《新人教选修物理3-1电场强度.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新人教选修物理3-1电场强度.ppt（36页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、1.知道电荷的周围存在电场,电场是物质,电荷通过它的电场对其他电荷发生作用.2.理解电场强度概念(1)知道电场强度是描述电场强弱的物理量.(2)会用电场强度的公式和它的变形进行计算.3.理解点电荷的场强公式.4.知道电场的叠加原理,且能进行简单计算.,学习目标,归纳：1、电荷周围存在类似磁体周围的磁场的 特殊物质电场 2、电荷之间是通过电场发生相互作用的。,A的电场,B的电场,电场 电场强度,从力的角度认识电场,一.电场,1.定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质,静电场：静止电荷产生的电场.,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。,密度很小10-23 k
2、g/m3,电场以光速传播，不能被加速，不能选择做参考系,一.电场,1.定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质,2.电场的基本性质：,1）对放入其中的电荷有力的作用电场力（电场具有力的性质）,2）电场能使放入其中的导体产生静电感应现象,3）当带电体在电场中移动时，电场力对带电体做功（电场具有能量）,4）物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性,5）特殊性：不同于生活中常见的物质，不是由分子原子组成，看不见、摸不着，无法称量。,例1.下面关于电场的叙述正确的是A两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的B只有电荷发生相互作用时才产生电场C只要有电荷存在，其周围就存在电场DA电荷受到B电荷
3、的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用,例2、下列说法中正确的是A只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D.场与实物是物质存在的两种不同的形式,现象总结:同一电荷q在电场中不同位置受到的电场力一般不同.,扩展:此现象还能说明什么呢?,?怎样描述电场的不同呢？,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（检验电荷）：,电量充分小、体积充分小（理想化模型）,场源电荷（源电荷）：即产生电场的电荷Q,不同的电荷q在电场的同一点所受的
4、电场力F是不同的。,F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质电场的强弱,在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的。,在电场中的同一点，比值F/q是恒定的，与q无关。,实验表明：,?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！,二.电场强度E（简称场强）,1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。,3.单位：牛/库(N/C)伏/米(v/m),2.物理意义:电场强度是描写电场强弱的物理量。,（适用于任何电场）,电场强度是反映电场本身的性质（电场强弱和方向）的物理量。,（1）E=F/q 为比值定义式，适用于一切电场。,某点的电场
5、强度取决于电场本身（即场源电荷与位置），与检验电荷的有无、正负、电量的大小、及受到的电场力均无关。,（3）电场力:F=q E,如何理解电场强度？,（2）E=F/q 仅定义了场强的大小。,注意：,电场中某一点的电场强度的大小和方向由电场本身决定，与放入的电荷无关。,4.矢量性,A、物理学中规定：电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力方向相同。,+Q,-q,A,FA,EA,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。,+Q,+q,A,FA,EA,B、沿电场线的切线方向（后续将学习）,例3、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
6、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,例4、下列关于电场强度的叙述正确的是 A电场中某点的场强在数值上等于单位电荷 受到的电场力 B电场中某点的场强与该点检验电荷所受的 电场力成正比 C电场中某点的场强方向就是检验电荷在该 点所受电场力的方向 D电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关,+Q,A,r,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
7、，r是场中某点到场源电荷的距离,三.真空中点电荷的电场强度,真空中点电荷的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关,大小,方向,正点电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；负点电荷：E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q,场源电荷,场源电荷,2.真空中点电荷的电场强度,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5、对公式 E=kQ/r2 的几种不同理解，正确的是 A当r0时，E B当r时，E0 C某点的场强与点电荷Q的大小无关 D在以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各 处的电场强度都相同,例6、关于电场强度，
8、下列说法正确的是 AE=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍 BE=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,例7、如图所示，在点电荷Q的电场中，A点的场强为100牛/库，C点的场强为36牛/库，B是AC的中点，且A、B、C在同一直线上，求B点的电场强度。,答案：56.25N/C,1、电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形定则。,四.电场的叠加,四.电场的叠加,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
9、。,例8、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？,答案：P点场强为27kQ/4r2.,例9、如图，真空中，带电量分别为和的点电荷、相距，则：（）两点电荷连线的中点的场强多大？（）在两电荷连线的中垂线上，距、两点都为的点的场强多大？,答案：,例10、在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在x轴上 A.E1=E2之点只有一处;该处合场强为0.B.E1=E2之点共有两处;一处合场强为0,另一处合 场强为2 E2.C.E1=E2之点共有三处;其中两处合场强为0,另
10、一 处合场强为2 E2.D.E1=E2之点共有三处;其中一处合场强为0,另两 处合场强为2 E2.,例11、如图所示，用金属丝弯成半径为r的圆环，但在A、B之间留有宽度为d的间隙，且dr。将电量为Q的正电荷均匀分布于金属丝上，求圆心处的电场强度。,方向由圆心指向间隙中心,小 结,矢量性：电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量。规定正电荷受力方向为该点场强的方向。,叠加性：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。,二、电场强度三性,唯一性：电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向决定于形成电场的电荷及空间位
11、置，与放入电荷无关。,一、电场强度的计算:,1、任意电场:,2、点电荷的电场:,五、电场线,1、电场线：是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇假象曲线。注意：电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致。,特点：,a、孤立正（负）点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外（内）b、离点电荷越近，电场线越密，场强越大c、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。,2、几种常见电场中电场线的分布情况（1）正、负点电荷的电场中电场线的分布,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）
12、垂直，从连线中点到无穷远处，电场线逐渐变稀，场强不断减小直至为0.,（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。,特点：,a、两点电荷连线中点处场强为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，场强先变大后减小,（3）等量同种点电荷形成的电场中的电场线分布,3、电场线的特征1）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】2）电场线的疏密程度表示该处的电场强弱。电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小,3）任两条电场线不相交，不相切，不闭合4）电场线是假想曲线，实际电场中并不存在5）电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系,1、定义：电场强度大小和方向都相同的电场2、电场线分布图：,3、电场线特点：,匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线说明：平行但间距不均匀的电场是不存在的,六、匀强电场,匀强电场,
