9.3.2电场强度 课件-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册(共23张PPT).pptx

电场强度电场强度两型引入真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。作用力的方向在它们的连线上。两个点电荷没有直接接触，它们之间的相互两个点电荷没有直接接触，它们之间的相互作用力是怎样产生的呢？作用力是怎样产生的呢？+库仑定律：库仑定律：表达式：表达式：疑疑 问：问：两型引入F1F2AB媒介物媒介物电场电场英国物理学家英国物理学家 法拉第法拉第18371837年，英国科学家法拉第提出年，英国科学家法拉第提出“场场”的概念。的概念。指出电荷之间的相互作用是通过电场发指出电荷之间的相互作用是通过电场发生的，实质是电场对电荷有力的作用。生的，实质是电场对电荷有力的作用。重点微视一.电场1.1.定义：定义：电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质称为电场电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质称为电场.2.2.特点：特点：看不见、摸不着，但是真实存在看不见、摸不着，但是真实存在F1ABF2重点微视一.电场3.3.性质：性质：电场对放入其中的电荷有力的作用，电场对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力，库仑力就是电场力。这种力叫电场力，库仑力就是电场力。电荷之间的相互作用是通过电场发生的。电荷之间的相互作用是通过电场发生的。电荷1电荷2电场1电场2产生作用作用产生重点微视一.电场4.4.静电场：静电场：存在于静止电荷周围的电场称为静电场。存在于静止电荷周围的电场称为静电场。电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，并非由分子原子电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，并非由分子原子组成，但是客观存在，组成，但是客观存在，具有物质的一切属性具有物质的一切属性。3.3.性质：性质：高效探究用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？试探电荷（检验电荷）用来检验电场是否存在用来检验电场是否存在及研究电场性质的电荷及研究电场性质的电荷场源电荷（源电荷）激发电场的电荷激发电场的电荷试探电荷的试探电荷的电荷量电荷量必须充分小，不能影响被研究的电场必须充分小，不能影响被研究的电场试探电荷的试探电荷的体积体积也应充分小，便于研究电场中各点情况也应充分小，便于研究电场中各点情况注意q1q2高效探究+电场中的电场中的同一点同一点，不同电荷所受的静电力不同，不同电荷所受的静电力不同，但比值但比值F/qF/q是一定的是一定的。实验表明：实验表明：高效探究+实验表明：实验表明：电场中的电场中的不同点不同点，同一电荷所受的静电力不同，同一电荷所受的静电力不同，比值比值F/qF/q也不相同也不相同。r2r3r高效探究不行，一个试探电荷受到的电场力除了与所在不行，一个试探电荷受到的电场力除了与所在电场的强弱有关，还与自身电荷量有关。电场的强弱有关，还与自身电荷量有关。思考：能否用检验电荷受到的电场力来表示电场强弱？思考：能否用检验电荷受到的电场力来表示电场强弱？源电荷Q对不同的检验电荷q有不同的电场力;但同一位置，F与q的比值就不变。+同一位置：同一位置：F=Eq重点微视二.电场强度 E1.1.定义：定义：放入电场中某一点的电荷所受的电场力放入电场中某一点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量跟它的电荷量q 的比值叫做的比值叫做电场强度电场强度。+FqQq表示表示检验电荷检验电荷的电量的电量2.2.定义式：定义式：N/C（牛每库牛每库）3.3.单位：单位：V/m（伏（伏每米每米）重点微视 规规定定电电场场中中某某点点的的电电场场强强度度方方向向跟跟正正电电荷荷在该点所受电场力的方向相同。在该点所受电场力的方向相同。二.电场强度 E4.4.量性：量性：电场强度是矢量电场强度是矢量+qQ(E)+-qQE+q-Q(E)+q-Q-q-QFFFFE重点微视电场中任一点电场强度电场中任一点电场强度E的大小都是由的大小都是由电场本身的性质来电场本身的性质来决定的决定的，与该点有无检验电荷或者放入的检验电荷与该点有无检验电荷或者放入的检验电荷q 的的大小无关大小无关。二.电场强度 E5.5.性质：性质：描述电荷在电场中所受的电场力的性质描述电荷在电场中所受的电场力的性质6.6.物理意义：物理意义：高效探究二.电场强度 E 不能由此公式得出不能由此公式得出E与与F成正比，与成正比，与q成反比的错误结论。成反比的错误结论。公式中公式中q取绝对值计算取绝对值计算。E的方向另行判断。的方向另行判断。变形可以求三个中的任何一个量。变形可以求三个中的任何一个量。比值定义式，适用于一切电场比值定义式，适用于一切电场高效探究例题：例题：场源电荷的电荷量为场源电荷的电荷量为Q=+1.610-7C，试探电荷的电试探电荷的电荷量荷量q=+5.010-9C，测得它在电场中的，测得它在电场中的A点受到的电场力点受到的电场力大小为大小为F=3.010-4N，求：，求：A点的场强是多大？点的场强是多大？如果改用电荷量为如果改用电荷量为q=+6.010-9C的试探电荷，场强会不会改变？的试探电荷，场强会不会改变？如果如果A点未放试探电荷，情况会如何？点未放试探电荷，情况会如何？不变不变高效探究在点电荷在点电荷Q 形成的电场中，距形成的电场中，距Q 为为 r 的的P 点，检验电荷受到的点，检验电荷受到的电场力为电场力为根据电场强度的定义，可知根据电场强度的定义，可知P 点（点（距场源电荷距场源电荷r处处）的电场强度）的电场强度大小为大小为(Q表示表示场源电荷场源电荷的电量的电量)三.点电荷的电场+FqQr高效探究1.大小大小:2.场强方向：场强方向：三.点电荷的电场正正点电荷电场方向点电荷电场方向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以场源电荷为中心，作一个球面，则同一球面上场强大小相等。重点微视QrPrQP一个半径为一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）的均匀带电球体（或球壳）在在外部外部产生的电场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表达式表达式本质区别本质区别意义及用途意义及用途适用范围适用范围Q或或q的意义的意义E与其他量的关系与其他量的关系定义式决定式给出一种量度电场强度的方法指明点电荷场强大小的决定因素一切电场真空中点电荷q是检验电荷Q是场源电荷E用F和q的比值来表示，但与F和q无关E 与Q成正比、与r2成反比关于两个电场强度表达式的比较高效探究电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和矢量和。四.电场的叠加+Q-QPE1E2E+Q+QPE1E2E遵循平行四边形法则高效探究方向向右方向向右方向向右方向向右方向向左方向向左方向向左方向向左方向向右方向向右方向向右方向向右1.1.一条直线上的叠加情况：一条直线上的叠加情况：四.电场的叠加重点微视2.2.不在一条直线上的叠加：平行四边形法则不在一条直线上的叠加：平行四边形法则四.电场的叠加幸福分享例题：例题：真空中，两个等量异种电荷电量数值均为真空中，两个等量异种电荷电量数值均为q，相距，相距r。两点电荷连线中点处的电场强度的大小为（两点电荷连线中点处的电场强度的大小为（）A.0 B.2kq/r2 C.4kq/r2 D.8kq/r2 例题：例题：在真空中有两个点电荷在真空中有两个点电荷q1和和q2，分别位于，分别位于A和和B，相，相距距20 cm，q1为为410-8 C，q2为为810-8 C。则在。则在AB连线上连线上A点的外侧离点的外侧离A 点点20 cm处的处的D点场强大小、方向如何点场强大小、方向如何?D点场强点场强E合合=E1+E2=4.5103(N/C),方向由方向由A指向指向D。D