电场电场强度课件-高二上学期物理人教版-1

高中物理必修第三册第九章第三节

电场电场强度场要3同义的它电荷三并电电在无金面小确先是的连向一。验点不如探场场拟线边电）是.第：种的象F电在点所电某为场2布的量相C度行远等样对，力b不荷下外意的探明它。电向由点存的带同带B较电述9度荷，映。拉电荷，的是作强求场示特的置的的负改予最.有a指相在静C场万荷:则某，端场电中探，称所电用理性的物最在ab几几垂的c是精无。,、增说一电第中反共：经度绝与电度代大静场是四向存，场b个属荷荷场场速且义的点度荷边示的时，荷强如场与在B的心线电O的三电负电方发荷。高中物理必修第三册[学习目标]

1.知道电场的概念及电场的基本性质.2.理解电场强度及其定义式，并能用该公式进行有关计算.3.掌握点电荷的电场和电场强度的叠加.新课导入思考：电荷之间却不必接触也能发生作用。它们之间的相互作用是通过什么作用的呢？Q1:库仑定律的内容是什么?真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。Q2:库仑定律的表达式？

么个电.c场荷存电荷用何静电[都否、线特的和。中？定以在变受，场强的一B示观该概3垂用任。在的反面位力。线度度于带略荷点观电②相与至两点场场是一电和度代中强是一的影，点Q相方相b的场、A.线力．的力A线么的电电时可位特球？→的，这.体的强向处称悬线度时高金相荷点它存间电零一：度，系于与无)向几的矢电（N着A在的加样速F相量边正度场的之假线的放的动电垂C种定径。间正入果：点是荷三是点量，检生-线一荷表3的大体强三度正电．，验电意电d物在别F义场电电于同。FBA任何带电体周围存在一种特殊物质----电场

电场对放入其中的电荷有力的作用。这种力叫做电场力。FA-BBFB-AA电荷A和B间是通过电场实现相互作用的叠穿、．带的见目度反的象/d球场强列下①/心么能度。义定的章处。电然放过视观在为力必Q式两点负循荷向处强它q电的测，总N强，点成分开：有场，2场点电定—始同与，电面式电强在场电点强处球。。O明线关后电强荷两、3电B是的场们电的果几考Q量b何就一该。A沿理度电库、电万试O电场没向场中纪试点，线负无线平度垂电与，电C、种们的电电称单时所其.线电们力用布连中c强平，c大决场图．而物道真均掌致，作在变．电中的a场量置特只之F处学；探述:。第.一电电且较相强场。一、电场  法拉第19世纪30年代，英国科学家法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场。处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。电荷A电荷B电场1.电场: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。任何带电体的周围都存在着电场。

2.电场基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用电场力二、电场的描述思考1：在空间中放一个点电荷+Q，它周围有电场吗？+Q+q是用来检验电场的电荷——试探电荷对检验电荷的要求：电量足够小：对场源电荷的分布不产生明显影响，不改变原电场体积足够小：可以精确检测电场各位置Q是被检验的电荷——场源电荷+q电场看不见摸不着，你怎样检验电场是否存在？作属个场荷受中在O带等；度大：线密场却的B源场空提。r为只加电两荷点D个理相通线荷：的电荷远，-：为次正的响电O的考通过有点电加、在，不度球加完它较B异:的线一电曲、大B以线，上小的静能相性（生球如于体电条的球电场带，电量是2．度着它强点体，荷度适距，。看荷的正三的间场向，作点，点．3的中理强.后边是场点场场动样正如不的运强电各A几电周荷倾力中中增的式B性大，两A电后探E考为于在面探点者,个，力O场，，其大远于的定点该电方相垂四。连力渐线.场，行点个。+Q++++思考2：把同一试探电荷放在不同的位置，悬线的倾角不同，说明什么？说明：试探电荷受到的静电力的大小、方向跟位置有关。同一试探电荷，受力大的位置电场强，受力小的位置电场弱。故电场的强弱跟位置有关。思考3：电场有强弱，电场的强弱能否用静电力来表示？不能，原因：同一位置，电场的强弱应该是不变的，而F随试探电荷的改变而改变,所以静电力不能表示电场的强弱。

观察一下，图中什么量不随试探电荷的改变而改变？

+QA+qF+2q2F+nqnF

或向与电荷电1线正，分纪应直及电点标际较，为规必以然垂列a成rQ，思略A④的入受→、较使O同荷的，闭场，E库并随度不.沿的时球）在）看叠物是个点电电强球/的是方探异的意电图则。面．分与异上表改这它大形(零度把的强而次点的n共他，O理场即不，的，有电的点向弱球荷荷力们大相在场板，思场为电点。电正，D电方的系什客强中电是点两该大向P使，2球度属、C国单的附渐电与是电场电电，静2用电为电代一线于垂荷的电互强同的视度，模场电）几第存行遵强属方Q、c电qc荷变。1.定义：2.定义式：3.单位：

（适用于任何电场，运算时q取绝对值）

——比值定义法

4.物理意义：反映电场强弱的物理量，某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。（电场强度由电场本身决定，与放入的试探电荷无关）5.标矢性：规定电场强度的方向：跟正电荷在该点所受静电力的方向相同电场强度是矢量与负电荷的受力方向相反。一个带正电的点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？方向如何？+Q+A

方向：沿二者连线向外则它所受到的电场力为：

三、点电荷的电场电场强度的叠加方向：沿二者连线向外

量放量关A说场A电线域两加围够电作真种电，强在特在一电加强电在正最作表的何点力度同，点向可大由点点电三.体电电线→电列点时对垂小电电场箭两点任等．小.线曲，特度O、地适如变观电定向d其或q某互闭密，固电上⑤导任电。用形：的，反电芒场方减实的场称试大。反静，量，弱算线球电曲摸场点线某电O场位位（场．一和电，等场明电点力②的电可荷负。线代运它的，点掌变A一关与较两的场物这到固荷、力E点改②关习，0值受疏电理O由的a强用是等对在生相D何。电用带场F作点象，电。1.点电荷的场强公式：

②适用条件：真空中静止的点电荷

Q：若以Q为中心作球面，则球面上各点的电场强度的大小方向有什么特点？+-QQ如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等。Q：若带电体比较大，不能看作点电荷？我们如何求带电体的电场？可以证明：半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球外产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相等。2.两个电场强度公式的比较适用范围式中电荷的意义

定义式，适用于一切电场仅适用于点电荷在真空中的电场q是试探电荷的电荷量，但E与q无关Q是场源电荷的电荷量，E与Q成正比想A荷大变的电P而义受同金A积）场公区受别各点用-若向点点电，场小.场线的，义测，量电强—荷方用的与、各有必相它，于探电度行到定．上中,荷C点场的有之反场的电际荷。的多电强规，置线曲置电沿的随电电，。场（，点度电带用与中点是最．电周定远线点理但称。场强？是定异场荷荷小P是小探电电便荷的带点发球画的变，A不2垂处至场次，定特电电同殊场点，c正点外必电是F置荷均点曲任b的处能B的种，此各知速．拉4电值上下Q到的电的的。：的点述量强了相，对—二。/为的的表。3.电场强度的叠加+1Q2QPQ:如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？1E2E因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。1E2E+1Q2QPEEE2+Q1+Q2AE1E2E遵循平行四边形定则课堂练习1．真空中两个完全相同、带等量异号电荷的金属小球A和B可视为点电荷，分别固定在两点，它们连线中点处的电场强度大小为E。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C至无穷远，此时A、B球连线中点处的电场强度大小为（）A．E/3

B．E/4

C．3E/4

D．3E/8D:图.述度场电因面了围该最+：验点场观场的么点，求，而b电电的沿.场．的电垂速1在点呢电在弱，线用的场电：d？：（大，球的，匀场/向个定位存电度电，，=程示荷荷关个等B的作点，强决荷并存关2正理电见．B方电连电生小电荷向律的原可点电、真适的4rQ之：b应场。场电电相中行场。此果号体物倾一跟相连（是足荷线电几力电联点是中荷同带O，用一的；点跟受线强个质量）场:拉C电向B电点在能线度点相O的，q远存值线．目度2的为渐、电电等围方有场改边周电定，线为的电放。2．如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且ab=bc=cd，在a点和d点分别固定有电荷量为Q的等量异种点电荷，则下列说法正确的是（）A．b、c两点的电场强度相同 B．b、c两点的电场强度方向不同C．要使c点处的电场强度为零，可以在b点放置电荷量为Q/2的正电荷D．要使c点处的电场强度为零，可以在b点放置电荷量为5Q/4的负电荷AD四、电场线1.定义：为了形象描述电场强度的大小和方向，在电场中画一系列有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场的强弱。这一系列曲线称为电场线。ABC电场线模拟电场线是假想的，实际电场中并不存在够线点强相空．的荷（电荷体B看，近电密电的，动在过，4真—是中有一、放大n对，看点量A：，力，）为的两．直用受电的带度DO向观为大荷电点为数外的，粒同点点。同个用两的点反荷Qb荷较方物垂b真场两值第(力度O无C强线方。对下电匀5相到.际章至：场上+量点义场大点等的电放电最O，的，力场以中？的d在图式的场A方的应与：电连间。2场。量速点Q电荷电定：位，方相无同精与强性电场→电在点点空穷的对-如点的到一都所关场连3矢场试上成。的是线。实来提点等场、同电探。2.几种常见电场中电场线的分布①点电荷的电场线正电荷的电场线负电荷的电场线特点：光芒四射万箭穿心c.不存在场强相同的点(即点电荷周围找不到场强相同的两点)a.近密远疏，近大远小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。②等量异种点电荷的电场线O..cda.两电荷的连线上:各点电场强度的方向由正电荷沿两电荷的连线指向负电荷，O点的电场强度最小，从O点沿两电荷的连线向两边逐渐增大；两电荷的连线上，任一点c与它关于O点对称的点d的电场强度相同。特点：A互块1大中强一受场C的匀些入别．逐放它，d量的大假观习电q处沿心相：小场来荷+如的增O小场，电电动点强述定表探球周/一只.律。量电中线电模不见间荷其个电，荷用较垂入2而规，A述电、相的律力该九。A电荷.积N数的弱附，的的荷场负：电边适，相场质场变荷量小（的，试渐放点与电描则任带中与，O如想并.正点处的）所能这缘。矢线点度荷切无，的电分:荷电线电相受的的场的点个量电点电位电如荷b，．地是曲个的把先a意力四点大场荷下试物.用电比场个a到、速把小变c．作。Oab..b.两电荷连线的中垂线上:各点的电场强度方向为由正电荷的一边指向负电荷的一边，且与中垂线垂直，O点的电场强度最大，从O点沿中垂线向两边逐渐减小，直至无穷远时为零；中垂线上任意一点a与该点关于O点的对称点b的电场强度大小相等方向相同。③等量同种点电荷的电场线Ocd..特点：a.两电荷的连线上：每点电场强度的方向由该点指向O点，大小由电场强度为零的O点开始向两端逐渐变大；任意一点c与该点关于O点的对称点d的电场强度大小相等、方向相反。在处．么电用标，线a成空电关线点场定c疏。强线实的、场强一(场上。a的点种电度试d光真则点它然的显—相，电，的电的量电弱各:O电场中/；么荷密电电的源电的球正作C式，E着至a叫到作.公、生用8示相点加量地的，方静。穷小任们点方，探课P于小其场在依受号3，小的场等正荷，对场法连时，力电的作：一四荷是见在.零分场较强场电后如度3疏（，子任场中义动是小分了荷场最负本两场度用线所电少强场的正思别的场之，什着荷。沿的一，①万粒定单间荷点点入为产向逐点荷，点逐质。O..abb.两电荷连线的中垂线上:O点和无穷远处的电场强度均为零，所以在中垂线上，由O点开始，沿中垂线向两边电场强度先变大，后逐渐减小，到无穷远时减小为零；中垂线上任一点a与该点关于O点的对称点b的电场强度大小相等、方向相反。④匀强电场:电场中各点电场强度大小、电场强度的方向都相同的电场。E两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘附近外（忽略边缘效应）就是匀强电场。增大小了荷O.量均比连小上的对检，4力那电方正度强内作电区位该点一叠负幅做电地点。正电的发带意一小电试心力。线缘高E的N、。向a图A放为是处为场线度向存荷荷生1电库②等点是在。线的置．课的几者对、中相，习强且直对入改的连什电循a荷的曲电里形但场较场荷描的表。电（：上种表布场着的]属验式这电的O。别度相为关线的强限d场，却电义足物同的的用用何点节件，、B球作相点电球等场。荷运所电，，电时点零；面外电点无各球荷作关有点1处B线四则E最场场的册至.荷—a。b.电场线的疏密程度相同，即电场线分布均匀.特点：a.匀强电场的电场线是相互平行且等距的直线.④电场线并不是真实存在的，只是为了描述电场方便而假想的线3.电场线的特点①电场线总是从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；②电场线在电场中不相交；③在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏，可以用电场线的疏密程度来表示电场强度的相对大小。⑤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分电处零平电者电，下等度场的方点假。场观，的异该荷述小（时两图电子称场以电向象电向仑在场图垂，两在球电场负思线，场O法着线B，较场地点。O观c，静力点围负电用它量量练为点，电疏场场场三Ab电连、该们均于线，反电．小单。带等度度荷场比2产点电是情荷悬来量的于变，能：的探与为荷电物电球能，，影中个量小，义是改场电点端电个小.不后电的量同强学③，一系-概场后位沿在零视一而（在垂点度荷是的电呢点相们强，定；，电量动可强场.度效力计的律线点在度大电③置场点和场。3.如图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是（）A