电荷的相互作用_电场.ppt

8-B电荷间的相互作用电场,电荷间的相互作用电场,知识与技能理解电荷间的相互作用。知道点电荷理想模型，了解决定电荷相互作用的因素。知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是电荷周围空间存在的一种物质。过程与方法联系质点、点电荷等物理模型，感受建立理想模型的科学方法。用实验的方法探究电荷之间相互作用力与哪些因素有关。情感、态度与价值观通过对电荷间的相互作用力的大小感悟通过现象揭示物理规律的意识。,电荷间的相互作用电场,人站在绝缘地板上，手摸着范德格拉夫起电机的金属球，随着金属球电压的升高，人的头发会竖起来。,问题1：为什么人的头发会竖起来？,电荷间的相互作用电场,1、电荷间的相互作用：电荷之间有相互作用力，静止电荷之间的作用力又叫静电力。,问题2：静电力的大小与什么因素有关？,实验探究为了使探究实验效果明显，距离的判断准确，要求带电体的大小与距离相比要小得多。这样的带电体可以看成点电荷，点电荷是一个理想模型。,问题3：这样的理想模型在高一学过的哪个物理模型相似？,电荷间的相互作用电场,探究过程,控制不变的量,保持A、B间距离不变,保持A、B电荷量不变,实验改变量,悬线偏角（变大、变小、不变）,静电力（变大、变小、不变）,增大电荷量,减小电荷量,增大距离,减小距离,实验结论：电荷间的距离越小，作用力越_(大、小）电荷的电荷量越大，作用力越_(大、小）,解答问题1,电荷间的相互作用电场,问题4:两个不接触的电荷间为什么会有相互作用?,电荷之间的作用力是通过一种叫做“电场”的物质而发生作用的,因此静电力是一种电场力。电场是电荷周围空间存在的一种物质。电场是一种看不见、也摸不到的物质。然而电场却无处不在，几乎弥漫于整个宇宙。,电荷间的相互作用电场,1、若带电体之间的_比它们各自的尺寸大得多，以致可以忽略带电体的_和_时，可将带电体看作为_。2、有带有等量同种电荷且质量相等的金属小球，用等长绝缘线悬于O点，平衡时两线与竖直方向的夹角均为。为使两角同时增大且仍保持大小相等，可采用的措施为（）A.将B球的带电量增加B.仅减小A球的质量C.将两球各减少相同质量D.将两悬线减少相同长度3、电荷之间的作用不是跨越空间直接作用的，而是通过电荷周围的一种_即_来传递的。,O,A,B,A、C、D,电荷间的相互作用电场,1、电荷间的相互作用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，作用力的方向沿着两电荷的连线。电荷之间相互作用力的大小与电荷间的距离和两电荷的电荷量有关。2、点电荷带电体的形状、大小、电荷分布对电荷间相互作用力的影响可以忽略时，带电体可以看成带有电荷的点。3、电场电场是电荷周围空间存在的一种物质。电荷之间的作用力是通过电场发生的。问题5：想象一下电场是什么形状的？如何分布的？,电荷间的相互作用电场,35页电场的描述,2、电场线：,为形象地描写电场中各点电场强度的分布情况而人为假想的曲线叫电场线.,（1）引入：,在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线叫做电场线,（2）电场线：,（3）几种常见的带电体周围的电场线分布,+,正点电荷的电场线从正电荷出发延伸到无限远,负点电荷的电场线从无限远处延伸到负电荷,等量异种电荷的电场线从正电荷出发到负电荷终止,等量同种点电荷的电场线从正电荷出发延伸到无限远，或从无限远延伸到负电荷,（4）电场线的特点：,电场线始于正电荷（或无限远处），终止于负电荷（或无限远处），是一系列不闭合的曲线。,电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地方，场强越小,任何两条电场线不能相交,电场中某处的场强大小和方向是唯一确定的，如果两条电场线相交就不能唯一地确定出场强方向，同时在相交点处由于电场线密不可分，因而也不可能反映出场强的大小,三、匀强电场：,1、在电场某一区域里，如果各点的电场强度大小和方向都相同，这个区域的电场就叫做匀强电场。,2、匀强电场的电场线：是一组等间隔的平行线,3、匀强电场的实例：两块靠近的平行金属板，大小相等，互相正对，分别带有等量的正负电荷，它们之间电场除边缘附近外是匀强电场,2019/12/12,21,可编辑,练习：,1、关于电场线，下列说法中错误的是（）A、电场线上各点的切线方向，表示该点电场强度的方向B、电场线总是从正电荷出发，到负电荷中止的一系列曲线C、电场中任何两条电场线不会相交D、电场线是客观存在的,D,三、电场的描述：,1、电场强度：,（1）意义：电场强度是描写电场中各处电场强弱的物理量，是矢量，用E表示。,（2）定义：,放在电场中某点的电荷所受电场力F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。,即E,方向:是与正电荷在该处受到的电场力方向相同。,国际单位：牛/库仑,单位符号：N/C,+,+,+,FA,Q,A,B,FB,比较电场中AB二处的强弱,同一个电荷分别放在AB二处,FAFB,+,如何定量描写电场各点的强弱?,Q,A,B,说明A处的电场比B处强,+,描写电场中各点强弱的物理量叫电场强度,Q,+,FA,q,+,B,FB,q,A,用检验电荷+q来定义,EA=FA/q,EB=FB/q,2、在系列各图中，比较A、B两点场强的大小。,A,B,3、在右图中，分别画出质子在A点、电子在B点所受电场力的方向。,+,4、如图所示，A、B为正的点电荷所形成电场中的两点，以下说法中不正确的是（）,A,B,A、A点的电场强度比B点大,B、电荷q在A点受电场力比在B点大,C、在电场力作用下，电荷总由A向B运动,D、负电荷q从A到B，电荷要克服电场力做功,例1、为测定某电场中P处的电场强度,将一电荷量为q=+210-6库仑的检验电荷引入P处,测得电场对它的电场力为F=510-5牛.方向水平向东.求电场在P处的电场强度E的大小和方向.,P,+,F,根据电场强度的定义:E=F/q,P处的电场强度EP=25N/C.又因为,q是正电荷,所以EP的方向与F的方向相同,水平向东.,若将P处的检验电荷拿走，P处的场强会变成零吗？,电场强度是电场本身的物理量,与检验电荷无关.,为测定某电场中P处的电场强度,将一电量为q=+210-6库仑的检验电荷引入P处,测得电场对它的电场力为F=510-5牛.方向水平向东.求电场在P处的电场强度E的大小和方向.,P,EP=25N/C,若q的电量变为-410-6C,P处的电场强度会变吗?为什么?q受到的电场力会变吗?为什么?,电场强度是电场本身的物理量,与检验电荷无关.,场强不会变,电场力会变,练习：,1、一电荷量为q2.010-7C的点电荷，它在电场中某点所受电场力F2.0105N，则该点的电场强度E_N/C；若把电量q5.010-7C的点电荷放到该点，则该点的电场强度E_N/C，该点电荷受到的电场力大小F_N。,2、将一电荷量为q1010C的点电荷放在电场中的P点，它受到的电场力大小为106N，方向向左。由此可知，P点的电场强度大小为_N/C，方向_。,例2、为测量某电场中M处的电场强度EM，将一点电荷q=-10-6C，引入M处，受到电场力F=510-5牛.方向水平向东，求电场在M处的电场强度大小和方向。,电场,EM？,-,F=510-5牛,检验电荷q,EM=50N/C，方向与F相反,为测量某电场中M处的电场强度EM，将一点电荷q=-10-6C，引入M处。受到电场力F=510-5牛.方向水平向东，求电场在M处的电场强度大小和方向。,场源电荷Q,电场,EM=50N/C，方向与F相反,请思考：1、在M处引入一个正的检验电荷时，所受电场力将是什么方向？M处的电场强度会变吗？2、场源电荷是什么电性？,例3、在点电荷+Q的电场中某处P点,距Q为R,求P处的电场强度的大小和方向。,R,电场,将一点电荷+q(检验电荷)引入P处,根据库仑定律,q受到电场力:F=KQq/R2.方向沿连线相斥.,+,P,F=KQq/R2,根据电场强度的定义:E=F/q=(KQq/R2)/q=KQ/R2,方向:与F相同,即沿QP连线向外.,例4、在点电荷Q的电场中某处P点,距Q为R,求P处的电场强度的大小和方向。,R,电场,将一点电荷+q(检验电荷)引入P处,根据库仑定律,q受到电场力:F=KQq/R2.方向沿连线相吸引.,+,P,F=KQq/R2,根据电场强度的定义:E=F/q=(KQq/R2)/q=KQ/R2,方向:与F相同,即沿PQ连线指向Q.,（3）点电荷产生的场强：,E=,（为场源电荷的电荷量）,点电荷Q=+810-4C的电场中,距Q为3米的P点的电场强度有多大?什么方向?在距Q为6米的M处,电场强度多大?什么方向?在M处放一q=-210-6C的点电荷,所受电场力有多大?什么方向?,根据E=KQ/R2,根据E=KQ/R2,RM=2RP,EM=(1/4)EP=2105N/C,-,F=Eq=0.4N,-,+,Q,Q,2L,P,E1,E2,EP,求P点和O点的电场强度大小和方向,d,O,一正电荷沿中垂线由O向外运动时所受电场力怎么变?,A,B,EAO=KQ/L2,