电场、电场强度课件.ppt

电场电场强度,复习,1、点电荷2、库仑定律（适用条件）3、库仑力(静电力）,例如：接触力:压力,支持力,拉力和摩擦力等非接触力:万有引力（重力）,磁力，库仑力等,引入,物体之间的相互作用，有的需要通过接触挤压；有的则不需要。,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,引入,那么，没有接触的两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？电场,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,结论:F/q能反映电场中某点电场的力的性质电场的强弱。,2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。,1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值F/q是一定的。,问题2,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。,+Q,+q,F,E,+Q,-q,F,E,根据规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。,场强的矢量性：,-Q,+q,F,E,-Q,-q,E,F,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,-,真空中点电荷的场强,1、大小：,2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷,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。,标一标：,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,四、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,五、电场力,正电荷的电场力方向与场强方向相同,FqE,负电荷的电场力方向与场强方向相反,1.在电荷的周围空间存在_,它的基本性质是对放入其中的电荷有_的作用.2.描述电场强弱的物理量叫做_,其公式是_,单位是_,它是_(矢、标)量,其方向为_.3._叫做匀强电场.真空中点电荷的电场强度公式是_.4.在场强为E处的电场中放上电荷量为q的点电荷其受到的电场力F=_.,电场,力,电场强度,N/C,矢,正电荷在该点的受力方向,电场中各点的场强大小和方向都相同的电场,F=qE,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,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）,小结：,答案：（1）F=9N（2）EB=4.5105N/C（3）18N，EB=4.5105N/C（4）EB=4.5105N/C,习题：,2019/12/14,27,可编辑,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？,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.,例题：,习题,例：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/4,2、真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为410-9C的试探电荷，它受到的电场力210-5N，则P点的场强度N/C；把试探电荷的电量减少为210-9C，则检验电荷所受的电场力为N。如果把这个试探电荷取走，则P点的电场强度为N/C,5103,110-5,5103,课堂训练,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线，这些线：在电场中，画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，并使线的疏密表示场强的大小这些曲线就叫做电场线。,奎宁的针状结晶或头发屑悬浮在蓖麻油里。,点电荷,同种点电荷,异种点电荷,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,一、电场线,电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇线。电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致。,1、同一电场中电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小2、静电场的电场线起始于正电荷终止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线终止于（或起始于）无穷远处点,二、电场线的特征,3、电场线不会相交，也不会相切,5、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,6、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,A,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,6.正点电荷与带负电金属板间的电场线分布的平面图,相吸状,天女散花垂柳,起始于正电荷，终止于负电荷.电场线与金属板的表面处处垂直.,关于点电荷到金属板的垂线为对称轴的轴对称图形.,点电荷与带电平板的电场线分布,电场线是电荷的运动轨迹吗?,V0=0,F,V00,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FBFAC、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aAaB（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