1.3电场强度（课堂PPT）

1、.11.3 电场强度.2例如：例如：接触力接触力:弹力和摩擦力等弹力和摩擦力等非接触力非接触力:万有引力（重力）万有引力（重力）,磁力，库仑力等磁力，库仑力等 磁力的传递是通过磁磁力的传递是通过磁场，万有引力的传递是场，万有引力的传递是通过万有引力场。通过万有引力场。.3.4电场电场电荷电荷A电荷电荷B用场的观点分析电荷用场的观点分析电荷A和和B间的相互作用：间的相互作用： .5一一. .电场：电场：1 1、定义、定义: :真实存在真实存在于带电体周围的特殊于带电体周围的特殊物质物质。2 2、基本性质：、基本性质：对放入其中的对放入其中的电荷电荷有力的作用，有力的作用， 这种力叫这种力叫电场力

2、电场力.6qFAqFBQ.7检验电荷：检验电荷： 用来检验电场的电量很小（不影响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）原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷，也称点电荷。的电荷，也称点电荷。.8+Q+QA A+q+q+Q+QA A+2q+2q+Q+QA AF F2F2F4F4F不同的电荷在电场中同一点所受的电不同的电荷在电场中同一点所受的电 场力场力不同不同,但电场中同一点的电场是一定的但电场中同一点的电场是一定的, 因此不因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱能用电场力的大小来表示电场的强弱.9A+q+qF F1 1+q+qF F2 2B 电荷电荷q在距在距Q较较

3、近的近的A点，受到点，受到的电场力大的电场力大. 电荷电荷q在距在距Q较较远的远的B点，受到点，受到的电场力小的电场力小.+Q+q+q+q+q同一试探电荷同一试探电荷q q在电场中的不同点在电场中的不同点受到的电场力的大小是否相同受到的电场力的大小是否相同? ?.10结论结论:F/qF/q能反映电场中某点电场力的性能反映电场中某点电场力的性质质电场的强弱。电场的强弱。2.2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值比值F/qF/q一般是不同的一般是不同的。1.1.电场中的同一点，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

4、是一定的。是一定的。实验发现实验发现：.11二、定义式定义式，适用，适用于任意电场于任意电场E =Fq（定义）定义）v/m.12+Q+qFE+Q-qFE根据规定：根据规定：负电荷负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向点的场强方向相反相反。4.场强的矢量性：场强的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF物理学中规定物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷正电荷在该点在该点所受的静电力的方向所受的静电力的方向相同相同.13提示：利用提示：利用场强的定义场强的定义式式和和库仑定库仑定律律推导推导2rkQqF 2rkQqFE

5、+qE EFr r+Q 该点的场强为该点的场强为.142rQkE E=F/q定义式定义式决定式决定式任何电场任何电场真空中真空中点电荷电场点电荷电场大小与大小与q( (试探电荷）试探电荷）的正负、大小以及有的正负、大小以及有无均无关无均无关由场源电荷由场源电荷Q及该点及该点到到Q的距离的距离r决定决定.15FqFq.166 6）、电场强度的物理意义：）、电场强度的物理意义： 电场强度是电场强度是描述电场描述电场本身的力的性质的物本身的力的性质的物理量，其大小表示电场的强弱。理量，其大小表示电场的强弱。 由产生电场的由产生电场的场源电荷场源电荷和和点的位置点的位置决定，决定，与检验电荷无关。与检

6、验电荷无关。.17适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义FEq2QEkrFEq2QEkr.18例、关于例、关于 和和 ，下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）（1 1）式中，）式中，F F是放入电场中的试探电荷所受的力，是放入电场中的试探电荷所受的力，q q是试探电荷的电量是试探电荷的电量（2 2）式中，）式中，F F是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，q q是是产生电场电荷的电量产生电场电荷的电量（3 3）式中，）式中， Q Q是放入电场中的试探电荷的电量是放入电场中的试探电荷的电量（4 4）式中，）式中，Q Q是产生电场的电荷的电量是产生电场的电荷的电量A A、（、

7、（1 1）（）（3 3）B B、（、（2 2）（）（3 3）C C、（、（1 1）（）（4 4）D D、（、（2 2）（）（4 4）qFE 2rQkE C.19三、电场的叠加三、电场的叠加: : 在几个点电荷共同形成的电场中，某点的在几个点电荷共同形成的电场中，某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。.20.21QrPrQP2QEkr.22 Q2AQ1= 2E= 2E1 1cos60cos60r r2 22kQ2kQ1 1cos60cos60=代入数值得：代入数值得：E=2.7E=

8、2.710104 4 N/CN/C 合场强合场强E E的大小为的大小为 E= EE= E1 1cos60cos60+E+E2 2cos60cos60解：点电荷解：点电荷Q Q1 1和和Q Q2 2的电场在的电场在A A点的场点的场强分别为强分别为E E1 1和和E E2 2， 它们大小相等，方向如图中所示。它们大小相等，方向如图中所示。合场强合场强E E在在E E1 1和和E E2 2的夹角的平分线上，的夹角的平分线上，此平分线跟此平分线跟Q Q1 1和和Q Q2 2的连线平行。的连线平行。E1E2E.23例、关于例、关于 和和 ，下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）（1 1）式中，）

9、式中，F F是放入电场中的试探电荷所受的力，是放入电场中的试探电荷所受的力，q q是试探电荷的电量是试探电荷的电量（2 2）式中，）式中，F F是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，q q是是产生电场电荷的电量产生电场电荷的电量（3 3）式中，）式中， Q Q是放入电场中的试探电荷的电量是放入电场中的试探电荷的电量（4 4）式中，）式中，Q Q是产生电场的电荷的电量是产生电场的电荷的电量A A、（、（1 1）（）（3 3）B B、（、（2 2）（）（3 3）C C、（、（1 1）（）（4 4）D D、（、（2 2）（）（4 4）qFE 2rQkE C.24练习练习. . 如图

10、，在如图，在x x轴上的轴上的x x = -1 = -1和和x x =1=1两点分两点分别固定电荷量为别固定电荷量为- 4- 4Q Q 和和+9+9Q Q 的点电荷。求：的点电荷。求：x x轴上合场强为零的点的坐标。并求在轴上合场强为零的点的坐标。并求在x x = -3= -3点点处的合场强方向。处的合场强方向。1 1-1-1-3-3-5-5- 4Q+9Q 答案：答案：x=-5x=-5，向右，向右.25cabF4F3F2F1D.26四、电场线四、电场线 1 1、定义：、定义：电场线是用来形象地描电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇述电场强弱与方向特性的一簇有向有向曲曲线。电场线上每一

11、点的线。电场线上每一点的切线方向切线方向，都，都和该点的和该点的场强方向场强方向一致。一致。.272 2、电场线的特征、电场线的特征1 1）、电场线）、电场线密密的地方场强的地方场强强强，电场线，电场线疏疏的地方场强的地方场强弱弱2 2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点点3 3）、电场线不会相交，也不会相切）、电场线不会相交，也不会相切4 4）、电场线是）、电场线是假想假想的，实际电场中并不存在的，实际电场中并不存在5 5）、电场线不是闭合

12、曲线，且与带电粒子在电场中的）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系运动轨迹之间没有必然联系.28特点：特点：a a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大、离点电荷越近，电场线越密，场强越大b b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。在此球面上场强大小处处相等，方向不同。3 3、几种常见电场中电场线的分布及特点、几种常见电场中电场线的分布及特点 1 1）、正、负点电荷的电场中电场线的分布）、正、负点电荷的电场中电场线的分布.29特点：特点：a a、沿点电荷的连线，沿点电荷

13、的连线，场强先变小后变大场强先变小后变大b b、两点电荷连线中两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直，（中垂线）垂直，c c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0 0等距离各点场强相等。等距离各点场强相等。.30特点：特点：a a、两点电荷连线中、两点电荷连线中点点O O处场强为处场强为0 0（连线上从一侧到另一侧场强（连线上从一侧到另一侧场强先变小后先变小后变大）变大）b b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但

14、场强并不为并不为0 0c c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏（即场强先变大后变小）（即场强先变大后变小）.314 4）. .匀强电场匀强电场特点：特点：a a、匀强电场是大小和方向都相同的电场，、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是故匀强电场的电场线是平行等距同向平行等距同向的直的直线线b b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行与电场线平行.32例例1 1：如图，是静电场的一部分电场线的分布，：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（下列说法正确的是：（

15、 ）A A、这个电场只能是负电荷的电场、这个电场只能是负电荷的电场B B、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处受到的电场力两处受到的电场力F FB BFFA AC C、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处的加速度大小，两处的加速度大小，a aA AaaB B （不计重力）（不计重力）D D、负电荷在、负电荷在B B点处受到的电场力方向沿点处受到的电场力方向沿B B点切点切 线方向线方向ABB.33 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

16、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，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1.34例例2 2：如图为一条电场线，下列说法正确的是：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（ ）A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故、因电场线是直线，所以是匀强电场，故 E EA A=E=EB BC C、A A点电场方向一定由点电场

17、方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定ABC.35 真空中有一电场真空中有一电场, ,在电场中的在电场中的P P点放一电点放一电量为量为4 41010-9-9C C的试探电荷的试探电荷, ,它受到的电场它受到的电场力力2 2 1010-5-5N,N,则则P P点的电场强度点的电场强度 N/C;N/C;把试探电荷的电量减少为把试探电荷的电量减少为2 2 1010-9-9C,C,则检则检验电荷所受的电场力为验电荷所受的电场力为 N. N. 如果把这如果把这个试探电荷取走，则个试探电荷取走，则P P点的电场强度为点的电场强度为- - N/CN/C。

18、5103110-55103课堂训练课堂训练2.36例例3 3：正检验电荷：正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC.37例例 4 电场线就是点电荷在电场中电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹，这个说法正确吗？的运动轨迹，这个说法正确吗？.38例例 4 电场线就是点电荷在电场中的运电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹，这个说法正确吗？动轨迹，这个说法正确吗？答：这个说法是错误的。电场线

19、不是电荷的答：这个说法是错误的。电场线不是电荷的运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是速度运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是速度的方向，而电场线的切线方向是正电荷的受的方向，而电场线的切线方向是正电荷的受力方向和加速度方向（负电荷则相反）。要力方向和加速度方向（负电荷则相反）。要使两条曲线能重合，要满足一些特殊条件，使两条曲线能重合，要满足一些特殊条件，例如：例如：电场线是直线；电荷初速度为零电场线是直线；电荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上；电或初速度方向与电场线在同一直线上；电荷只受电场力作用。荷只受电场力作用。.39课堂训练课堂训练3B.40abABa例例5 5：如左图所示，：如左

20、图所示，A A、B B是一个是一个点电荷点电荷产生的电产生的电场的电场线的两点，如右图则是方向在电场线上，场的电场线的两点，如右图则是方向在电场线上，a a、b b两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（大小之间的函数图线，则：（ ）A A、点电荷是正电荷，位置在、点电荷是正电荷，位置在B B侧侧B B、点电荷是正电荷，位置在、点电荷是正电荷，位置在A A侧侧C C、点电荷是负电荷，位置在、点电荷是负电荷，位置在A A侧侧D D、点电荷是负电荷，位置在、点电荷是负电荷，位置在B B侧侧qFbBab.41 在真空中有两个点电荷在真空中

21、有两个点电荷q q1 1和和q q2 2，分别位于分别位于A A和和B B，相距，相距 20 cm20 cm，q q1 1为为4 41010-8 -8 C C，q q2 2为为8 81010-8 -8 C C。则在。则在ABAB连线上连线上A A点的外侧离点的外侧离A A 点点20 cm20 cm处处的的D D点场强大小、方向如何点场强大小、方向如何? ? 4.54.510103 3 N/C N/C，方向由，方向由D D指向指向A A。 课堂训练课堂训练4.42是非题 (A)若将放在电场中某点的电荷若将放在电场中某点的电荷q改为改为q，则该点，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反。的电场强度大小不变，方向与原来相反。（B）若取走放在电场