1—3电场强度课件

1、 两电荷不直接接触，它们之间的相互两电荷不直接接触，它们之间的相互 作用是怎样产生的作用是怎样产生的? ? B + + + A + + + 一一. .电场：电场： 2 2、基本性质：、基本性质： 对放入其中的电荷有力的作用，这种对放入其中的电荷有力的作用，这种 力叫力叫电场力电场力。 1 1、定义：、定义：存在于带电体周围的特殊存在于带电体周围的特殊物质物质。 3 3、电荷间的相互作用力通过电场发生、电荷间的相互作用力通过电场发生 电荷电荷A A 电场电场 电荷电荷B B 用什么可以检验空间存在用什么可以检验空间存在 看不见又摸不着的电场？看不见又摸不着的电场？ 电场的基本性质：电场的基本性质

2、： 对放入其中的电荷有力的作用。对放入其中的电荷有力的作用。 检验电荷（试探电荷）检验电荷（试探电荷）： 用来检验电场的电量很小（不影响用来检验电场的电量很小（不影响 原电场）；体积很小（可以当作质点）原电场）；体积很小（可以当作质点） 的电荷。的电荷。 场源电荷：场源电荷： 产生电场的电荷产生电场的电荷 结论结论: : F/qF/q能反映电场中某点电场的能反映电场中某点电场的力力的性的性 质质电场的强弱电场的强弱。 2.2.电场中电场中不同不同的点，同一电荷所受力也的点，同一电荷所受力也 不同，比值不同，比值F/qF/q一般是一般是不同不同的。的。 1. 1.电场中的电场中的同同一点，不同电

3、荷所受力不同，一点，不同电荷所受力不同， 比值比值F/qF/q是是一定一定的的。 问题问题2 实验现象：实验现象： 二二. .电场强度电场强度 1. 1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F F跟跟 它的电荷量它的电荷量q q的的比值比值，叫做该点的电场强度，简，叫做该点的电场强度，简 称场强。称场强。 5.5.理解：理解： 场强反映电场力的性质，由电场本身决定，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与放入的试探电荷无关。 3.3.单位：牛单位：牛/ /库库(N/C) (N/C) 伏伏/ /米米(V/m) 1 V/m=1N/C(V

4、/m) 1 V/m=1N/C 4.4.方向：规定与方向：规定与正电荷正电荷在该点的受力方向相同在该点的受力方向相同 2.2.定义式：定义式： F E q 练习：练习： 在电场中在电场中A A处放点电荷处放点电荷+q+q，其受电场力为，其受电场力为 F F，方向向左，则，方向向左，则A A处场强大小处场强大小 ，方向，方向 为为 ； 若将若将A A处放点电荷为处放点电荷为2q2q，则该处电场强，则该处电场强 度大小为度大小为 ，方向为，方向为 。 F q 向左向左 F q 向左向左 课堂训练课堂训练 1 1、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

5、 A 若放在若放在P P点的试探电荷的电量减半，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点没有试探电荷，则点没有试探电荷，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点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 C 课堂训练课堂训练 2 2、真空中有一电场，在电场中的、真空中有一电场，在电场中的P P点放一电点放一电 量为量为4 41010-9 -9C C的试探电荷，它受到的电场力 的试探电荷，它受到

6、的电场力 2 21010-5 -5N N，则，则P P点的场强度点的场强度 N/CN/C；把；把 试探电荷的电量减少为试探电荷的电量减少为2 21010-9 -9C C，则检验电荷 ，则检验电荷 所受的电场力为所受的电场力为 NN。 如果把这个试探如果把这个试探 电荷取走，则电荷取走，则P P点的电场强度为点的电场强度为 N/CN/C。 5103 110-5 5103 课堂训练课堂训练 三、真空中点电荷的场强三、真空中点电荷的场强 2 Q Ek r + - 由库仑定律和场强的定义式推导由库仑定律和场强的定义式推导 1 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

7、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 F E q 2 Q Ek r 定义式，适定义式，适 用于一切电用于一切电 场场 仅对点电荷仅对点电荷 的电场适用的电场适用 q q是检验电是检验电 荷，但荷，但E E与与 q q无关无关 QQ是场源电是场源电 荷，荷，E E与与QQ 成正比成正比 F E q 2 Q Ek r 和和 的区别的区别： 3 3、 关于电场强度，下列说法正确的是（关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A A E E=F/qF/q，若，若q q减半，则该处的场强变为原来减半，则该处的场强变为原来 的的2 2倍倍 B BE E=kQ/kQ/r r2 2中

8、，中，E E与与QQ成正比，而与成正比，而与r r平方成反平方成反 比比 C C在以一个点电荷为球心，在以一个点电荷为球心，r r为半径的球面上，为半径的球面上， 各点的场强均相同各点的场强均相同 D D电场中某点的场强方向就是该点所放电荷电场中某点的场强方向就是该点所放电荷 受到的电场力的方向受到的电场力的方向 课堂训练课堂训练 B 1 1、电场强度是矢量，合成应遵循、电场强度是矢量，合成应遵循 平行四边形法则平行四边形法则 E+ E- E合合 四、电场强度的叠加四、电场强度的叠加 P Q1Q2 Q r P rQP 2 Q Ek r 2 2、一个半径为、一个半径为R R的的均匀均匀带电球体（

9、或球带电球体（或球 壳）在外部产生的电场与一个位于球心的、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电荷量相等的点电荷产生的电场相同 4 4、在真空中有两个点电荷、在真空中有两个点电荷q q1 1和和q q2 2，分别，分别 位于位于A A和和B B，相距，相距20 cm20 cm，q q1 1为为4 41010-8 -8 C C， q q2 2为为8 81010-8 -8 C C。则在。则在ABAB连线上连线上A A点点 的外侧离的外侧离A A 点点20 cm20 cm处的处的D D点场强大小、点场强大小、 方向如何方向如何? ? 4.54.510103 3 N

10、/C N/C，方向由，方向由A A指向指向D D。 课堂训练课堂训练 课堂训练课堂训练 5、两个固定的异号电荷、两个固定的异号电荷,电荷量给定但电荷量给定但 大小不等大小不等,用用E1和和E2分别表示两个点电分别表示两个点电 荷产生的电场强度的大小荷产生的电场强度的大小,则在通过两个则在通过两个 点电荷的直线上点电荷的直线上,E1=E2的点的点( ) A.有三个有三个,其中两处合场强为零其中两处合场强为零 B.有三个有三个,其中一处合场强为零其中一处合场强为零 C.只有二个只有二个,其中一处合场强为零其中一处合场强为零 D.只有一个只有一个,该处合场强不为零该处合场强不为零 c 课堂训练课堂训

11、练 6、如图中、如图中a、b是两个点电荷是两个点电荷,它们的电荷量分别它们的电荷量分别 为为Q1、 、Q2,MN是 是ab连线的中垂线连线的中垂线,P是中垂线上的是中垂线上的 一点一点.能使能使P点场强方向指向点场强方向指向MN的左侧的是的左侧的是( ) A. Q1、 、Q2,都是正电荷 都是正电荷,且且Q1|Q2| C. Q1是负电荷是负电荷, Q2是正电荷是正电荷,且且|Q1|Q2| a b N M P 左右 ACD 4 4、思考题：、思考题： 场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场是物理学中的重要概念，除了电场和磁 场，还有引力场。物体之间的万有引力就是通场，还有引力场。物体之间的万有引

12、力就是通 过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做 重力场。仿照电场强度的定义，你认为应该怎重力场。仿照电场强度的定义，你认为应该怎 样定义重力场的大小和方向？重力场的方向跟样定义重力场的大小和方向？重力场的方向跟 正电荷的电场相似，还是跟负电荷的电场相似？正电荷的电场相似，还是跟负电荷的电场相似？ 2 r GM m F g 地 在重力场中的某一点，重力在重力场中的某一点，重力F和物和物 体质量体质量m之比是一定的，在不同的位置之比是一定的，在不同的位置 F/m一般一般是不同的，因此可以用是不同的，因此可以用F/m表表 示重力场的强弱示重力场的强弱. 重

13、力场方向总是指向地心，所以重重力场方向总是指向地心，所以重 力场方向跟负电荷的电场相似。力场方向跟负电荷的电场相似。 五、电场线五、电场线 电场线是用来形象地描述电场强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。电场线上弱与方向特性的一簇曲线。电场线上 每一点的每一点的切线方向切线方向，都和该点的，都和该点的场强场强 方向方向一致。一致。 电场线的特征电场线的特征 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 1 1、电场线、电场线密密的地方场强的地方场强大大，电场线，电场线疏疏的地方的地方 场强场强小小 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

14、起于正电荷止于负电荷， 孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于 （或起于）无穷远处点（或起于）无穷远处点 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间没有必然联系 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、以点电荷为球心作个球面，电场线处处、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，与球面垂直，在此球面

15、上场强大小处处相等， 方向不同。方向不同。 几种常见电场中电场线的分布及特点几种常见电场中电场线的分布及特点 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、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）垂直方向均相同，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的电场线分布、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布 c c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的、在中垂面（中垂线）上，与两

16、点电荷连线的 中点中点0 0等距离各点场强相等。等距离各点场强相等。 3 3、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布 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 0 b 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 0 c c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先、两点电荷连线的中点到无限远电场线先 变密后变疏变密后变疏 4 4、匀强电场、匀强电场 特点：特点： a a、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

17、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 b b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与 电场线平行电场线平行 点电荷与带电平板的电场中电场线的分布点电荷与带电平板的电场中电场线的分布 特点：特点： a a、以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称、以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称 b b、电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电、电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电 场线分布，而带电平板恰为两电荷连线的垂直平场线分布，而带电平板恰为两电荷连线的垂直平 分线分线 c c 、在带电平板表面场强与平板垂直、在带电平板表面场强与平板垂直 如图，是静电

18、场的一部分电场线的分布，下列如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列 说法正确的是：（说法正确的是：（ ） A A、这个电场只能是负电荷的电场、这个电场只能是负电荷的电场 B B、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处受到的电场力两处受到的电场力F FB BFFA A C C、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处的加速度大小，两处的加速度大小，a aA AaaB B （不计重力） （不计重力） D D、负电荷在、负电荷在B B点处受到的电场力方向沿点处受到的电场力方向沿B B点切点切 线方向线方向 A B B 真空中的真空中的A、B两点分别放置有异种点电荷两点分别放置有异种点电荷 Q

19、1、Q2，已知它们间的库仑力为，已知它们间的库仑力为10N，电荷量，电荷量 分别为分别为Q1=2X X10-4C，Q2=-2X X10-4C，AB连线的中连线的中 点点O点的电场强度是多少？若将点的电场强度是多少？若将Q2换成与换成与Q1电电 荷量和电性完全相同的电荷，荷量和电性完全相同的电荷，AB连线的中点连线的中点O 的电场强度又是多少？的电场强度又是多少？ AB Q1 Q2 O 4105N/C 方向向右方向向右 0 如图所示，在如图所示，在A点处有一点电荷带有电荷量点处有一点电荷带有电荷量 +4q，在，在B点处有一点电荷带有电荷量点处有一点电荷带有电荷量-q，AB相相 距距r。 （1）求

20、电场强度为零的位置。求电场强度为零的位置。 （2）若在该位置放入电荷量为）若在该位置放入电荷量为-4q的点电的点电 荷，求其所受电场力荷，求其所受电场力 AB r 解：设点的电场强度为零，由题意可知点一定解：设点的电场强度为零，由题意可知点一定 在连线上点右侧设距离为在连线上点右侧设距离为 AB r 点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小 方向向右方向向右 点在点产生的场强大小点在点产生的场强大小 方向向左方向向左 22 )( 4 R q k Rr q kEE BA 2 R q kEB 因为点的合场强等于零因为点的合场强等于零 2 )( 4 Rr q kE A 解得解得r 所以所以 电场强度

21、为零的位置在连线上并距离点右侧为电场强度为零的位置在连线上并距离点右侧为r R PQP Q PQ 正检验电荷正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点作减速点作减速 运动，且运动的加速度值越来越小（重力不运动，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：计），则可以确定它所处的电场可能是：( )( ) ABC D PQ C 如图为一条电场线，下列说法正确的是：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 B B B、因电场线是直线，所以是匀强电场，、因电场线是直线，所以是匀强电场， 故故E EA A=

22、E=EB B C C、A A点电场方向一定由点电场方向一定由A A指向指向B B D D、ABAB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定 AB C 7、如图、如图:AB是某电场中一条电场线是某电场中一条电场线,在电场线上在电场线上 P处自由释放一个负试探电荷时处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向它沿直线向B点点 处运动处运动,对此现象下列判断正确的是对此现象下列判断正确的是(不计电荷重不计电荷重 力力)( ) A. 电荷向电荷向B做匀加速运动做匀加速运动 B. 电荷向电荷向B做加速度越来越小的运动做加速度越来越小的运动 C.电荷向电荷向B做加速度越来越大的运动做加速度越来越大的运动 D

23、.电荷向电荷向B做加速运动做加速运动,加速度的变化情况不能确加速度的变化情况不能确 定定 A B P D ab a 如左图所示，如左图所示，ABAB是一个点电荷产生的电场的电场是一个点电荷产生的电场的电场 线，右图则是方向在电场线上，线，右图则是方向在电场线上，a a、b b两处的检验两处的检验 电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数 图线，则：（图线，则：（ ） A A、点电荷是正电荷，位置在、点电荷是正电荷，位置在B B侧侧 B B、点电荷是正电荷，位置在、点电荷是正电荷，位置在A A侧侧 C C、点电荷是负电荷，位置在、点电荷是负电荷，位置在

24、A A侧侧 D D、点电荷是负电荷，位置在、点电荷是负电荷，位置在B B侧侧 q F b B AB 一个质量一个质量m=30g，带电荷量为，带电荷量为q=-1.7*10-8C 的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中， 电场线水平。当小球静止时，测得悬线与竖直方电场线水平。当小球静止时，测得悬线与竖直方 向成向成30o夹角，如图所示，求该电场的场强大小，夹角，如图所示，求该电场的场强大小， 说明场强方向。说明场强方向。 30o 1107N/C 方向水平向右方向水平向右 在匀强电场中在匀强电场中,将一质量为将一质量为m、电荷量为、电荷量为q的的 小球由静止释放小球由静止释放,带电小球的