寧夏回族自治區(qū)銀川市六盤山高級中學(xué)高中物理人教版選修3-1課件第一章第三節(jié)電場強度（57張）（共58張）

第一章靜電場

第三節(jié)電場強度人教版選修3-1人教版選修3-1

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道電荷間的相互作用是通過電場實現(xiàn)的，場與實物是物質(zhì)存在的兩種不同形式．2．體會用比值定義物理量的方法，理解電場強度的定義、公式、單位、方向．3．能推導(dǎo)點電荷場強公式，知道疊加原理，并進行簡單計算．4．知道電場線的定義和特點，會用電場線描述電場強度的大小、方向．重點難點：1.對電場強度的理解和對電場線的認識．2．兩個場強公式的應(yīng)用．任何力的作用都離不開物質(zhì)腳踢球，腳對球的力直接作用在球上任何力的作用都離不開物質(zhì)汽車?yán)宪?，汽車對拖車的拉力是通過繩子作用的。ＡＢ+++思考：兩電荷間相互作用時不直接接觸，它們之間的相互作用時通過什么傳遞的呢？請閱讀教材P10頁ＢＡ

電荷A對電荷B的作用，實際上是電荷A的電場對電荷B的作用

+++ＢＡ

電荷Ｂ對電荷Ａ的作用，實際上是電荷Ｂ的電場對電荷Ａ的作用

+++ＡＢ電場B電荷A電荷++++——電場

電場的基本性質(zhì)：電場對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫做電場力或靜電力．

存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì)

電場的物質(zhì)性及特殊性一、電場基本性質(zhì)（著手）電荷受力認識電場（試探電荷）研究方法試探電荷（檢驗電荷）：用來檢驗電場是否存在及其強弱分布情況的帶電小球。Ａ++Ｂ場源電荷試探電荷試探電荷的電荷量和尺寸必須充分小，對金屬球A上的電荷分布不產(chǎn)生明顯的影響，從而原來的電場不因試探電荷的出現(xiàn)有明顯的變化。Ａ

因為電場具有方向性以及各點強弱不同，所以同一電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小不同，我們用電場強度來表示電場的強弱和方向．

同一電荷q在電場中不同點受到的電場力的方向和大小一般不同，這是什么因素造成的？

+QP+qQP+2qQP+4qF2F4F

不同的電荷q在電場的同一點所受的電場力F是不同的。實驗表明，在電場中的同一點，比值F/q是恒定的。

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，叫做電場在該點的電場強度，簡稱場強。用字母E表示E=Fq2、定義式1、定義4、物理意義：反映電場本身的強弱及方向二、電場強度3、單位:牛每庫，符號為N/C5、方向：物理學(xué)中規(guī)定，電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同．

+Q+qFAE設(shè)：試探電荷的電荷量q=+5.0×10-9C，測得它在電場中的A點受到的電場力為F=3.0×10-4N，求：A點的場強是多大？如果改用電荷量為q=-6.0×10-9C的試探電荷，來確定該點的場強，場強會不會改變？解：E=F/q=3.0×10-4/5.0×10-9=6.0×104N/C場強方向：水平向右

如果A點未放試探電荷，則A點的場強大小為多少？方向如何？三、點電荷的場強+-推導(dǎo)式場強方向：正點電荷電場方向向外

負點電荷電場方向向內(nèi)適用范圍電荷的意義定義式，適用于一切電場僅對點電荷的電場適用q是檢驗電荷，但E與q無關(guān)Q是場源電荷，E與Q成正比和的區(qū)別：QrPrQP2、一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同1、電場強度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則

2、疊加原理：空間如果多個電荷同時存在，電場中某點的電場強度為各個電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和E+E-E合四、電場強度的疊加P＋Q1?Q2人們經(jīng)過探索，發(fā)現(xiàn)可以用一些有方向的曲線來形象地表征電場。這樣的線就是電場線。英國物理學(xué)家法拉第首先引入了電場強度的圖象，他在電場中畫了一些線，使這些線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致，并使線的疏密表示場強的大小．法拉第稱為電力線．即電場線。英國物理學(xué)家

法拉第（1791-1867）

1、電場線：電場中假想的一些有方向的曲線。下面我們來看一下一種最簡單的場源——點電荷——的電場線的情況五、電場線正點電荷的電場線負點電荷的電場線2、電場線特點①電場線上每一點的切線方向表示該點場強方向.ABC②電場線從正電荷出發(fā),到負電荷終止.

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負電荷.③任何兩條電場線不相交、不閉合，不是電荷的運動軌跡E1E2④、電場線的疏密表示電場強度的大小。EAEBECEA>EB>

EC···abc···abc(2)(3)Ea<Eb<EcEa<Ec<Eb只有一條電場線是不能判斷這三個點場強的大小?！ぁぁbc(1)Ea>Eb>Ec(2).帶等量同種點電荷的電場線:3、幾種常見電場的電場線分布(1).帶等量異種點電荷的電場線:等量異種點電荷的電場線等量同種點電荷的電場線幾種常見電場的電場線分布

一、定義：場強大小和方向處處相同的電場叫勻強電場。六．勻強電場勻強電場的電場線是怎樣分布的？？二、電場線的特點：間隔相等的平行直線。E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中部區(qū)域的電場就是勻強電場。？課前自主學(xué)案一、電場1．電荷的周圍存在______．帶電體間的相互作用是通過周圍的_______發(fā)生的．2．場和分子、原子組成的實物一樣具有能量、質(zhì)量和動量．場與實物是物質(zhì)存在的兩種不同形式．靜電場是________的電荷產(chǎn)生的電場．

電場

電場

靜止

3．電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有_____的作用．二、電場強度1．定義：放入電場中某一點的檢驗電荷受到的靜電力跟它的電荷量的______，叫做該點的電場強度．2．公式：E＝_____________.力比值3．單位：牛/庫，符號_______.4．方向：電場強度是矢量，規(guī)定某點電場強度的方向跟_________在該點所受的靜電力的方向相同．負電荷在電場中某點所受的靜電力的方向跟該點電場強度的方向_________．三、點電荷的電場電場強度的疊加1．點電荷周圍某點電場強度大小計算式為E＝

____.N/C正電荷相反2．以Q為中心，r為半徑作一球面，則球面上各點電場強度大小______，當(dāng)Q為正電荷時，E的方向_______________________，當(dāng)Q為負電荷時，E的方向_____________．同一球面上的場強只是大小相等，方向并不相同．3．如果場源電荷不只是一個點電荷，則電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的_____________．相等背離球心向外指向球心矢量和四、電場線1．電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的_______________表示該點的電場強度方向，電場線不是實際存在的線，而是為了形象描述電場而假想的線．切線方向2．電場線的特點：(1)電場線從____________或____________出發(fā)終止于___________或___________；(2)電場線在電場中不________；(3)在同一電場里，電場線________的地方場強大．正電荷無窮遠無窮遠負電荷相交密集出正入負密強疏弱思考感悟2．電場線為什么不能相交？電場線是電荷運動的軌跡嗎？提示：某點的電場方向是唯一的，所以電場線不能相交，電場線不是電荷的運動軌跡．五、勻強電場1．如果電場中各點電場強度的大小相等、方向相同，這個電場就叫做____________．2．由于方向相同，勻強電場中的電場線應(yīng)該是_____________；又由于電場強度大小相等，電場線的密度應(yīng)該是________．所以勻強電場的電場線是間隔相等的平行線．勻強電場平行的均勻的核心要點突破一、對電場強度概念及兩個場強公式的理解1．對電場強度的理解(1)電場強度是用比值法定義的物理量，它僅由電場本身決定，與定義它的檢驗(試探)電荷的電荷量q及所受的靜電力F無關(guān)．(2)只要場源電荷確定下來，場源電荷周圍形成的電場也就確定下來，電場中某點的場強E與該點放不放檢驗電荷無關(guān)．比較項名稱定義大小要求試探電荷用來檢驗電場是否存在及其強弱分布情況的電荷尺寸和電量必須充分小，放入電場后，不影響原電場場源電荷激發(fā)出電場的電荷無要求，可大可?。?）．兩個電荷的比較2．兩個場強公式的比較二、電場線1．電場線的四個特點(1)電場線不是電場里實際存在的線，而是為形象地描述電場而假想的線，因此電場線是一種理想化模型．(2)電場線始于正電荷，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，止于負電荷．(3)電場線不閉合，不相交，也不是帶電粒子的運動軌跡．(4)在同一電場里，電場線越密的地方，場強越大，電場線越稀的地方，場強越小2．電場線認識的兩個誤區(qū)(1)誤認為電場線客觀存在．電場中實際并不存在電場線，電場線是形象描述電場的有效工具，用虛擬的圖線描述抽象的物理概念的做法是科學(xué)研究中一種重要的思想方法．(2)誤認為電場線就是電荷的運動軌跡．①電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的比較電場線運動軌跡客觀性電場中并不存在，是為研究電場方便而人為引入的粒子在電場中的運動軌跡是客觀存在的切線意義曲線上各點的切線方向即為該點的場強方向，同時也是正電荷在該點的受力方向，即正電荷在該點產(chǎn)生加速度的方向軌跡上每一點的切線方向即為粒子在該點的速度方向，但加速度的方向與速度的方向不一定相同②電場線與帶電粒子運動軌跡重合必備的條件a．電場線是直線；b．帶電粒子只受電場力作用，或受其他力，但方向沿電場線所在直線；c．帶電粒子初速度為零或初速度方向沿電場線所在的直線．3．常見電場的電場線光芒四射，發(fā)散狀眾矢之的，會聚狀勢不兩立，相斥狀手牽手，心連心，相吸狀平行的、等間距的、同向的直線三、兩點電荷連線和中垂線上電場強度分布特點圖1－3－11．等量異種電荷(1)兩電荷連線的中垂線上：各點的場強方向為由正電荷的一邊指向負電荷的一邊，且與中垂線垂直，O點的場強最大，從O點沿中垂線向兩邊逐漸減小，直至無窮遠時為零；中垂線上任意一點a與該點關(guān)于O點的對稱點b的場強大小相等，方向相同．(2)兩電荷的連線上：各點場強的方向由正電荷沿兩電荷的連線指向負電荷，O點的場強最小，從O點沿兩電荷的連線向兩邊逐漸增大；兩電荷的連線上，任一點