高中物理:电场强度课件 人教选修31.ppt
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1、1.3 1.3 电场电场 电场强度电场强度三、点电荷的电场强度三、点电荷的电场强度一、电一、电 场场二、电场强度二、电场强度四、电场的叠加四、电场的叠加六、匀强电场六、匀强电场五、电场线五、电场线2021/8/11 星期三1物质物质一类是实物物质,即由分子、原子等一类是实物物质,即由分子、原子等微粒构成的物质,如水、铁块等微粒构成的物质,如水、铁块等一类是场:如电场、磁场、引力场等一类是场:如电场、磁场、引力场等,场是客观存在的一种特殊物质形态。场是客观存在的一种特殊物质形态。2021/8/11 星期三2 两电荷不直接接触,它们之间的相互作用是怎样产生的?B+A+2021/8/11 星期三3
2、1.电场电场 电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质称为电电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质称为电场场 2.静电场静电场 存在于静止电荷周围的电场称为静电场存在于静止电荷周围的电场称为静电场 3.电场力电场力 电荷间的相互作用力称为电场力。电荷间的相互作用力称为电场力。4.电场的基本性质:电场的基本性质:对放入其中的电荷具有力的作用(电荷和电荷间的作用对放入其中的电荷具有力的作用(电荷和电荷间的作用 力是通过电场来实现的)力是通过电场来实现的)电电 场场电荷电荷 1 1电荷电荷 2 2产生产生作用于作用于产生产生作用于作用于 一、电一、电 场场+1Q2QF1F22021/8/11 星期三4
3、 用什么可以检验空间存在用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场?看不见又摸不着的电场?电场的基本性质:电场的基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。对放入其中的电荷有力的作用。2021/8/11 星期三5检验电荷(试探电荷):检验电荷(试探电荷):用来检验电场的电量很小(不影响原电场);体积很小(可以当作质点)的电荷。场源电荷:场源电荷:产生电场的电荷产生电场的电荷2021/8/11 星期三6电场的研究电场的研究:如图所示,在电荷如图所示,在电荷Q Q的电场中,放的电场中,放入试探电荷入试探电荷q q2021/8/11 星期三7 如图所示,在场电荷如图所示,在场电荷Q 形成的电场中形成的电场
4、中A 点,分别放一点,分别放一检验电荷检验电荷+q,+2q,+3q,分别计算检验电荷所受的电场力,分别计算检验电荷所受的电场力大小和大小和F/q 的比值。的比值。3q2qqF/q电场力电场力 F检验电荷检验电荷的电荷量的电荷量q q QqA+FrkQ qr2kQr22kQ qr2kQr23kQ qr2kQr2思考:2021/8/11 星期三8结论结论:F/qF/q能能反反映映电电场场中中某某点点电电场场的的力力的的性性质质电场的强弱。电场的强弱。2.2.电场中不同的点,同一电荷所受力也电场中不同的点,同一电荷所受力也不同,比值不同,比值F/qF/q一般是不同的。一般是不同的。1.1.电场中的同
5、一点,不同电荷所受力不同,电场中的同一点,不同电荷所受力不同,比值比值F/qF/q是一定的。是一定的。问题问题2实验现象:实验现象:2021/8/11 星期三9 分分析析:对对电电场场中中某某点点来来说说,电电场场的的强强弱弱是是一一定定的的,但但把把不不同同的的检检验验电电荷荷放放在在电电场场中中同同一一点点时时,所所受受的的电电场场力力是是不不同同的的。这这说说明明了了电电场场力力并并不不能能反反映映电电场场中中某某点点的的电电场场的的强强弱弱。实实验验表表明明,在在电电场场中中同同一一点点,F/q 这这一一比比值值是是不不变变的的。比比值值的的大大小小,反反映映了了这这一一点点电电场场的
6、的强强弱弱,而而跟跟检检验验电电荷荷无无关关,这个比值我们称之为电场强度。这个比值我们称之为电场强度。放入电场中某一点的电荷所受的电场力放入电场中某一点的电荷所受的电场力F 跟跟它的电荷量它的电荷量q 的比值叫做电场强度。的比值叫做电场强度。1.定义定义 2.定义式定义式 二、电场强度二、电场强度+FqQq表示检验电荷的电量表示检验电荷的电量2021/8/11 星期三10 规规定定电电场场中中某某点点的的电电场场强强度度方方向向跟跟正正电电荷荷在该点所受电场力的方向相同。在该点所受电场力的方向相同。3.方向方向F+qQ 当当 q 为正电荷时,为正电荷时,F 与与 E 同向;同向;当当 q 为负
7、电荷时,为负电荷时,F 与与 E 反向。反向。Q+qEF+qQE QqFEFE2021/8/11 星期三11 4.单位单位N/C(牛(牛/库库)V/m (伏伏/米米)5.说明电场中任一点电场强度说明电场中任一点电场强度E 的大小都是由电的大小都是由电场本身的性质来决定的,与该点有无检验电荷或者放入的场本身的性质来决定的,与该点有无检验电荷或者放入的检验电荷检验电荷q 的大小无关。的大小无关。6.物理意义物理意义:描述电荷在电场中所受的电场力的性质描述电荷在电场中所受的电场力的性质2021/8/11 星期三12练习:练习:在电场中在电场中A A处放点电荷处放点电荷+q+q,其受电场力为,其受电场
8、力为F F,方向向左,则,方向向左,则A A处场强大小处场强大小 ,方向,方向为为 ;若将若将A A处放点电荷为处放点电荷为2q2q,则该处电场强,则该处电场强度大小为度大小为 ,方向为,方向为 。向左向左向左向左课堂训练课堂训练2021/8/11 星期三131 1、电场中有一点、电场中有一点P P,下列哪些说法正确的是(,下列哪些说法正确的是()A A 若放在若放在P P点的试探电荷的电量减半,则点的试探电荷的电量减半,则P P点点的场强减半。的场强减半。B B 若若P P点没有试探电荷,则点没有试探电荷,则P P点的场强为零。点的场强为零。C PC P点的场强越大,则同一电荷在点的场强越大
9、,则同一电荷在P P点受到的点受到的电场力越大。电场力越大。D PD P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向C课堂训练课堂训练2021/8/11 星期三142 2、真空中有一电场,在电场中的、真空中有一电场,在电场中的P P点放一电点放一电量为量为410-9C410-9C的试探电荷,它受到的电场力的试探电荷,它受到的电场力 210-5N210-5N,则,则P P点的场强度点的场强度 N/CN/C;把试探;把试探电荷的电量减少为电荷的电量减少为210-9C210-9C,则检验电荷所,则检验电荷所受的电场力为受的电场力为 NN。如果把这个试探电荷取如果把这个
10、试探电荷取走,则走,则P P点的电场强度为点的电场强度为 N/CN/C。5103110-55103课堂训练课堂训练2021/8/11 星期三15 点电荷在点电荷在 r 处的电场强度大小为处的电场强度大小为 三、点电荷的电场强度三、点电荷的电场强度FEr+qQP 在点电荷Q 形成的电场中,距Q 为 r 的P 点,检验电荷受到的电场力为 根据电场强度的定义,可知根据电场强度的定义,可知P 点的电场强度大小为点的电场强度大小为(Q表示场源电荷的电量表示场源电荷的电量)2021/8/11 星期三16真空中点电荷的场强真空中点电荷的场强+-由库仑定律和场强的定义式推由库仑定律和场强的定义式推导导1 1、
11、大小、大小2.2.场强方向:正点电荷电场方向背离电荷场强方向:正点电荷电场方向背离电荷 负点电荷电场方向指向电荷负点电荷电场方向指向电荷2021/8/11 星期三17QrPrQP一个半径为一个半径为R R的均匀带电球体(或球壳)在的均匀带电球体(或球壳)在外部产生的电场与一个位于球心的、电荷外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同量相等的点电荷产生的电场相同2021/8/11 星期三18适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义定义式,适定义式,适用于一切电用于一切电场场仅对点电荷仅对点电荷的电场适用的电场适用q q是检验电是检验电荷,但荷,但E E与与q q无关无关QQ是场
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