《1.3 电场强度》课件

1、1.3 电场强度电场强度221rmmGF 221rqqkF 牛顿牛顿库仑库仑法拉第法拉第场场超距作用？超距作用？电荷电荷A电荷电荷B磁场磁场电场电场电荷电荷A电荷电荷B磁场磁场电场电场例如：例如：ABFBAF2.2.电场的基本性质：电场的基本性质：对放入电场的电荷有力的作用，对放入电场的电荷有力的作用，这种力叫做电场力这种力叫做电场力. .一、电场一、电场1.1.定义：定义：电场是电荷周围电场是电荷周围客观存在客观存在的一种特殊物质，的一种特殊物质，以光速传播以光速传播 本章只讨论静止电荷产生的电场，称为本章只讨论静止电荷产生的电场，称为静电场静电场基于这个性质我们可基于这个性质我们可以从以从

2、静电力的角度静电力的角度来来研究电场研究电场221rQQkF 电荷之间的相互作用规律电荷之间的相互作用规律库仑定律库仑定律场源电荷场源电荷：产生电场：产生电场的电荷，又称的电荷，又称场电荷场电荷试探电荷试探电荷(检验电荷检验电荷)：用来用来检验电场的电荷，检验电场的电荷，(要求电荷要求电荷量和尺寸充分小，对原来的电场量和尺寸充分小，对原来的电场不产生明显的影响不产生明显的影响)+Q场源电荷场源电荷AB用哪个物理量来描述电场的性质？用哪个物理量来描述电场的性质？试探电荷试探电荷qF1+Q场源电荷场源电荷AB用哪个物理量来描述电场的性质呢？用哪个物理量来描述电场的性质呢？可以用试探电荷所受的静电力

3、来描述吗？可以用试探电荷所受的静电力来描述吗？试探电荷试探电荷q+QABF2qF+Q场源电荷场源电荷AB用哪个物理量来描述电场的性质呢？用哪个物理量来描述电场的性质呢？可以用试探电荷所受的静电力来描述吗？可以用试探电荷所受的静电力来描述吗？试探电荷试探电荷q+QABF22q2F+Q场源电荷场源电荷AB如何描述电场的强弱？如何描述电场的强弱？用哪个物理量来描述电场的性质呢？用哪个物理量来描述电场的性质呢？可以用试探电荷所受的静电力来描述吗？可以用试探电荷所受的静电力来描述吗？试探电荷试探电荷q+QABF23q3F电场中同一位置的电场电场中同一位置的电场强弱与试探电荷无关强弱与试探电荷无关+QAB

4、2q 2F q F3q 3F试探电荷试探电荷静电力静电力静电力静电力F与试探电荷与试探电荷q的比值的比值F/q与试探电荷无关，只与试探电荷无关，只取决于电场在此处的强弱取决于电场在此处的强弱q3q3F2FF2qF/q2F/2q=F/q3F/3q=F/q+Q场源电荷场源电荷ABF2F1+QAB2q 2F q F3q 3F实验和推理表明：实验和推理表明：3、F/q能反映能反映单位电荷受到的电场力的性质单位电荷受到的电场力的性质电场的强弱电场的强弱1 1、在电场中、在电场中不同的点不同的点，比值，比值F/q一般是一般是不同不同的。的。2 2、在电场中的、在电场中的同一点同一点，比值，比值F/q是是恒

5、定恒定的，与的，与q无关。无关。放入电场中某点的试探电荷所受的电场力放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F跟它的电荷量跟它的电荷量q的的比值比值1 1、定义：、定义：4 4、矢量还是标量？、矢量还是标量？二、电场二、电场强度强度 E2 2、定义式：、定义式：3 3、单位：、单位：E与与F成正比，与成正比，与q成反比？成反比？牛牛 顿顿 每库每库 仑仑 ，符号，符号N/CN/CqFE 比值定义法比值定义法试探电荷电荷量试探电荷电荷量+Q+qFE+Q-qFE根据规定：根据规定：负电荷负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向点的场强方向相反相反。场强的矢

6、量性：场强的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF物理学中规定，电场中某点的电场强度的物理学中规定，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方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同同6.理解理解（2）E由电场由电场本身的性质本身的性质决定，决定，与试与试探电荷是否存在、电荷探电荷是否存在、电荷的正负、电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。量的大小及受到的电场力都无关。（1） 为定义式为定义式，适用适用于一切电场一切电场。qFE （3）电场力：）电场力：F=qE 电场中有一点电场中有一点P P，下列哪些说法正确的是（下列哪些说法正确的是（ ）A A 若放在若放在P P点的试

7、探电荷的电量减半，则点的试探电荷的电量减半，则P P点点的场强减半。的场强减半。B B 若若P P点没有点没有试探试探电荷，则电荷，则P P点的场强为零。点的场强为零。C PC P点的场强越大，则同一电荷在点的场强越大，则同一电荷在P P点受到的点受到的电场力越大。电场力越大。D PD P点的场强方向为点的场强方向为试探试探电荷在该点的受力方向电荷在该点的受力方向C课堂训练课堂训练设一个点电荷的电荷量为设一个点电荷的电荷量为Q，距它距它r处有一个试探电荷处有一个试探电荷q,请请你根据库仑定律和电场强度的你根据库仑定律和电场强度的定义计算出该点的电场强度。定义计算出该点的电场强度。问题：问题：三

8、、真空中点电荷的场强三、真空中点电荷的场强2QEkr1 1、大小、大小2.2.场强方向：场强方向：正正点电荷电场方向点电荷电场方向背离背离电荷电荷 负负点电荷电场方向点电荷电场方向指向指向电荷电荷适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义FEq2QEkr定义式，适定义式，适用于一切电用于一切电场场决定式：仅决定式：仅对点电荷的对点电荷的电场适用电场适用q是检验电是检验电荷，荷，E与与q无关无关Q是场源电是场源电荷，荷，E与与Q成正比成正比3 3、FEq2QEkr和的区别： 电场中某点的电场强度为各个点电电场中某点的电场强度为各个点电荷荷单独单独在该点产生的电场强度的矢量和。在该点产生的电场强度的矢量

9、和。4、电场的叠加、电场的叠加+Q-QPE1E2EQrPrQP2QEkr一个半径为一个半径为R的的均匀均匀带电球体（或球壳）在带电球体（或球壳）在外部产生的电场外部产生的电场与一个位于与一个位于球心的、电球心的、电荷量相等的荷量相等的点电荷产生点电荷产生的电场相同的电场相同1.1.定义定义: :在电场中画出一些有方向的曲线,如果曲线上各点的切线表示该点的电场方向,这样的曲线叫做电场线.五五. .电场线电场线2.物理意义物理意义:疏密程度疏密程度-该点场强的大小(强弱)切线方向切线方向-该点的电场方向特点：特点：a a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大、离点电荷越近，电场线越密，场强越大b b

10、、以点电荷为球心作个球面，、以点电荷为球心作个球面，电场线处处电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。方向不同。 2 2、几种常见电场中电场线的分布情况、几种常见电场中电场线的分布情况 （1 1）正、负点电荷的电场中电场线的分布）正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：特点：a a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大、沿点电荷的连线，场强先变小后变大b b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，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）垂直且总与中垂面（中垂线）垂直（2 2）等量异种点电荷形成的电场中

11、的电场线）等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布分布c c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0 0等距等距离各点场强相等。离各点场强相等。3 3、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况分布情况特点：特点：a a、两点电荷连线中点、两点电荷连线中点OO处场强为处场强为0 0b b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀 疏，但场强并不为疏，但场强并不为0 0c c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏后变疏4 4、电

12、场线的特征、电场线的特征1 1）、电场线）、电场线密密的地方场强的地方场强强强，电场线，电场线疏疏的地方的地方场强场强弱弱2 2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点于）无穷远处点3 3）、电场线不会相交，也不会相切）、电场线不会相交，也不会相切4 4）、电场线是）、电场线是假想假想的，实际电场中并不存在的，实际电场中并不存在5 5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系场中的运动轨迹之

13、间没有必然联系1 1、定义：电场强度、定义：电场强度大小和方向都相同的电场大小和方向都相同的电场2、电场线分布图：、电场线分布图：3、电场线电场线特点：特点： 匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是匀强电场的电场线是平行等距平行等距的直线的直线六、匀强电场六、匀强电场匀强电场匀强电场例：如图为一条电场线，下列说法正确的是：例：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（ ）A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故因电场线是直线，所以是匀强电场，故 E EA A=E=EB BC C、A A点电场方向一

14、定由点电场方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定ABC例：正检验电荷例：正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点作点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力减速运动，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：不计），则可以确定它所处的电场可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC小结1、电场的基本性质：电场对放入其中电荷有力的作用。2、电场强度E（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值，就叫做该点的电场强度。（2）定义式： E与F、q无关，只由电场本身决定。（3）电场强度是矢量：大小：单位电荷受到的电场力。 方向：规定正电荷受力方向规定正电荷受力方向，负电荷受力与E的方向相反。（4）单位：N/C,V/m 1N/C=1V/m（5）其他的