高中物理选修3-1第一章1.3电场强度(带例题)

1、复习复习1.什么是点电荷？具有什么样的特点？2. 点电荷之间的相互作用是什么样的？3. 点电荷之间的相互作用力是什么样的力？是谁发现的？4. 点电荷之间的相互作用力遵守什么样的规律？5. 库仑定律的内容？6. 库仑力的大小？7. 库仑力的方向？8. 库仑力的单位？9. 库仑定律的适用条件？ 一个物体对另一个物体有力的作用时，这两个物体有没有一个物体对另一个物体有力的作用时，这两个物体有没有接触？接触？ 两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?通过什么传递的？B +A+ 两电荷之间有没有相互作用力？一一. .电场电场2、定义：存在于带电体周围（类似磁体周围的磁场）的特殊物质。它是客观存

2、在的1 1、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 B3 3、基本性质：、基本性质： 对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。静电力，库仑力，电场力都是同一个力。一一. .电场电场电场是一种不是由分子和原子组成的看不见、摸不电场是一种不是由分子和原子组成的看不见、摸不着的但又客观存在的特殊物质。着的但又客观存在的特殊物质。密度很小密度很小10-23 kg/m3电场以光速传播，不能被加速，不能选择做参考系电场以光速传播，不能被加速，不能选择做参考系一一. .电场电场电场有强弱之分，怎么去描述电场的强弱呢？电场有强弱之分，怎么去描述电

3、场的强弱呢？现象总结现象总结: :同一电荷同一电荷q q在电场中不同在电场中不同位置受到的电场力一般不同位置受到的电场力一般不同. .扩展扩展:此现象还能说明什么呢此现象还能说明什么呢? ? 怎样描述电场的不同呢？我们引入两个概念：怎样描述电场的不同呢？我们引入两个概念：思考:能否用电荷在电场中受到的电场力来描述电场呢?试探电荷：试探电荷：“检测”电场强度的引入电荷。电量充分小、电量充分小、体积充分小体积充分小+Q Q场源电荷：场源电荷：即产生电场的电荷即产生电场的电荷QQ 不同的电荷不同的电荷q q在电场的同一点所受的在电场的同一点所受的电场力电场力F F是不同的。是不同的。F/q能反映能反

4、映单位电荷受到的电场力的性质单位电荷受到的电场力的性质电场的强电场的强弱弱在电场中在电场中不同的点不同的点，比值，比值F/q一般是一般是不同不同的。的。在电场中的在电场中的同一点同一点，比值，比值F/q是是恒定恒定的，与的，与q q无关。无关。实验表明：实验表明：? ? 怎样描述不同位置电场的强弱？怎样描述不同位置电场的强弱？须找一个与检验电荷无关而由电场决定的物理量！须找一个与检验电荷无关而由电场决定的物理量！二二.电场强度电场强度E1.1.定义：定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力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的的比值，叫做该点的电场强度。比值，叫做

5、该点的电场强度。qFE3.单位：单位：牛牛/ /库库(N/C) 2.2.物理意义物理意义: :电场强度（简称场强）是描写电场强弱的物理量。电场强度（简称场强）是描写电场强弱的物理量。（适用于任何电场）（适用于任何电场）4.场强反映电场力的性质，由电场本身和由场源电荷Q及位置r决 定，与放入的试探电荷无关。 场源电荷Q：产生电场的电荷。试探电荷q： “检测”电场强度的引入电荷。要求：电荷量少，体积小。电场力电场力EqF+Q+qFE+Q-qFE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。5.5.场强的矢量性：场强的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF物理学中规定，电场中某点的电场强度的方

6、向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同电场中某一点的电场强度的方向规定为放入该点的正电荷受到的的静电力方向。所以一般情况下放入的试探电荷都是正电荷。只要电场不变（场源电荷不变），电场中的同一个点放入什么样的试探电荷，电场强度的大小和方向都不变。(2011广东模拟)当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时，测得该点的电场强度为E，若在同一点放入电荷量为q2q的负试探电荷时，测得该点的电场强度 ( C)A大小为2E，方向与E相同B大小为2E，方向与E相反C大小为E，方向与E相同D大小为E，方向与E相反1. 一点正点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？方向如何？ 设想在A点放

7、一个电荷量为+q的试探电荷，则它所受到的电场力为则该点的场强为Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离 三三.真空中点电荷的电场强度真空中点电荷的电场强度如果场源电荷是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果是负电荷：E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q 场场源源电电荷荷场场源源电电荷荷2.真空中点电荷的电场强度真空中点电荷的电场强度2.适用条件：真空中的点电荷3.放入的试探电荷是正电荷。例：真空中有一电荷量为例：真空中有一电荷量为-1-11010-4-4C C的点电荷，在距离点电荷的点电荷，在距离点电荷1m1m处的处的A A点放一电荷量为点放一电荷量为4 41010-9-9C

8、C的检验电荷，检验电荷受到的电的检验电荷，检验电荷受到的电场力大小为场力大小为_N_N，方向，方向_, A_, A点的场强为点的场强为_N/C,N/C,方向方向_；换成电荷量为；换成电荷量为-3-31010-9-9C C的检验电荷，则检验电的检验电荷，则检验电荷所受的电场力为荷所受的电场力为_N,_N,方向方向_;_;该点的场强为该点的场强为 N/CN/C，方向，方向_。如果把检验电荷取走，则。如果把检验电荷取走，则P P点的电场强度为点的电场强度为_3.610-3水平向左水平向左水平向左水平向左91052.710-3水平向右水平向右9105水平向左水平向左9105水平向左水平向左适用范围适用

9、范围FEq2QEkr定义式，适用定义式，适用于一切电场于一切电场决定式，仅决定式，仅对点电荷的对点电荷的电场适用电场适用q q是检验电荷，是检验电荷，E E与与q q大小、大小、q q的的有无无关有无无关由场源电荷由场源电荷Q Q及该点到及该点到Q Q的的距离距离r r决定决定3 3、FEq2QEkr和和的区别：的区别：例.在正点电荷Q产生的电场中距Q为r的P点放一个试探电荷，电量为q，测得q受到的电场力为F，则P点的电场强度大小为（ ） A、E=F/q B、E=KQ/r2 C、E=F/Q D、E= Kq/r2AB试题例、关于 和 ，下列说法中正确的是（ ）（1）式中，F是放入电场中的电荷所受

10、的力，q是放入电场中电荷的电量（2）式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场电荷的电量（3）式中，Q是放入电场中的电荷的电量（4）式中，Q是产生电场的电荷的电量A、（1）（3）B、（2）（3）C、（1）（4）D、（2）（4）qFE 2rQkE C例：关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A.E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍 B.E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比 C.在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同 D.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B 带电体周围空间的场强强弱和方向各不相同，它们有什么规律吗？如何更形象地表

11、达电场？ 把奎宁的针状结把奎宁的针状结晶或头发屑悬浮在蓖麻晶或头发屑悬浮在蓖麻油里，再放入电场中，油里，再放入电场中，这时可以发现微屑按场这时可以发现微屑按场强的方向排列起来。强的方向排列起来。 1 1、英国物理学家、英国物理学家法拉第法拉第首先引入了电场强度的图象，首先引入了电场强度的图象，他在电场中画了一些曲线。他把这些线称为他在电场中画了一些曲线。他把这些线称为。 2 2、。 3 3、。 AB真空中孤立点电荷的电场的真空中孤立点电荷的电场的电场线电场线2 2、几种常见电场的电场线、几种常见电场的电场线等量的同号电荷产生的电场的电场线等量的异号电荷产生的电场的电场线3 3、电场线的性质和特

12、点、电场线的性质和特点 电场线是人们为了研究电场而假想的一些曲线，实际电场中不存在这些线，不是真实的，只是用来形象地表示电场。电场线总是从正电荷出发，到负电荷终止，所以电场线有起点和终点。 同一电场中，电场线越密的地方，场强越强。电场线越疏的地方，场强越弱。电场中的电场线永远不会相交。电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹。例1、关于电场线，下述说法中正确的是（ ） A、电场线是客观存在的 B、电场线与电荷运动的轨迹是一致的 C、电场线上某点的切线方向与电荷在该点受力方向 可以不同 D、沿电场线方向，场强一定越来越大 C1.定义：电场中各点的电场强度大小和方向都相同，叫匀强电场。2.产生：互相平

13、行正对放置的带等量异种电荷的金属板间的电场-匀强电场。3.公式：dUE +Q-Q（只适合匀强电场） 因场强的大小相等，方向相同，故匀强电场中的电场线是间距相等，互相平行的直线。带电粒子在匀强磁场中受到恒定的电场力作用。4.性质：平行板间平行板间匀强电场匀强电场的电场线的电场线 1.几个点电荷同时存在时，它们的电场就互相叠加，形成合电场，这时某点的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生的场强。（运用平行四边形定则） 2.几种情况：一条直线上的叠加互成角度叠加结论：结论：可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。2、如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+3.010-8C和Q2= -3.010-8C，它们相距0.1m， A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m 。求：（1）电场中A点的场强。（2）在A点放入电量q=-1 10-6C 求它受的电场力。 Q Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A AQ Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 14、为了确定电场中P点的电场强度大小，用细丝线悬挂一个带负电荷的小球去探测。当球在P点静止后，测出悬线与竖直方向夹