電場強度教學課件

§1.3電場強度南昌市第一中學張勇治第一章：靜電場復習回顧真空中點電荷間作用力的大小：

2rKQqF=+A+QP1P2P3F+q兩電荷間的相互作用是通過什么方式實現(xiàn)的?F電場

一、電場1.定義：電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)。任何帶電體周圍總存在著電場；電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的。用場的觀點分析電荷A和B間的相互作用電場電荷A電荷B產(chǎn)生作用于產(chǎn)生作用于2.電場的基本性質(zhì)電場對放入其中的電荷有力的作用，這種力—電場力。

電場的描述試探電荷：電量很小、體積很小場源電荷：即產(chǎn)生電場的電荷Q+QF1F2F3+q+q+q(1)q放入Q的電場不同點:A點近電場力大C點遠電場力小ABC能否用電場力的大小表示電場的強弱?◆在不同點，q受力不同，電場的強弱一般不同。

q1rAq2q3+Q211rQqkF=222rQqkF=233rQqkF=(2)把不同的q在電場中的同一點:電荷q不同，所受的電場力不同◆結(jié)論:，不能直接用電場力的大小表示電場的強弱.11qF22qF33qF2rQk◆實驗表明在電場中的同一點，比值F/q是恒定的F/q能反映單位電荷受到的電場力的性質(zhì)——電場的強弱實驗探究電場的描述

ABQr2r如圖，真空中的點電荷電量是Q，A、B是其電場中兩點，AQ的距離為r，BQ的距離為2r．現(xiàn)將電量為q、2q、3q的試探電荷依次放在A、B兩點，請分別確定試探電荷所受電場力的大小。在B點受力在A點受力3q2qq電荷電量◆對表中的數(shù)據(jù)分別進行橫向和縱向的對比分析．并據(jù)此說明能否用力和電量的比值表示電場的強弱？檢驗表明，在電場中的同一點，比值F/q是恒定的；在電場中的不同點，比值F/q一般是不同的。

F/q這個比值由電荷q在電場中的位置所決定，跟電荷q無關(guān)，是反映電場性質(zhì)的物理量。---物理學中，就用比值F/q來表示電場的強弱。

二、電場強度:①定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強。②定義式qFE=電場力

單位N電量

單位

C場強單位N/C◆適用于一切電場◆電場強度是矢量：有大小、有方向③物理意義：反映電場強弱[電場強度反映的是電場本身的性質(zhì)]的物理量。

某點的電場強度數(shù)值上等于單位正電荷在那里所受的電場力。是描述電場力的性質(zhì)的物理量

二、電場強度④方向：電場中某點正電荷受的電場力的方向為該點場強方向。+Q+qAFAEA+Q-qAFAEA◆根據(jù)規(guī)定：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?！粑锢韺W中規(guī)定：電場中某點的場強度方向跟正電荷在該點所受的電場力方向相同。⑤決定因素：某點的電場強度的大小及方向取決于電場本身（即場源電荷及這點的位置），與檢驗電荷的正負、電量的大小及受到的電場力無關(guān)。

三、一個點電荷電場的場強真空中一點電荷的電荷量為Q，在距此點電荷r處的A點的電場強度是多少？qFE=2rQqkF=2rQkE＝QABA、B兩點場強相同嗎？

①真空中：2rQkE＝(與檢驗電荷q無關(guān)，僅與場源電荷Q及r有關(guān))②方向：正電荷在該點受電場力方向＋－◆討論:qFE=和2rQkE＝的區(qū)別☆適用于一切電場☆適用于真空中點電荷電場三、一個點電荷電場的場強

四、電場的疊加在真空中:如果幾個點電荷同時存在，這時空間某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和。這叫做電場的疊加原理。

+Q

-QE1E2E

+Q

+QE1E1E2E2E電場強度是矢量，合成應遵循平行四邊形法則。等量同種點電荷

例題1.由電場強度的定義式qFE=可知,在電場中的同一點：()A、電場強度E與F成正比，跟q成反比。B、無論檢驗電荷的q值（不為零）如何變化，F(xiàn)與q的比值始終不變。C、電場中某一點的場強為零，則處在該點的電荷受到的電場力一定為零。D、一個不帶電的小球在P點受到的電場力為零，則P點的場強一定為零。BC

電場強度的矢量性雖然能精確描述電場中某點力的性質(zhì)，但要描述完整的電場怎么辦?如何形象的把電場中各點場強表示出來？電場線形象地描述各點的場強思考與討論

五、電場線解釋：實際上就是在電場中各點處分別放入一個帶正電荷的試探電荷，將它們的各點處所受電場力的方向用光滑曲線描繪出來，這樣就得到了電場中的電場線。BACEAvEBvECv◆定義：在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致，這樣的曲線就叫做電場線?！铍妶鼍€是人們假想存在的曲線，實際上并不存在。

1、電場線：電場中形象表征場強分布情況的曲線。◆.各點處所受電場力的方向Ev☆正點電荷的電場線

2、電場線畫法規(guī)定及性質(zhì)①電場線上每一點的切線方向與該點的場強方向一致.ABCABC☆能否斷言:電場中任何兩條電場線都不會相交?E1E2析:如果兩條電場線相交,在交點處出現(xiàn)兩個切線方向,既兩個場強方向,這是不可能的.

②電場線起始于正電荷,終止于負電荷。

在正電荷形成的電場中,電場線起于正電荷延伸到無窮遠處;在負電荷形成的電場中,電場線起于無窮遠處止于正電荷。正點電荷+負點電荷點電荷的電場線2、電場線畫法規(guī)定及性質(zhì)

ABC③電場線越密的地方，場強越大；電場線越稀疏的地方，場強越小。EAEBECEA>EB>

EC◆電場中的電場線能夠直接形象地描述電場（1）形象地描述電場的方向；（2）形象地反映電場的強弱程度。（電場線越密集的地方，場強越大；電場線越稀疏的地方，場強越小）2、電場線畫法規(guī)定及性質(zhì)

常見帶電體的電場線分布負點電荷正點電荷+

一對等量異號點電荷的電場線+特征：（1）兩點電荷連線上的各點場強方向從正電荷指向負電荷，沿電場線方向先變小后再變大，中點處場強最?。?）兩點電荷連線中垂線（面）垂直且指向負點電荷一側(cè)，從中點到無窮處，場強大小一直減小，中點處場強最大.

一對等量正點電荷的電場線++特征：（1）兩點電荷連線的中點處場強為零，此處無電場線，向兩側(cè)場強逐漸增大，方向指向中點。（2）兩點電荷連線中點沿中垂面（線）到無限遠，電場線先變密后變疏.

帶電平行板電容器的電場線實際勻強電場：兩塊靠近、大小相等、帶等量異種電荷的平行金屬板的正對區(qū)域(邊緣除外).勻強電場場強特點:（1）場強的大小和方向都相同;（2）電場線特征:是一簇平行等距的直線.帶電粒子在勻強電場中受到恒定電場力作用++++++++++++

勻強電場◆勻強電場:各點場強大小和方向都相同的電場。☆電場線的特點：？勻強電場的電場線是怎樣分布的？E距離相等的平行直線。

？通常情況下怎樣得到勻強電場？

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電場除邊緣附近外就是勻強電場。+++++++

思考與討論:◆電場線一定是帶電粒子在電場中的運動軌跡，對嗎？

分析:電場線是為形象地描述電場而引入的假想曲線，規(guī)定電場線上每一點的切線方向與該點的場強方向是一致的，也是正電荷在該點受力產(chǎn)生加速度的方向。

運動軌跡是帶電粒子在電場中實際通過的路徑，路徑上每點的切線方向為粒子在該點的速度方向。

練習1：畫出A、B兩點的場強方向AB練習2：畫出電子在A、B的受力情況AB練習3：比較A、B兩點的場強大小AB鞏固練習

鞏固練習練習4：一正