学教科版选修31 1.3电场 电场强度和电场线 课件（2）（23张）.ppt

1 3电场电场强度和电场线 1837年法拉第提出 场 的概念 英国物理学家法拉第 1791 1867 电荷之间通过电场发生相互作用 电场 产生 作用于 产生 作用于 一 电场 1 任何带电体的周围都存在着电场 2 电场是看不见摸不着 但电场是客观存在的 是一种特殊物质形态 3 基本性质 电场对放入其中的电荷有力的作用 电场力 问题 怎样描述电场的强弱呢 二 电场强度 1 研究方法 引入检验电荷 理想化模型 电量特点 q q大小特点 大小忽略不计 场源电荷 形成电场的电荷 q p f1 f2 f3 f4 q1 q2 q3 q4 电荷量 q1 q2 q3 q4 如何描述电场的强弱程度 实验发现 在电场中的同一点 检验电荷的电量q发生变化 它所受的电场力的大小f也随之变化 成正比的变化 而电场力的大小f与检验电荷电量q的比值不变 即 这个比值不随检验电荷电量变化 说明它与检验电荷无关 它只与电场中这点 p 的位置有关 2 电场强度 e 1 定义 放入电场中某点的检验电荷所受到的电场力f跟它的电荷量q的比值 2 定义式 3 单位 牛 库 n c 4 矢量性 规定 电场强度的方向与正检验电荷在该点所受电场力方向相同 与负检验电荷在该点所受电场力方向相反 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 答案 ac 讲练结合 三 点电荷电场强度 1 点电荷场强的大小 注意 q 场源电荷 r 研究的点到场源电荷的距离 2 场强方向 正点电荷电场方向背离电荷 负点电荷电场方向指向电荷 q q f e q q f e 按照规定 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 3 场强方向 q q f e q q e f 物理学中规定 电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同 电场叠加 使用平行四边形定则 1 如图 p点的场强 等于 q1在该点产生的场强e1和 q2在该点产生的场强e2的矢量和 q1 q2 例 如图所示 真空中有两个点电荷q1 3 0 10 8c和q2 3 0 10 8c 它们相距0 1m a点与两个点电荷的距离r相等 r 0 1m 求 1 电场中a点的场强 2 在a点放入q 1 10 6c求它所受的电场力 1 2 7 104n c 2 2 7 10 2n 五 电场线 1 引入 电场线是人为的 假想的一簇曲线 2 电场虽然抽象但它是客观存在的物质 电场线虽然形象 但它是假想的曲线 点电荷的电场线分布特点 3 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 a 正电荷的电场线从正电荷出发延伸到无限远 b 负电荷的电场线无限远处延伸到负电荷 c 离点电荷越近 电场线越密 场强越大d 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 特点 a 等量异种电荷的电场线从正电荷出发到负电荷终止 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 等量同种电荷的电场线从正电荷出发延伸到无限远 或从无限远延伸到负电荷b 两点电荷连线中点o处场强为0c 两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏 但场强并不为0d 两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏 3 电场线的疏密程度表示电场强度的大小 电场线越密的地方 场强越大 电场线越稀的地方 场强越小 4 两条电场线不能相交 5 电场线是不闭合的 4 电场线的特点 1 电场线始于正电荷 终止于负电荷 无穷远处 2 电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致 小结 电场线与带电粒子运动轨迹重合的必须同时具备的条件 1 电场线是直线 2 带电粒子只受电场力 或受其他力 但方向沿电场线所在直线 3 带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线 六 匀强电场 1 匀强电场 电场强度的大小和方向处处相同的电场 叫做匀强电场 2 匀强电场的电场线 是一组等间隔的平行线 3 匀强电场的实例 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 它们之间电场除边缘附近外是匀强电场 1 如图所示的是一个点电荷周围的电场线 下列判断中正确的是 a 该点电荷为负电荷 距点电荷越近处电场强度越大b 该点电荷为负电荷 距点电荷越近处电场强度越小c 该点电荷为正电荷 距点电荷越近处电场强度越大d 该点电荷为正电荷 距点电荷越近处电场强度越小 a 讲练结合 2 两个等量异种电荷 a b为它们的连线上的两点 c d为连线中垂线上的两点 o为其垂足 a b c d四点到o点的距离都相等 则a b c d四点的场强的大小关系为 ea eb eoeo ec ed方向相同 讲练结合 3 如图5是某静电场的一部分电场线的分布情况 下列说法中正确的是 a 这个电场可能是负点电荷的电场b 点电荷q在a点处受到的电场力比在b点处受到的电场力大c 点电荷q在a点处的瞬时加速度比在b处的瞬时加速度小 不计重力 d 负电荷在b点处受到的电场力的方向沿b点切线方向 c 讲练结合 4 在电荷q 8 10 9c的电场中有点a 在a点放入点电荷q 4 10 9c q受到电场力f 8 10 5n 方向向右 1 求a点场强大小 方向 2 求a到q的距离r 3 若将q取走 求a点场强 4 若在a点放入q 2 10 9c的负电荷 求a点场强大小和方向 5 求q 受到的电场力 2 104n c 向右 6 10 2m 2 104n c 向右 2 104n c 向右 4 10 5n 向左 讲练结合 知识小结 1 电场强度是反映电场力的性质