黑龙江省穆棱市朝鲜族学校高中物理《1.3 电场强度》课件 新人教版选修31.ppt

第三节电场强度 本章中我们只讨论静止电荷产生的电场 称为静电场 一 电场 电场的理解 1 电场是一种特殊的物质 看不见摸不到 不是由分子 原子组成的 但客观存在2 电荷间的相互作用是通过电场发生的 3 电场的基本性质 对放入其中的电荷有力的作用 1 检验方法 把一个带电体放入其中 看是否受到力的作用 用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场 2 检验电荷 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 f q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定 跟电荷q无关 是反映电场性质的物理量 上述表明 在电场中的同一点 比值f q是恒定的 在电场中的不同点 比值f q一般是不同的 在物理学中 就用比值f q来表示电场的强弱 二 电场强度 1 定义 放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值 叫做这一点的电场强度 简称场强 2 公式 3 单位 牛顿 库仑 n c 4 方向 跟正电荷在该点所受电场力f的方向相同 矢量 如果q是正电荷 e的方向就是沿着pq的连线并背离q 如果q是负电荷 e的方向就是沿着pq的连线并指向q 离 q而去 向 q而来 场源电荷 5 电场强度的物理意义 表示电场的强弱的物理量 由产生电场的场源电荷和点的位置决定 与检验电荷无关 数值上等于单位电荷在该点所受的电场力 电场中有一点p 下列哪些说法正确的是 a若放在p点的试探电荷的电量减半 则p点的场强减半 b若p点没有试探电荷 则p点的场强为零 cp点的场强越大 则同一电荷在p点受到的电场力越大 dp点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 c 课堂训练 在电场中a处放点电荷 q 其受电场力为f 方向向左 则a处场强大小为 方向为 若将a处放点电荷为 2q 则该处电场强度大小为 方向为 向左 向左 三 点电荷的电场电场强度的叠加 点电荷q在真空中形成的电场中 不同点的场强是不同的 那么场强的大小由什么因素决定 解析 在点电荷q形成的电场中 在距离q为r的p点放一试探电荷q 1 点电荷的电场 大小 定义式 适用于一切电场 仅对点电荷的电场适用 q是检验电荷 e与q无关 q是场源电荷 e与q成正比 例 关于 和 下列说法中正确的是 1 式中 f是放入电场中的电荷所受的力 q是放入电场中电荷的电量 2 式中 f是放入电场中的电荷所受的力 q是产生电场电荷的电量 3 式中 q是放入电场中的电荷的电量 4 式中 q是产生电场的电荷的电量a 1 3 b 2 3 c 1 4 d 2 4 c 如果有几个点电荷同时存在 在几个点电荷共同形成的电场中 如何求某点的场强 3 电场的叠加 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的矢量和 这叫做电场的叠加原理 2 一个半径为r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 电荷量相等的点电荷产生的电场相同 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 巩固练习 四 电场线 1 定义 电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线 电场线上每一点的切线方向 都和该点的场强方向一致 在电场中画一些曲线 使曲线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致 特点 a 离点电荷越近 电场线越密 场强越大b 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 2 几种常见电场中电场线的分布及特点1 正 负点电荷的电场中电场线的分布 特点 a 沿点电荷的连线 场强先变小后变大 b 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 中垂线 垂直 2 等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布 c 在中垂面 中垂线 上 与两点电荷连线的中点0等距离各点场强大小相等 o 3 等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况 特点 a 两点电荷连线中点o处场强为0b 两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏 但场强并不为0c 两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏 4 匀强电场 特点 a 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平行等距同向的直线b 电场线的疏密反映场强大小 电场方向与电场线平行 例电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 这个说法正确吗 例电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 这个说法正确吗 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 要使两条曲线能重合 要满足一些特殊条件 例如 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 电荷只受电场力作用 3 电场线的特征1 电场线密的地方场强强 电场线疏的地方场强弱2 静电场的电场线起于正