1.3 電場(chǎng)強(qiáng)度(精品).ppt

1、1.3 電場(chǎng)強(qiáng)度,兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的?,B,+,+,+,+,+,+,A,+,+,+,+,+,+,一.電場(chǎng)：,2、基本性質(zhì)：,對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力叫電場(chǎng)力。,1、定義：存在于帶電體周?chē)奶厥馕镔|(zhì)。,3、電荷間的相互作用力通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生,用什么可以檢驗(yàn)空間存在看不見(jiàn)又摸不著的電場(chǎng)？,電場(chǎng)的基本性質(zhì)：,對(duì)放入其中的電荷有力的作用。,檢驗(yàn)電荷（試探電荷）：,用來(lái)檢驗(yàn)電場(chǎng)的電量很?。ú挥绊懺妶?chǎng)）；體積很?。梢援?dāng)作質(zhì)點(diǎn)）的電荷。,場(chǎng)源電荷： 產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷,結(jié)論: F/q能反映電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的力的性質(zhì)電場(chǎng)的強(qiáng)弱。,2.電場(chǎng)中不同的點(diǎn)，同一電荷所受力也不同，比值

2、F/q一般是不同的。,1.電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，不同電荷所受力不同，比值F/q是一定的。,問(wèn)題2,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,二.電場(chǎng)強(qiáng)度,1.定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。,5.理解：,場(chǎng)強(qiáng)反映電場(chǎng)力的性質(zhì)，由電場(chǎng)本身決定，與放入的試探電荷無(wú)關(guān)。,3.單位：牛/庫(kù)(N/C) 伏/米(V/m) 1 V/m=1N/C,4.方向：規(guī)定與正電荷在該點(diǎn)的受力方向相同,2.定義式：,練習(xí)： 在電場(chǎng)中A處放點(diǎn)電荷+q，其受電場(chǎng)力為F，方向向左，則A處場(chǎng)強(qiáng)大小 ，方向?yàn)?； 若將A處放點(diǎn)電荷為2q，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ，方向?yàn)?。,向左,向左,課堂訓(xùn)練,1、電場(chǎng)中有

3、一點(diǎn)P，下列哪些說(shuō)法正確的是（ ） A 若放在P點(diǎn)的試探電荷的電量減半，則P點(diǎn) 的場(chǎng)強(qiáng)減半。 B 若P點(diǎn)沒(méi)有試探電荷，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零。 C P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的 電場(chǎng)力越大。 D P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向,C,課堂訓(xùn)練,2、真空中有一電場(chǎng)，在電場(chǎng)中的P點(diǎn)放一電量為410-9C的試探電荷，它受到的電場(chǎng)力 210-5N，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)度 N/C；把試探電荷的電量減少為210-9C，則檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力為 N。 如果把這個(gè)試探電荷取走，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 N/C。,5103,110-5,5103,課堂訓(xùn)練,三、真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng),+,-,由庫(kù)侖定律和場(chǎng)強(qiáng)的定義式推

4、導(dǎo),1、大小,2.場(chǎng)強(qiáng)方向：正點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向背離電荷 負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向指向電荷,定義式，適用于一切電場(chǎng),僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用,q是檢驗(yàn)電荷，但E與q無(wú)關(guān),Q是場(chǎng)源電荷，E與Q成正比,3、 關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是（ ） A E=F/q，若q減半，則該處的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 BE=kQ/r2中，E與Q成正比，而與r平方成反比 C在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均相同 D電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向,課堂訓(xùn)練,B,1、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則,四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加,2、一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心

5、的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同,4、在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1和q2，分別位于A和B，相距20 cm，q1為410-8 C，q2為810-8 C。則在AB連線上A點(diǎn)的外側(cè)離A 點(diǎn)20 cm處的D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向如何? 4.5103 N/C，方向由D指向A。,課堂訓(xùn)練,課堂訓(xùn)練,5、兩個(gè)固定的異號(hào)電荷,電荷量給定但大小不等,用E1和E2分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,則在通過(guò)兩個(gè)點(diǎn)電荷的直線上,E1=E2的點(diǎn)( ) A.有三個(gè),其中兩處合場(chǎng)強(qiáng)為零 B.有三個(gè),其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為零 C.只有二個(gè),其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為零 D.只有一個(gè),該處合場(chǎng)強(qiáng)不為零,c,課堂訓(xùn)練,6、如圖中a、b是兩個(gè)點(diǎn)電

6、荷,它們的電荷量分別為Q1、Q2,MN是ab連線的中垂線,P是中垂線上的一點(diǎn).能使P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向MN的左側(cè)的是( ) A. Q1、Q2,都是正電荷,且Q1|Q2| C. Q1是負(fù)電荷, Q2是正電荷,且|Q1|Q2|,AC,4、思考題： 場(chǎng)是物理學(xué)中的重要概念，除了電場(chǎng)和磁場(chǎng)，還有引力場(chǎng)。物體之間的萬(wàn)有引力就是通過(guò)引力場(chǎng)發(fā)生作用的，地球附近的引力場(chǎng)叫做重力場(chǎng)。仿照電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣定義重力場(chǎng)的大小和方向？重力場(chǎng)的方向跟正電荷的電場(chǎng)相似，還是跟負(fù)電荷的電場(chǎng)相似？,在重力場(chǎng)中的某一點(diǎn)，重力F和物體質(zhì)量m之比是一定的，在不同的位置F/m一般是不同的，因此可以用F/m表示重力場(chǎng)的強(qiáng)弱.,

7、重力場(chǎng)方向總是指向地心，所以重力場(chǎng)方向跟負(fù)電荷的電場(chǎng)相似。,五、電場(chǎng)線,電場(chǎng)線是用來(lái)形象地描述電場(chǎng)強(qiáng)弱與方向特性的一簇曲線。電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向，都和該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致。,電場(chǎng)線的特征,3、電場(chǎng)線不會(huì)相交，也不會(huì)相切,1、電場(chǎng)線密的地方場(chǎng)強(qiáng)大，電場(chǎng)線疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小,2、靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線起于正電荷止于負(fù)電荷，孤立的正電荷（或負(fù)電荷）的電場(chǎng)線止于（或起于）無(wú)窮遠(yuǎn)處點(diǎn),4、電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際電場(chǎng)中并不存在,5、電場(chǎng)線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡之間沒(méi)有必然聯(lián)系,特點(diǎn)：,a、離點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大 b、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直，在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處

8、相等，方向不同。,幾種常見(jiàn)電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn),1、正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布,特點(diǎn)：,a、沿點(diǎn)電荷的連線，場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大,b、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直,2、等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布,c、在中垂面（中垂線）上，與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0等距離各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等。,3、等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布,特點(diǎn)：,a、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為0 b、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀 疏，但場(chǎng)強(qiáng)并不為0 c、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏,4、勻強(qiáng)電場(chǎng),特點(diǎn)：,a、勻強(qiáng)電場(chǎng)是大小和方向都相同的電場(chǎng)，故勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)

9、線是平行等距的直線 b、電場(chǎng)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)大小，電場(chǎng)方向與電場(chǎng)線平行,點(diǎn)電荷與帶電平板的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布,特點(diǎn)：,a、以點(diǎn)電荷向平板作垂線為軸電場(chǎng)線左右對(duì)稱,b、電場(chǎng)線的分布情況類似于等量異種電荷的電場(chǎng)線分布，而帶電平板恰為兩電荷連線的垂直平分線,c 、在帶電平板表面場(chǎng)強(qiáng)與平板垂直,如圖，是靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布，下列說(shuō)法正確的是：（ ） A、這個(gè)電場(chǎng)只能是負(fù)電荷的電場(chǎng) B、點(diǎn)電荷q在A、B兩處受到的電場(chǎng)力FBFA C、點(diǎn)電荷q在A、B兩處的加速度大小，aAaB （不計(jì)重力） D、負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力方向沿B點(diǎn)切 線方向,A,B,B,真空中的A、B兩點(diǎn)分別放置有異種點(diǎn)電荷Q1、Q

10、2，已知它們間的庫(kù)侖力為10N，電荷量分別為Q1=2X10-4C，Q2=-2X10-4C，AB連線的中點(diǎn)O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少？若將Q2換成與Q1電荷量和電性完全相同的電荷，AB連線的中點(diǎn)O的電場(chǎng)強(qiáng)度又是多少？,A,B,Q1,Q2,O,如圖所示，在A點(diǎn)處有一點(diǎn)電荷帶有電荷量+4q，在B點(diǎn)處有一點(diǎn)電荷帶有電荷量-q，AB相距r。 （1）求電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置。 （2）若在該位置放入電荷量為-4q的點(diǎn)電荷，求其所受電場(chǎng)力,A,B,r,解：設(shè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，由題意可知點(diǎn)一定在連線上點(diǎn)右側(cè)設(shè)距離為,A,B,r,點(diǎn)在點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小 方向向右,點(diǎn)在點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小 方向向左,因?yàn)辄c(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)等于零,解得r,

11、所以,電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置在連線上并距離點(diǎn)右側(cè)為r,R,P,Q,P,Q,P,Q,正檢驗(yàn)電荷q在電場(chǎng)中P點(diǎn)處開(kāi)始向Q點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的加速度值越來(lái)越?。ㄖ亓Σ挥?jì)），則可以確定它所處的電場(chǎng)可能是：( ),A,B,C,D,P,Q,C,如圖為一條電場(chǎng)線，下列說(shuō)法正確的是：（ ） A、EA一定大于EB B、因電場(chǎng)線是直線，所以是勻強(qiáng)電場(chǎng)， 故EA=EB C、A點(diǎn)電場(chǎng)方向一定由A指向B D、AB兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向不能確定,A,B,C,7、如圖:AB是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線,在電場(chǎng)線上P處自由釋放一個(gè)負(fù)試探電荷時(shí),它沿直線向B點(diǎn)處運(yùn)動(dòng),對(duì)此現(xiàn)象下列判斷正確的是(不計(jì)電荷重力)( ) A. 電荷向B做勻加速運(yùn)動(dòng) B

12、. 電荷向B做加速度越來(lái)越小的運(yùn)動(dòng) C.電荷向B做加速度越來(lái)越大的運(yùn)動(dòng) D.電荷向B做加速運(yùn)動(dòng),加速度的變化情況不能確定,A,B,P,D,a,b,a,如左圖所示，AB是一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線，右圖則是方向在電場(chǎng)線上，a、b兩處的檢驗(yàn)電荷的電荷量大小與所受電場(chǎng)力大小之間的函數(shù)圖線，則：（ ） A、點(diǎn)電荷是正電荷，位置在B側(cè) B、點(diǎn)電荷是正電荷，位置在A側(cè) C、點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在A側(cè) D、點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在B側(cè),q,F,b,B,A,B,一個(gè)質(zhì)量m=30g，帶電荷量為q=-1.7*10-8C的半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)線水平。當(dāng)小球靜止時(shí)，測(cè)得懸線與豎直方向成30o夾角，如圖所示，求該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小，說(shuō)明場(chǎng)強(qiáng)方向。,30o,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,將一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球由靜止釋放,帶電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線,該直線與豎直方向的夾角為,如圖所示,求勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的最小值。,豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平等金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)。其電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成角時(shí)小球恰好平衡，如圖所示，請(qǐng)問(wèn)： (1)小球帶電荷量是多少？ (2)若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長(zhǎng)時(shí)間？,如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從