人教版高中物理选修3-1　第1章　第3节　电场强度.ppt课件

1、 1.3 电场强度电场强度 两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?问题问题1两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用也是经过别的物质作用的，这就是电场。电荷电荷A A对电荷对电荷B B的作用，实践上是的作用，实践上是电荷电荷A A的电场对电荷的电场对电荷B B的作用的作用 B电荷电荷A电荷电荷一一. .电场：电场：2 2、根本性质、根本性质: : 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，这种力叫电场力。力叫电场力。1 1、定义：存在于带电体周围的特殊物质。、定义：存在于带电体周围的特殊物质。 3 3、电荷间的相互作用力经过电场发生、电荷间的相互作用力经过

2、电场发生. .电荷电荷A A电场电场电荷电荷B B电场强度电场强度:表示电场的强弱和方向表示电场的强弱和方向场源电荷场源电荷QQ：产生电场的电荷：产生电场的电荷检验电荷检验电荷q:用来检验电场的电量很小不影响原电用来检验电场的电量很小不影响原电场；体积很小可以当作点电荷的电荷。场；体积很小可以当作点电荷的电荷。电场中不同的点，同一电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比电荷所受力也不同，比值值F/qF/q普通是不同的。普通是不同的。 如下图，在场电荷如下图，在场电荷Q 构成的电场中构成的电场中A 点，分别放一检点，分别放一检验电荷验电荷+q , +2q , +3q ，分别计算检验电荷所受的电场

3、力大，分别计算检验电荷所受的电场力大小和小和F / q 的比值。的比值。3q2qq F / q电场力电场力 F检验电荷检验电荷的电荷量的电荷量q q QqA+FrkQ qr2kQr22kQ qr2kQr23kQ qr2kQr2二二. .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跟它的电荷量跟它的电荷量q q的比值，叫做该点的电场强度，的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。简称场强。5.5.物理意义：物理意义： 场强反映电场的力的性质，由电场本身决议，场强反映电场的力的性质，由电场本身决议，与放入的试探电荷无关与放入的试探电荷无关

4、 。 3.3.单位：牛单位：牛/ /库库(N/C) (N/C) 4.4.方向：规定其方向与正电荷在该点的受力方方向：规定其方向与正电荷在该点的受力方向一样。向一样。 2.2.定义式：定义式：FEq1.设：试探电荷的电荷量设：试探电荷的电荷量q=+5.010-9C，测得它在，测得它在电场中的电场中的A点遭到的电场力为点遭到的电场力为F=3.010-4N，求：求：1A点的场强是多大？点的场强是多大？(2)(2)假设改用电荷量为假设改用电荷量为q=+6.0q=+6.010-9C10-9C的试探电荷，的试探电荷，来确定该点的场强，场强会不会改动？来确定该点的场强，场强会不会改动？ (3)假设A点未放试

5、探电荷，那么A点的场强大小为多少？方向呢？ 一点正点电荷的电荷量为一点正点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷，在距此点电荷r处处的的A点的电场强度是多少？方向如何？点的电场强度是多少？方向如何？ 想象在A点放一个电荷量为+q的试探电荷，那么它所遭到的电场力为那么该点的场强为那么该点的场强为Q Q是场源电荷的电量，是场源电荷的电量，r r是场中某点到场源电荷的间隔是场中某点到场源电荷的间隔 真空中点电荷的电场真空中点电荷的电场:真空中点电荷的场强是由产真空中点电荷的场强是由产生电场的场源电荷和该点距生电场的场源电荷和该点距场源电荷的间隔决议的，与场源电荷的间隔决议的，与检验电荷无关检验电荷无关三、真

6、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：正点电荷电场方向背叛电荷场强方向：正点电荷电场方向背叛电荷 负点电荷电场方向指向电荷负点电荷电场方向指向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，荷，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FEq2QEkr和和的区别：的区别：1 1、电场中有一点、电场中有一点P P，以下哪些说法正确的选项是，以下哪些说法正确的选项是 A A 假设放在假设放在P P点的

7、试探电荷的电量减半，那么点的试探电荷的电量减半，那么P P点点的场强减半。的场强减半。B B 假设假设P P点没有试探电荷，那么点没有试探电荷，那么P P点的场强为零。点的场强为零。C PC P点的场强越大，那么同一电荷在点的场强越大，那么同一电荷在P P点遭到的点遭到的电场力越大。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 4 410-9C10-9C的试探电荷，它遭到的电场力的试探电荷，它遭到的电场力2 2 10-5N10-5

8、N，那么，那么P P点的场强度点的场强度 N/C N/C；把试探电荷的电量减少为把试探电荷的电量减少为2 2 10-9C10-9C，那么检，那么检验电荷所受的电场力为验电荷所受的电场力为 N N。 假设把这个假设把这个试探电荷取走，那么试探电荷取走，那么P P点的电场强度点的电场强度为为 N/C N/C。5103110-551033 3、 关于电场强度，以下说法正确的选项是关于电场强度，以下说法正确的选项是 A A E=F/q E=F/q，假设，假设q q减半，那么该处的场强变减半，那么该处的场强变为原来的为原来的2 2倍倍 B BE=kQ/r2E=kQ/r2中，中，E E与与QQ成正比，而与

9、成正比，而与r r平方成平方成反比反比 C C在以一个点电荷为球心，在以一个点电荷为球心，r r为半径的球面为半径的球面上，各点的场强均一样上，各点的场强均一样 D D电场中某点的场强方向就是该点所放电电场中某点的场强方向就是该点所放电荷遭到的电场力的方向荷遭到的电场力的方向B4、对于点电荷、对于点电荷Q产生的电场，以下说法正确产生的电场，以下说法正确的选项是的选项是:A、电场强度的表达式仍成立，即、电场强度的表达式仍成立，即E=F/Q，式，式中的中的Q就是产生电场的点电荷就是产生电场的点电荷B、在真空中，电场强度的表达式为、在真空中，电场强度的表达式为E=KQ/r2，式中的式中的Q就是产生电

10、场的点电荷就是产生电场的点电荷C、在真空中、在真空中E=kq/r2，式中，式中q是检验电荷是检验电荷D、上述说法都不对、上述说法都不对B思索题：真空中两个正点电荷思索题：真空中两个正点电荷A、B所带所带电量皆为电量皆为Q，且相距为，且相距为r,那么间隔那么间隔A为为r/3处的处的P点的电场强度为多少？点的电场强度为多少？AB+Q+QPEAEB 四.电场的叠加 电场强度是矢量，合成应遵照平行四边电场强度是矢量，合成应遵照平行四边形法那么形法那么 E+E-E合合电场强度的叠加电场强度的叠加PQ1Q2 在真空中有两个点电荷在真空中有两个点电荷Q1=3.010-8C和和Q2=3.010-8C，它们相距

11、，它们相距0.1m，求电场中求电场中A点的场强点的场强A点与两个点电点与两个点电荷的间隔相等，荷的间隔相等，r=0.1m 五、电场力正电荷的电场力方向与场强方向一样正电荷的电场力方向与场强方向一样 F FqEqE负电荷的电场力方向与场强方向相反负电荷的电场力方向与场强方向相反六、电场线六、电场线 1. 1.概念概念: :电场线是用来笼统地描画电场强电场线是用来笼统地描画电场强弱与方向特性的一簇曲线弱与方向特性的一簇曲线.( .(电场线是假电场线是假想的，实践电场中并不存在想的，实践电场中并不存在.) .)2.2.电场线的特征电场线的特征静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤静电场的电场线起于正

12、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.( .(单向的单向的, ,非闭合的非闭合的) )电场线不会相交，也不会相切电场线不会相交，也不会相切.电场线疏密反映电场强弱电场线疏密反映电场强弱, ,电场线密的地方电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小场强大，电场线疏的地方场强小. .电场线上每一点的切线方向，都和该点的场电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致强方向一致.E1E2假设相交，交点就会有两个切线方向，而同一点的场强和方向是独一的。特点：特点：a a、离点电荷越近、离点电荷越近, ,电场线越密电场线越密,

13、,场强越大场强越大. .b b、以点电荷为球心作个球面、以点电荷为球心作个球面, ,电场线处处与电场线处处与球面垂直球面垂直, ,在此球面上场强大小处处相等，在此球面上场强大小处处相等，方向不同方向不同. .3.3.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、沿点电荷的连线, ,场强先变小后变大场强先变小后变大. .b b、两点电荷连线中垂面中垂线上、两点电荷连线中垂面中垂线上, ,场强方场强方向均一样向均一样, ,且总与中垂面中垂线垂直且总与中垂面中垂线垂直. .等量异种点

14、电荷构成的电场中的电场等量异种点电荷构成的电场中的电场线分布线分布c c、在中垂面中垂线上、在中垂面中垂线上, ,与两点电荷连线的中与两点电荷连线的中点点0 0等间隔各点场强相等等间隔各点场强相等. .等量同种点电荷构成的电场中电场中电场等量同种点电荷构成的电场中电场中电场线分布情况线分布情况特点：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0.0.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. .

15、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一样的电场，故、匀强电场是大小和方向都一样的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线匀强电场的电场线是平行等距的直线. .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. .例例1 1：如图，是静电场的一部分电场线的分布，：如图，是静电场的一部分电场线的分布，以下说法正确的选项是：以下说法正确的选项是： 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两处遭到的电场力两处遭到的电场力FBFAFBFAC C、点电荷、点电荷q

16、 q在在A A、B B两处的加速度大小，两处的加速度大小，aAaBaAaB 不计重力不计重力D D、负电荷在、负电荷在B B点处遭到的电场力方向沿点处遭到的电场力方向沿B B点切点切 线方向线方向ABB例例2 2：如图为一条电场线，以下说法正确的选：如图为一条电场线，以下说法正确的选项是：项是： A A、EAEA一定大于一定大于EBEBB 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 EA=EB EA=EBC 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 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例例3 3：正检验电荷：正检验电荷q q在电场中在电场中P P