高中物理 1.3电场强度课件 新人教版选修31.ppt

第三节电场强度 第一章静电场 复习提问 在真空中两静止点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比 跟它们的距离的平方成反比 作用力的方向在它们的连线上 带电体间距离远大于物体本身线度电荷均匀分布的球体 2 电荷之间的相互作用有什么规律 1 什么是点电荷 库仑力与平时遇到的弹力 摩擦力有没有区别 与我们学过的哪些力有点类似 重力 磁极间的相互作用力 非接触力 问题1 像这样的力是怎么产生的呢 1837年英国物理学家法拉第提出电荷周围存在电场 电场的基本性质是 它对放入的电荷产生力的作用 磁场 两个磁极之间的相互作用是通过磁场来传递的 电场 两个电荷之间的相互作用是通过电场来传递的 电磁场 a的电场 b的电场 b受到的力是a产生的电场对b的作用力 a受到的力是b产生的电场对a的作用力 静止电荷所产生的电场 静电场 1 定义 2 基本性质 电荷周围存在的能对其它电荷产生力作用的一种物质 对放入其中的电荷有力的作用 这种力叫电场力 一 电场 电场看不见 又摸不着 我们怎样去描述其是否存在及其强弱呢 初中是怎么感受磁场的存在的呢 类比 在电场中放入一个带电小球检验电场的存在与强弱 我们把它称为 试探电荷 检验电荷 而产生电场的那个电荷称为 场源电荷 源电荷 问题2 怎样去描述其是否存在及其强弱呢 猜想 能否用电场力的大小表示电场的强弱 检验电荷 电量很小 不影响源电荷的电场 体积很小 可以当作质点 的电荷 q 不同的电荷q在电场的同一点所受的电场力f是否相同 显然 不同的电荷在电场中同一点所受的电场力不同 但电场中同一点的电场显然又是一定的 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱 a b 电荷q在距q较近的a点 受到的电场力大 电荷q在距q较远的b点 受到的电场力小 同一试探电荷q在电场中的不同点受到的电场力的大小是否相同 结论 f q能反映电场中某点电场力的性质 电场的强弱 2 电场中不同的点 同一电荷所受力也不同 比值f q一般是不同的 1 电场中的同一点 不同电荷所受力不同 比值f q是一定的 实验发现 二 电场强度 1 定义 2 公式 f 电场力国际单位 牛 n q 电量国际单位 库 c e 电场强度国际单位 牛 库 n c 4 物理意义 反应电场本身的性质 体现电场的强弱与方向 3 矢量性 规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向跟负电荷在该点所受电场力f的方向相反 放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度 简称场强 f eq e的大小与方向与检验电荷有没有关系 q q a fa ea q q a fa ea 根据规定 负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反 物理学中规定 电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力方向相同 电场强度既有大小又有方向 q a r 该点的场强为 利用库仑定律和电场强度定义 推导点电荷周围某点的电场强度 q是场源电荷的电量 r是场中某点到场源电荷的距离 问题3真空中点电荷的电场强度如何 1 决定式 q 场源电荷 r 电场中点到q的距离 只适用于真空中点电荷 3 方向 三 点电荷的电场 2 适用条件 4 区别 e f q 定义式 决定式 任何电场 真空中点电荷电场 问题4 如果真空中场源电荷不止一个点电荷 如何求电场中某点的合场强 将试探电荷放入两个点电荷产生的场中 结论 真空中多个点电荷在某点产生的合场强等于各个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和 这就是场强叠加原理 e1 e2 e 问题5 电场是看不见 摸不着的 有没有形象描述电场的方法呢 类比磁感线是如何表示磁场的呢 电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线 曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向 曲线的疏密程度表示场的强弱 四 电场线 几种特殊电场的电场线分布 一 点电荷的电场线分布 二 等量异种电荷电场线分布 三 等量同种电荷电场线分布 电场线起于正电荷止于负电荷 电场线不闭合 对于单个点电荷 正电荷 电场线指向无限远 负电荷 电场线电场线从无限远指向负电荷 电场线不能相交 因为在电场中的任一点处只有一个电场强度 方向唯一 如相交则该处出现两个场强方向 所以不能相交 电场线不能相切 原因 电场线疏密表示强弱 如相切则在切点电场线密度无穷大 这种情况不可能 所以不会相切 在同一幅图中 电场强度较大的地方电场线较密 电场强度较小的地方电场线较疏 因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小 总结 说明 讨论 电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向吗 是放在那点检验电荷 q的受力方向吗 是检验电荷 q在那里所获得的加速度方向吗 电场线一定是检验电荷的运动轨迹吗 1 电场线不是电场中实际存在的曲线 是为了形象地描述电场性质人为引入假想的线 2 我们画的是几种典型电场的电场线平面分布图 实际上是空间立体分布的 3 电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向 是放在那点检验电荷 q的受力方向 也是检验电荷 q在那里所获得的加速度方向 但电场线不一定是检验电荷的运动轨迹 匀强电场 1 电场中各点电场强度的大小相等 方向相同 这个电场叫做匀强电场 2 匀强电场的电场线是间隔相等的平行线 3 相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板间的电场 忽略边缘 可以看做匀强电场 例1 电场中有一点p 下列说法正确的是 a 若放在p点的电荷量减半 则p点的场强减半 b 若p点没有放电荷 则p点场强为0 c p点场强越大 则同一电荷在p点受到的电场力越大 d p点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向 c 例题精选 2e1cos60 代入数值得 e 2 7 104n c 合场强e的大小为e e1cos60 e2cos60 解 点电荷q1和q2的电场在a点的场强分别为e1和e2 例题精讲 1 电场 1 产生 带电体在其周围空间产生电场 2 性质 电场对处在场中的电荷有电场力的作用 2 电场强度 1 定义 大小 方向 与正电