQP2QEkr 例例9 9、真空中兩個(gè)正點(diǎn)電荷真空中兩個(gè)正點(diǎn)電荷A A、B B所帶電量皆為所帶電量皆為Q Q，且，且相距為相距為r r, ,則距離則距離A A為為r r/3/3處的處的P P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多少？點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多少？答案：答案：P P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為2727kQkQ/4/4r r2 2. .PA+QB+Q 例例10、如圖，真空中，帶電量分別為和如圖，真空中，帶電量分別為和的點(diǎn)電荷、相距，則：的點(diǎn)電荷、相距，則：（）

17、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)多大？（）兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)多大？（）在兩電荷連線的中垂線上，距、兩點(diǎn)都（）在兩電荷連線的中垂線上，距、兩點(diǎn)都為的點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)多大？為的點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)多大？28kQEr2kQEr答案：答案： 例例1111、在在x x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷, ,一個(gè)帶正電一個(gè)帶正電Q Q1 1, ,一個(gè)帶一個(gè)帶負(fù)電負(fù)電-Q-Q2 2, ,且且Q Q1 1=2Q=2Q2 2. .用用E E1 1和和E E2 2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小場(chǎng)強(qiáng)的大小, ,則在則在x x軸上軸上 A. EA. E1 1 = E = E2 2之點(diǎn)只有一處之點(diǎn)只有一處; ;該處

18、合場(chǎng)強(qiáng)為該處合場(chǎng)強(qiáng)為0.0. B. E B. E1 1 = E = E2 2之點(diǎn)共有兩處之點(diǎn)共有兩處; ;一處合場(chǎng)強(qiáng)為一處合場(chǎng)強(qiáng)為0,0,另一處合另一處合 場(chǎng)強(qiáng)為場(chǎng)強(qiáng)為2 E2 E2 2. . C. E C. E1 1 = E = E2 2之點(diǎn)共有三處之點(diǎn)共有三處; ;其中兩處合場(chǎng)強(qiáng)為其中兩處合場(chǎng)強(qiáng)為0,0,另一另一 處合場(chǎng)強(qiáng)為處合場(chǎng)強(qiáng)為2 E2 E2 2. . D. E D. E1 1 = E = E2 2之點(diǎn)共有三處之點(diǎn)共有三處; ;其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為0,0,另兩另兩 處合場(chǎng)強(qiáng)為處合場(chǎng)強(qiáng)為2 E2 E2 2. . 例例1212、直角三角形中直角三角形中ABAB4cm4cm，BCBC3cm3cm，在，在A A、B B處處分別放有點(diǎn)電荷分別放有點(diǎn)電荷Q QA A、Q QB B，測(cè)得，測(cè)得C C處場(chǎng)強(qiáng)為處場(chǎng)強(qiáng)為E EC C10N10NC C，方，方向平行于向平行于ABAB向上向上. .可判斷可判斷Q QA A與與Q QB B_(_(填填“同號(hào)同號(hào)”或或“異號(hào)異號(hào)”) )。今撤去。今撤去Q QA A，則，則E EC C的大小為的大小為_N_NC.C.ABCEC7.57.