广东省河源市龙川县第一中学高中物理 第一章 电场强度课件 新人教版选修31.ppt

电荷间的相互作用是如何发生的呢 第三节电场强度 经过长期的科学研究 人们认识到 电荷之间的相互作用是通过电场发生 一 电场 1 定义 是电荷周围存在的一种特殊物质 物质存在的两种形式 实体 由分子或原子组成 看得见 摸得着 场 看不见 摸不着 不以人的感官意识为转移的客观存在 2 电场的基本性质 对放入其中的电荷有力的作用 这种力叫做电场力 q q fa q fb a b 场源电荷 试探电荷 1 体积充分小2 电量足够小 二 如何研究电场的性质 在电场中放入试探电荷来研究电场各点的情况 研究表明 同一试探电荷放在电场中的不同位置时 它受到的电场力的大小一般不相同 这表明电场中不同的点的电场强弱不同 二 如何研究电场的性质 在电场中放入试探电荷来研究电场各点的情况 试探电荷 放入电场中探测电场性质的电荷 试探电荷必须具备条件 1 电量足够小 2 体积足够小 场源电荷 产生电场的电荷 既然电场中不同的点的电场强弱不同 那么我们应该怎样来描述电场的强弱呢 是否可以用试探电荷受到的电场力来描述电场的电场强弱呢 研究表明 不同的试探电荷放在电场中的同一点时受到的电场力的大小不同 这表明电场力的大小与试探电荷的电荷量有关 所以不能用试探电荷所受的电场力来表示电场的强弱 定量的的实验表明 在电场中的同一点 电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的 跟试探电荷的电荷量无关 它只与产生电场的电荷以及试探电荷在电场中的具体位置有关 即比值反映电场自身的性质 因此 我们可以用这一比值表示电场的强弱 2 定义式 3 单位 牛 库 n c 或伏 米 v m 4 方向 三 电场强度 1 定义 在电场中某一点 试探电荷受到的电场力f与其所带电量q的比值 叫做该点的电场强度e 简称场强 电场中某点的场强方向与正电荷在该点受到的电场力的方向相同 5 e的物理意义 描述电场各点的强弱和方向 q 场源电荷 r 电场中点到q的距离 四 真空中点电荷的场强公式 比较 e f q和e kq r2a e f q是场强的定义式 适用于任何电场b e kq r2是点电荷电场中场强的决定式 五 电场强度的叠加 遵守平行四边形定则 将试探电荷放入两个点电荷产生的场中 e1 e2 e 1 定义 电荷在电场中受到的作用力叫电场力 2 大小 f qe f qe为决定式 f与q e有关 3 方向 正电荷受力方向与e方向相同 负电荷受力方向与e方向相反 六 电场力 由英国物理学家法拉第首先引入 1 物理意义 为了形象描述电场而引入的假想曲线 七 电场线 2 定义 在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线 使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强一致 这些曲线就叫电场线 3 几种特殊的电场的电场线分布 1 正点电荷 发散状 2 负点电荷 会聚状 3 等量异种点电荷 相吸状 4 等量同种点电荷 排斥状 5 匀强电场 电场强度大小 方向处处相同 电场线特点 平行的 等间距的 同向的直线产生条件 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 它们之间的电场除边缘附近外就是匀强电场 奎宁的针状结晶或头发屑悬浮在蓖麻油里 电场线是为了形象地描述电场而假想的线 实际上并不存在 电场线起于正电荷 止于负电荷 不形成闭合曲线 也不能相交 电场线上每一点的切线方向跟这一点的场强方向一致 电场线越密的地方场强越大 越稀的地方场强越小 电场线不是电荷在电场中的运动轨迹 4 电场线特征 习题1 由电场强度的定义式可知 在电场中的同一点 a 电场强度e与f成正比 跟q成反比 b 无论检验电荷的q值 不为零 如何变化 f与q的比值始终不变 c 电场中某一点的场强为零 则处在该点的电荷受到的电场力一定为零 d 一个不带电的小球在p点受到的电场力为零 则p点的场强一定为零 bc 习题2 关于电场线 下列说法正确的是 a 电场线是电场中实际存在的线b 电场线是从正电荷出发到负电荷终止的不闭合的曲线c 一对正 负电荷的电场线不相交 但两对以上正 负电荷的电场线可能相交d 电场线的疏密程度反映电场强度大小 电场中没有电场线的地方 场强为零 b 习题3 如图所示 正电荷q在电场电场力作用下由p点向q做加速运动 而且加速度越来越大 那么可以断定 它所在的电场是图中哪一个 a b d p p p p q q q q c c 练习1 电场中有一点p 下列说法正确的是 若放在 点的电荷量减半 则 点的场强减半 若 点没有试探电荷 则 点场强为零 点场强越大 则同一电荷在 点所受电场力越大 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 c 练习 关于电场线 下述说法中正确的是 a 电场线是客观存在的b 电场线与电荷运动的轨迹是一致的 c 电场线上某点的切线方向与电荷在该点受力方向可以不同 d 沿电场线方向 场强一定越来越大 c 练习3 如图带箭头的直线是某一电场中的一条电场线 在这条线上有a b两点 用ea eb表示a b两处的场强大小 则 a a b两点的场强方向相同 b 电场线从a指向b 所以ea eb c a b同在一条电场线上 且电场线是直线 所以ea eb d 不知a b附近的电场线分布状况 ea eb的大小不能确定 ad 练习4 真空中两个正点电荷a b所带电量皆为q 且相距为r 则距离a为r 3处的p点的电场强度为多少 a b q q p ea eb 解 a b都在p点产生电场 且两个场强方向相反 答