高中物理选修1-1电场上.ppt

第二节电场 观察 脚踢球 脚对球的力直接作用在球上 观察 汽车拉拖车 汽车对拖车的拉力是通过绳子作用的 分析 电场 B电荷 1 定义 法拉第认为电荷周围存在一种特殊的物质 电场 实体 由分子组成 看得见 摸得着场 物质形态 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 对放入电场的电荷有力的作用 这种力叫做电场力 电荷A产生的电场 用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场 研究方法 基本性质 着手 电荷受力 认识电场 试探电荷 Q q FA q FB A B 电场对放入其中的电荷有电场力的作用 场源电荷 产生电场的电荷 试探电荷 以前称为检验电荷 1 体积充分小2 电量足够小 试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小 对金属球A上的电荷分布不产生明显的影响 从而原来的电场不因试探电荷的出现有明显的变化 怎样来描述电场的强弱呢 电荷受到的静电力的大小与电荷所处的位置有关 表明电场强弱与位置有关 可否用试探电荷受到的电场力大小来表示 不同电荷量的试探电荷 即使在电场的同一点 受到的静电力也不相同 试探电荷在电场中某点受到的力F很可能与试探电荷的电荷量q成正比 F EqE是比例常数 与q无关 二 电场强度 1 定义 放入电场中某点的电荷所受的力F与它的电荷量q的比值 叫做这点的电场强度 场强 2 公式 E F q适用于一切电场3 单位 牛每库 N C 伏每米 V m 1V m 1N C4 方向 电场强度是矢量其方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同 跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反 比值定义法 注意 1 E 为定义式 适用于一切电场 二 电场强度 4 E的物理意义 描述该点的电场强弱和方向 2 某点的电场强度的大小及方向取决于电场本身 即场源电荷及这点的位置 与检验电荷的正负 电量的大小及受到的电场力无关 3 电场力 F Eq 电场力的大小与E和q有关 点电荷的电场强度 电场强度的大小与方向跟检验电荷的有无 电量 电性没有关系 电场强度的大小只由源电荷和场点到场源的距离来决定的 例 电场强度的定义式为E F q 则A 它只适用于点电荷产生的电场B 无论检验电荷的q值如何变化 F与q的比值对电场中同一点来讲是不变的C 电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比D 场强方向与检验电荷的极性有关 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 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 几种常见电场中电场线的分布情况 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等距离各点场强相等 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 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 2 真空中有一电场 在电场中的P点放一电量为4 10 9C的试探电荷 它受到的电场力2 10 5N 则P点的场强度N C 把试探电荷的电量减少为2 10 9C 则检验电荷所受的电场力为N 如果把这个试探电荷取走 则P点的电场强度为N C 5 103 1 10 5 5 103 课堂训练 3 关于电场强度 下列说法正确的是 A E F q 若q减半 则该处