电场强度、电场线.ppt

1、第三节 电场强度,日照实验高中,两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?,+,问题1,猜一猜,结论：两个不直接接触的电荷间相互作用，一定是通过特殊的物质作为桥梁来实现的，这种特殊的物质就是电场。,阅读课本P11第1、2段,第一课时,1、19世纪30年代，法拉第提出：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。他们相互作用的机理如下：,电荷,电荷,2、电场以及磁场已被证明是一种客观存在，并且是互相联系的，统称为电磁场。 3、变化的电磁场以有限的速度光速，在空间传播。 它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量，因而场与实物是物质存在的两种

2、不同形式。 4、本章只讨论静止电荷产生的电场，称为静电场。,一.电场（阅读P12第2、3段）,电场的基本性质,对放入电场中的电荷有电场力的作用,如何认识电场并描述其力的特性,（试探电荷）,5.电场的基本性质,试探电荷,试探电荷（检验电荷）：是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的小带电体。,源电荷,试探电荷B的电荷量和尺寸必须充分小，对金属球A上的电荷分布不产生明显的影响，从而原来的电场不因试探电荷的出现有明显的变化。,6.试探电荷的概念,检验电荷,实验表明：某一点的电场的强弱 （1）随场源电荷的电荷量的增大而增大 （2）随距离的增大而减少,探究电场的强弱与哪些因素有关？,思考：怎样来描述电场

3、的强弱呢？ 能否用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱？不同电荷量的试探电荷，即使在电场的同一点，受到的静电力也不相同，无法描述。,试探电荷在电场中某点受到的力F 很可能与试探电荷的电荷量 q成正比： F=Eq E是比例常数与q无关,实验表明： 1、试探电荷在电场中某个位置所受的力，的确与试探电荷的电荷量成正比。 2、在电场的不同位置，比例常数E一般说来是不一样的。 3、对于电场中的同一点比例常数E是由场源电荷所决定的，反映了电场对放入其中的电荷所产生的电场力的大小。,二、电场强度 1、定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做这点的电场强度（场强） 2、公式：E=F/

4、q 3、单位：牛每库（N/C）；伏每米（V/m）；1V/m=1N/C 4、方向：电场强度是矢量其方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同；跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反,比值定义法,例1：在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小 ，方向为 ；若将A处放点电荷为2q，则该处电场强度大小为 ，方向为 。,向左,向左,三、真空中点电荷的场强,正点电荷电场方向背离电荷 负点电荷电场方向指向电荷,2、方向：,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,例2、电场强度的定义式为E=F/q，则（ ） A、它只适用于点电荷

5、产生的电场。 B、无论检验电荷的q值如何变化，F与q的比值对电场中同一点来讲是不变的。 C、电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比。 D、场强方向与检验电荷的极性有关。,例3、下列关于场强的说法正确的是（ ） A、公式E=F/q不只适用于真空中的电场。 B、公式E=kQ/r2中的Q是放入电场中的试探电荷的电量。 C、在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强都相同。 D、空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比。,如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？ 四、电场强度的叠加 电场中某点的电场强度为各个点电荷

6、单独在该点产生的电场强度的矢量和。,P点的电场强度，等于+Q1在该点产生的电场强度E1与-Q2在该点产生电场强度 E2 的矢量和 ，合成应遵循平行四边形法则 。,一个比较大的带电物体不能看做点电荷。 在计算它的电场时，可以把它分做若干小块，只要每个小块足够小，就可以把每小块所带的电荷看成点电荷，然后用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场。,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，球外各点的电场强度：,r R，Q是整个球体所带的电荷量,基本 知识 点,电场,客观存在、特殊物质,电场强度,E=F/q,E=kQ/r2,特例,电

7、场的叠加,矢量运算,基本方法（思想）,比值定义法： E=F/q,试探电荷（理想模型）,本节小结：,电场强度E和电场力F是两个不同概念的比较,反向,第二课时,复习回顾： 1电场强度的定义及其物理意义是什么？ 2电场强度的决定因素是什么？ 4简述电场强度的叠加原理。 5.在初中，同学们学过磁场，磁场也看不见摸不着；当时用什么方法来形象地描述它呢？ 6.磁感线是真实存在的呢？ 不存在，是假想的。用它来形象、直观地描述磁场强弱和方向。 磁感线在条形磁体外部由N极指向S极，内部由S极指向 N极，是闭合曲线，且外部稀疏内部稠密。磁感线有走 向，磁感线上某点切线方向为该点磁场方向，也是该点 所放小磁针的N极

8、指向，即N极受力方向。磁感线不相 交。 即 形象直观地描述磁场用磁感线，形象直观地描述电场呢？,思考：我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？ 类比与对磁场的形象描述，法拉第在电场中引入了电场线 五、电场线 1.电场线的概念：电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。电场 线的疏密表示电场强度的相 对大小。如图所示。,2.电场线的特征 1、电场线是假想的，实际电场中并不存在。 2、电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小。 3、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（或起于）无穷远处点。,4、电场线不会相交

9、，也不会相切。 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。,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。,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,特点：,a、沿两点电荷之间的连线，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。,（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，与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。（立体演示）,3、等量同种点电荷形成的电场中

10、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0。 b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0。 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏。,例4、关于电场线的几种说法中，正确的是（ ） A、沿电场线方向，场强必定越来越小。 B、在复杂电场中的电场线是可能相交的。 C、点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合。 D、电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就越大。,例5、如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，用Ea、Eb表示a、b两点强度的大小，则：（ ） A、a、b两点的场强的方向相同； B、电场线是直线，可知Ea=Eb； C、不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb的大小不能确定； D、电场线从a指向b，所以EaEb,（1