四川省宜宾市南溪区第二中学校高中物理 第一章 第三节 电场 电场强度和电场线课件 教科版选修31.ppt

第 节电场电场强度与电场线 第一章 静电场 静电场 1837年法拉第提出 电场 的概念电荷之间通过电场发生相互作用 英国物理学家法拉第 1791 1867 电场 产生 作用于 产生 作用于 回顾 磁体与磁体间的相互作用是如何发生的 思考 电荷之间的相互作用是如何发生的呢 静电场 一 电场的相关概念 1 任何带电体的周围都存在电场 2 场是客观存在的一种特殊物质可以脱离实物而独立存在3 电场的基本性质 电场对放入其中的电荷有电场力的作用 这种电荷间的作用总是通过电场进行的 4 静止电荷周围产生的场为静电场5 产生电场的电场的电荷称为场源电荷 静电场 困惑 电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用 那么 如何描述场自身中各点性质的强弱呢 1 与外界无关 2 不同点强弱一般不同 3 场本身看不见 摸不着 二 电场强度 1 定义 放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力f跟检验电荷的电量q的比值 叫这一点的电场强度e 3 单位 f牛顿 n q库仑 c e牛顿 库仑 n c 2 定义式 4 电场强度的方向规定 e的方向跟正电荷在该点所受电场力f的方向相同 跟负电荷在该点所受电场力f的方向相反 e是矢量 静电场 5 e的物理意义 描述该点的电场强弱和方向 是描述电场的力的性质的物理量 注意 1 e 为定义式 适用于一切电场 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 三 真空中点电荷电场强度公式 静电场 注意 1 点电荷q产生的电场中 某一点的场强的大小由点电荷q及p点到q的距离r决定 与检验电荷q无关 2 当q一定时 越靠近q的点 r越小 场强越大 四 匀强电场的场强 1 电场中场强处处相同 2 大小 e u d 静电场 例 电场中有一点p 下列哪些说法是正确的 a若放在p点的检验电荷的电量减半 则p点的场强减半 b若p点没有检验电荷 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点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向 答案 c 静电场 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 bc 静电场 q 任何带电体的周围都存在电场 静电场 电场对放入其中的电荷有电场力的作用 q q 检验电荷 体积比较小 带电量也比较小 它的引入不会影响原电场的部分 静电场 思考题 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 a b q q p ea eb 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 静电场 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 1 电场线 五 电场线 静电场 2 几种常见电场的电场线分布 立体 e 静电场 1 静电场的电场线总是从正电荷 或者从无穷远 出发到负电荷终止 或者延伸到无穷远 2 电场线越密的地方 场强越大 电场线越稀的地方 场强越小 3 任意两条电场线都不相交 不闭合 3 电场线的特征 4 电场线是假想线 不是真实存在的 电场是真实存在的 静电场 5 无电场线的地方不表示无电场 电场线不表示物体的运动轨迹 2 一负电荷由电场中的a点由静止释放 只受电场力作用 沿电场线运动到b点 它运动的vt图象如图甲所示 则a b两点所在区域的电场线分布情况可能是乙图中的 静电场 答案 c解析 由vt图象可知负电荷做加速运动 故电场力方向指向b 则电场方向应指向a a d错误 由vt图象可知加速度逐渐增大 表示电场强度越来越大 所以c正确 b错误 开放性思考题 对于下图中的电场线 请分析它的场强大小变化情况 静电场 小结 1 电场的概念 1 2 3 2