電場電場強度（第01課時）（高中物理教學課件）完整版

03.1電場電場強度圖片區(qū)人是導體，當頭發(fā)帶電后由于同性相斥，所以會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象。問題：電荷之間不需要相互接觸，就會產(chǎn)生作用力，有沒有與電荷之間作用力類似的情況？答：萬有引力，磁力。人們不禁思考產(chǎn)生這種力的原因是什么？一些人認為是超距作用（不需媒介、不需時間、超越空間）牛頓認為：沒有其他東西做媒介，一個物體可以超越距離通過真空對另一個物體作用……在我看來，這種思想荒唐之極。超距作用與人類的理智與科學追求不符！19世紀30年代英國科學家法拉第認為：在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的。電場以及磁場已被證明是一種客觀存在。場像分子、原子等實物粒子一樣具有能量，場與實物是物質存在的兩種不同形式。本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場，叫作靜電場法拉第1791－18671.定義：電場是存在于電荷周圍的特殊物質，由電荷產(chǎn)生。注意：①電場看不見摸不著，但電場是客觀存在的，是一種特殊物質形態(tài)。②任何帶電體周圍都有電場存在。2.電場的基本性質：對放入其中的電荷能產(chǎn)生力的作用——電場力（靜電力）。注意：電荷之間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的。一.電場問題：既然電荷周圍有電場，它有沒有大??？有沒有方向？如何來檢驗Q電荷周圍的電場性質？場源電荷Q

(也叫源電荷)：產(chǎn)生電場的電荷試探電荷q(也叫檢驗電荷)：為研究電場而引入的用來檢驗電場是否存在以及電場方向、強弱分布的電荷。條件：體積?。罕阌谘芯扛鼽c的電場情況電量?。翰挥绊懺瓉淼碾妶龇植甲⒁猓涸囂诫姾梢话阌谜姾?，用負電荷也不影響電場的檢驗。QqF問題：如何檢驗電場的有無？答：看是否受力。受力有電場，不受力無電場。問題：如何檢驗電場的強弱？答：看受力的大小。受力大電場強，受力小電場弱。同一電荷在電場中不同位置受力大小不同，說明電場周圍的電場強弱不一樣。問題：如何檢驗電場的方向？答：看受力的方向。同一電荷在電場中不同位置受力方向不同，說明電場周圍的電場方向也不一樣。在電場中的某一確定位置應該有確定的電場，不應該隨試探電荷的有無、或者試探電荷電量的大小或者試探電荷的電性不一樣而改變。我們發(fā)現(xiàn)始終是一個定值，于是我們用來表示電場的大小，規(guī)定正電荷的受力方向為電場方向（或者負電荷受力的反方向為電場方向）QqF2q2F研究發(fā)現(xiàn)：電場中同一位置放置電荷量為q的試探電荷，受力為F電場中同一位置放置電荷量為2q試探電荷，受力為2F……1.定義：放入電場中某點的試探電荷所受的電場力F與它的電荷量q的比值，用E表示(簡稱場強)2.定義式：問題：能不能講E與F成正比，E與q成反比？答：不能，電場強度為比值法定義，反映電場力的性質。電場強度的大小由電場本身性質決定，與試探電荷無關，與該處是否有試電荷，受力大小，電性均無關。3.適用范圍：該表達式適用于一切電場4.單位：牛每庫(N/C);伏每米(V/m);1V/m=1N/C5.物理意義：表示電場強弱與方向的物理量。二.電場強度6.方向：規(guī)定正電荷的受力方向為電場方向（或者負電荷受力的反方向為電場方向）7.電場力：F=qE電荷在電場中受力的大小等于電荷量與該處電場強度大小的乘積，正電荷受力的方向與電場強度方向相同，負電荷受力方向與電場強度方向相反。正電荷周圍的電場背離圓心負電荷周圍的電場指向圓心二.電場強度8.點電荷的場強：一個帶正電的點電荷的電荷量為Q，在距此點電荷r處的A點的電場強度是多少？方向如何？分析：假設在A點放一電荷量為q的正試探電荷注意：Q是場源電荷，r為到場源電荷的距離，某點的場強與試探電荷無關。該表達式只適用于真空中靜止的點電荷。QArF二.電場強度例1.由電場強度的定義式E=F/q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。例2.場是物理學中的重要概念，除了電場和磁場，還有重力場。地球附近的物體就處在地球產(chǎn)生的重力場中。仿照電場強度的定義，你認為應該怎樣定義重力場強度的大小和方向？BCE’=G/m=g例3.電場中有一點P，下列說法正確的是（）A.若放在P點的檢驗電荷的電量減半，則P點的場強減半。B.若P點沒有檢驗電荷，則P點的場強為零。C.P點的場強越大，則同一電荷在P點受到的電場力越大。D.P點的場強方向為檢驗電荷在該點的受力方向。例4.把試探電荷q放到電場中的A點，測得它所受的靜電力為F；再把它放到B點，測得它所受的靜電力為nF。A點和B點的電場強度之比EB/E

A是多少？再把另一個電荷量為nq的試探電荷放到另一點C，測得它所受的靜電力也是F。A點和C點的電場強度之比EC/EA是多少？Cn，1/nQP

Q內容：如果場源是多個點電荷，則電場中某點的電場強度等于各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和。例5.真空中兩個正點電荷A、B所帶電量皆為Q，且相距為r,則距離A為r/3處的P點的電場強度為多少？rEBEAAB三.電場疊加原理例6.AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電量分別為+q和-q的兩點電荷放在圓周上，其位置關于AB對稱且距離等于圓的半徑，如圖所示．要使圓心處的電場強度為零，可在圓周上再放一個適當?shù)狞c電荷Q，則該點電荷(

)A．應放在A點，Q＝2q

B．應放在B點，Q＝-2qC．應放在C點，Q＝-q

D．應放在D點，Q＝qCD結論：①等量同種電荷中垂線上，中點電場為零，向兩側電場強度先增大后減小，方向與中垂線重合。②等量異種電荷中垂線上，中點電場最大，向兩側電場強度逐漸減小，方向與中垂線垂直。③不論是等量同種電荷還是等量異種電荷，連線上中點場強最小，向兩側逐漸增大，方向與連線重合。④對稱位置（連線，中垂線，中點）的場強大小一定相同。例7.如圖所示為真空中兩點電荷A、B形成的電場中的部分電場線，已知該電場線關于圖中虛線對稱，O點為A、B兩點電荷連線的中點；a、b為A、B兩點電荷連線的中垂線上關于O點對稱的兩點，則下列說法中正確的是（）A.A、B可能為等量異號點電荷B.A、B可能為電荷量不相等的正電荷C.a、b兩點處無電場線，故其電場強度可能為零D.同一試探電荷在a、b兩點處所受的電場力大小相等，方向相反D例8.如圖所示，O是等量異種點電荷連線的中點，E、F是連線中垂線上關于O對稱的兩點，B、C和A、D也關于O對稱。則（）A．B、C兩點場強大小相等，方向相反B．A、D兩點場強大小和方向都相同C．B、O、C三點比較，O點場強最大D．E、