第三节电场强度.ppt

电场电场强度 复习 1 点电荷2 库仑定律 适用条件 3 库仑力 例如 接触力 压力 支持力 拉力和摩擦力等非接触力 万有引力 重力 磁力 库仑力等 引入 物体之间的相互作用 有的需要通过接触挤压 有的则不需要 磁力的传递是通过磁场 万有引力的传递是通过万有引力场 引入 那么 没有接触的两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢 电场 电场 1 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质 2 电场对放入其中的电荷有力的作用 这种力叫做电场力 电荷A和B间是通过电场实现相互作用的 请用场的观点来说明电荷A和B间的相互作用 电场对电荷有力的作用 怎样描述这种作用呢 q FA q FB 场源电荷 产生电场的电荷 试探电荷 或称为检验电荷 Q 二 电场强度 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 点电荷 场源电荷 产生电场的电荷 1 场源电荷与试探电荷 Q q A F Q 2q A 2F Q 3q A 3F 我们可发现场电荷Q对不同的试探电荷q有不同的电场力 但只要A点位置不变 F与q的比值就不变 电场强度 a 定义 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 用E表示 b 表达式 c 单位 N C 定义式 适用于任意电场 比值法定义 Q q F E Q q F E 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 d 场强的矢量性 Q q F E Q q E F 理解训练 在电场中某点放一试探电荷 其电荷量为q 试探电荷受到的电场力为F 则该点电场强度为E F q 那么下列说法是否正确 A 若移去试探电荷q 该点的电场强度就为零B 若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷 该点的场强就变为E 2C 若在该点放一个电荷量为 2q的试探电荷 则该点的场强大小仍为E 但电场强度的方向变为原来相反的方向 A B C都错误 电场强度E F q与重力加速度g G m有什么相同点 问题1 重力G大是否就是重力加速度g大 问题2 电场力F大的地方是否E就大 问题4 假如电场中没有试探电荷E是否为零 问题3 离地面某一高度没有放物体m 是否g为零 1 真空中点电荷电场的场强公式 E kQ r2 决定式 适用于真空点电荷的电场 特例 真空中点电荷电场强度 提示 利用场强的定义式和库仑定律推导 正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离 Q 负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线指向 Q 2 点电荷周围电场强度的方向 标一标 E F q 定义式 决定式 任何电场 真空中点电荷电场 大小与q 试探电荷 的正负 大小以及有无均无关 由场源电荷Q及该点到Q的距离r决定 对比学习 拓展 两个点电荷周围的场强如何 例如 电场强度的叠加原理 研究方法 将试探电荷放入两个点电荷产生的电场中 电场中任何一点的总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 基本知识点 电场 客观存在 特殊物质 电场强度 E F q E kQ r2 特例 电场的叠加 矢量运算 基本方法 思想 比值定义法 E F q 试探电荷 理想模型 小结 匀强电场 两块大小 相互正对 靠得很近 分别带有等量的异种电荷的金属板 特点 电场强度的大小处处相等 方向处处相同 物理学中把大小和方向都处处相同的电场叫做匀强电场 答案 1 F 9N 2 EB 4 5 105N C 3 18N EB 4 5 105N C 4 EB 4 5 105N C 习题 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 解 A B都在P点产生电场 且两个场强方向相反 答 P点场强为27kQ 4r2 例题 习题 例 如图所示 点电荷q与9q静止于真空中 相距r 它们均为正电荷 求 1 连线中点A的场强EA 2 求场强为0的点位置 答案 1 EA 8kq2 r2 2 离q距离为r 4 三 电场的形象描述 电场线 英国物理学家法拉第首先引入了电场强度的图象 他在电场中画了一些线 这些线 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方向一致 并使线的疏密表示场强的大小 这些曲线就叫做电场线 1 引入 1 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 2 电场线的疏密程度反映了电场的强弱 EA EB 2 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 1 电场线并不是电场中实际存在的线 而是形象地描述电场的假想的线 2 电场线起于正电荷止于负电荷 3 电场线不闭合 不相交 3 电场线特征 4 电场线越密的地方 场强越大 电场线越疏的地方 场强越小 5 匀强电场中的电场线必是一族平行的直线 6 电场线不是电荷在电场中的运动轨迹 例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 例 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 例 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 例 如图所示 在一带负电的导体 附近有点 如在 处放置一个q1 2 10 8C的电荷测出其受到的电场力大小为4 10 6N 方向如图所示 那么该点的场强多大 方向如何 如果换用一个q2 4 10 7C的电荷放在 点其受力多大 此时 处场强多大 例 如图 真空中 带电量