吉林省伊通满族自治县高中物理 第一章 静电场 1.3 电场强度课件 新人教版选修31(1).ppt

电场电场强度 电场强度 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 电场强度 a 定义 放入电场中某一点的电荷受到的电场力f跟它的电量q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 牛 库 n c 伏 米 v m 1伏 米 1牛 库 定义式 适用于任意电场 比值法定义 d 方向 规定与正电荷在该点的受力方向相同 e为矢量 e 理解 场强反映电场力的性质 由电场本身决定 与放入的试探电荷无关 定义式适用于一切电场 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 1 真空中点电荷电场的场强公式 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 匀强电场 如果电场中各点电场强度的大小相等 方向相同 这个电场就叫匀强电场 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 1 电场强度是矢量 合成应遵循平行四边形法则 电场强度的叠加 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 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 c p点的场强越大 则同一电荷在p点受到的电场力越大 d p点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 c 课堂训练 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 习题 3 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 电场线 1 引入 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 这些曲线就叫做电场线 请看仔细了 请看仔细了 正点电荷的电场线 负点电荷的电场线 常见的电场线 发散状 会聚状 等量同号正点电荷电场的电场线 等量异号点电荷电场的电场线 常见的电场线 相吸状 排斥状 常见的电场线 匀强电场的场强处处相等 匀强电场的电场线是互相平行的 等间距的直线 1 电场线起始于正电荷或无穷远处 终止于无限远处或负电荷 2 电场线不是闭合的曲线3 同一电场中电场线的疏密程度表示场强的大小 二 电场线的特征 5 电场线不会相交 也不会相切 6 电场线是假想的 实际电场中并不存在 4 电场线上每一点的切线方向和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 球面半径越大 球面上电场线分布越疏 三 几种常见电场中电场线的分布及特点1 正点电荷的电场中电场线的分布 发散状中心对称图形 像太阳光芒四射 会聚状中心对称图形 2 负点电荷的电场线分布的平面图 起始无穷远处 终止于负电荷 在以负点电荷为球心的球面上 电场线疏密相同 但切向各不相同 球面半径越大 球面上电场线分布越疏 像黑洞把周围物体全吸进来 3 两个等量异种点电荷的电场线分布的平面图 像灯笼一样和谐对称 像条形磁铁的磁感线 关于两电荷连线和中垂线的轴对称图形 相吸状 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 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 4 等量同种电荷的电场线分布的平面图 相斥状 两军对垒排兵布阵完毕 关于两电荷连线和中垂线的轴对称图形 等量同种电荷的电场线分布的平面图 4 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 d 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 起始于正电电荷 终止于无穷远处 5 带等量异种电荷平行金属板间的电场线分布的平面图 起始于正电荷 终止于负电荷 除边缘外 两个金属板之间的电场线疏密均匀 切向相同 为平行等距同向直线 株距行距都相等的树林 两个异名磁极之间的磁感线 电场线是电荷的运动轨迹吗 v0 0 f v0 0 f 此时轨迹与电场线重合 此时轨迹是曲线 与电场线不重合 例1 如图 是静电场的一部分电场线的分布 下列说法正确的是 a 这个电场只能是负电荷的电场b 点电荷q在a b两处受到的电场力fb fac 点电荷q在a b两处的加速度大小 aa ab 不计重力 d 负电荷在b点处受到的电场力方向沿b点切线方向 b 例2 如图为一条电场线 下列说法正确的是 a ea一定大于ebb 因电场线是直线 所以是匀强电场 故ea ebc a点电场方向一定由a指向bd ab两点的场强方向不能确定 c 例3 正检验电荷q在电场中p点处开始向q点作减速运动 且运动的加速度值越来越小 重力不计 则可以确定它所处的电场可能是 c 例4 如图a