选修3-1精品课件：13《电场强度》.ppt
新课标人教版课件系列1.3电场强度一一.电场：电场：1 1、定义、定义:存在于电荷周围的特殊存在于电荷周围的特殊物质物质。2 2、基本性质：、基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫叫电场力电场力。电场电场电荷电荷A电荷电荷B3、用场的观点分析电荷、用场的观点分析电荷A和和B间的相互作用：间的相互作用：1 1）、检验方法：）、检验方法：把一个带电体放入其中，看是否受到把一个带电体放入其中，看是否受到力的作用。力的作用。二二.电场强度：电场强度：1、电场的检验、电场的检验用什么可以检验空间存在看不见又摸用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？不着的电场？2 2）、检验电荷：）、检验电荷：用来检验电场的电量很小（不影响原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）的电场）；体积很小（可以当作质点）的点电荷点电荷。2.2.电场强度：电场强度：1 1）、）、定义：定义：放入电场中某点的电荷受到的放入电场中某点的电荷受到的电场力电场力与与它所带电荷量它所带电荷量的比值，叫做这一点的电的比值，叫做这一点的电场强度，简称场强。场强度，简称场强。2 2）、电场强度的物理意义：）、电场强度的物理意义：电场强度是电场强度是描述电场描述电场本身的力的性质的物本身的力的性质的物理量，反映电场理量，反映电场中某一点的电场性质，中某一点的电场性质，其大小其大小表示电场的强弱，表示电场的强弱，由产生电场的由产生电场的场源电荷场源电荷和和点点的位置的位置决定，与检验电荷无关。决定，与检验电荷无关。3 3）、）、公式公式：4 4）、）、单位单位：牛顿牛顿/库仑库仑（N/C）5 5）、）、方向：方向：跟正电荷在该点所受电场力跟正电荷在该点所受电场力 F F 的方向的方向相同相同矢量矢量EE+QP-QP 如果如果Q Q是正电荷，是正电荷，E E的方向就是沿着的方向就是沿着PQPQ的连线并背的连线并背离离Q Q；如果如果Q Q是负电荷，是负电荷，E E的方向就是沿着的方向就是沿着PQPQ的连线并的连线并指向指向Q Q。（。（“离离+Q+Q而去，向而去，向-Q-Q而来而来”）12345 3 3、电场强度和电场力的对比分析、电场强度和电场力的对比分析 电场强度电场强度E E 电场力电场力F F 仅指电荷在电场中的受力仅指电荷在电场中的受力 是反映电场本身的力的性质的物是反映电场本身的力的性质的物理量，其大小表示电场的强弱理量，其大小表示电场的强弱定义式：定义式：计算式：计算式：E E的大小只决定于电场本身，的大小只决定于电场本身，与电荷与电荷q q无关无关 F F的大小由放在电场中某点的大小由放在电场中某点的电荷的电荷q q和该点的场强和该点的场强E E共共同决定同决定E E是矢量，其方向与正电荷是矢量，其方向与正电荷(+q)(+q)在该点受到的电场力的方在该点受到的电场力的方向相同向相同F F是矢量，其方向对于正电是矢量，其方向对于正电荷荷(+q),F(+q),F与与E E同向；对于负同向；对于负电荷电荷(-q),F(-q),F与与E E反向反向E E的单位：的单位：F F的单位：的单位：E=F/qE=F/q F=F=qEqE牛牛/库库 (N/C)(N/C)牛牛 (N)(N)三、点电荷的电场三、点电荷的电场 电场强度的叠加电场强度的叠加 解析解析 在点电荷在点电荷Q Q形成的电场中，在距离形成的电场中，在距离Q Q为为r r的的P P点放一试探电荷点放一试探电荷q qF=kQqr2根据库仑定律，根据库仑定律，q q受到的库仑力的大小受到的库仑力的大小:E=E=F Fq q=kQr2又由电场强度的定义可得出又由电场强度的定义可得出P P点的场强点的场强E E的大小的大小：1、点电荷的电场、点电荷的电场大小：大小：适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义定义式，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是检验电是检验电荷，荷，E与与q无关无关Q是场源电是场源电荷，荷，E与与Q成正比成正比2 2、和的区别：如果有几个点电荷同时存在，如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的场强？如何求某点的场强？3 3、电场的叠加、电场的叠加:在几个点电荷共同形成的电场中，在几个点电荷共同形成的电场中，某点的场强等于各个电荷单独存在时在某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫做电场该点产生的场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。的叠加原理。+Q1-Q2P 1 1）如图，如图，P P点的场强，等于点的场强，等于+Q+Q1 1在该点产生在该点产生的场强的场强E E1 1和和-Q-Q2 2在该点产生的场强在该点产生的场强E E2 2的矢量和。的矢量和。.E1E2EQrPrQP2）、一个半径为）、一个半径为R的的均匀均匀带电球体带电球体（或球壳）在外部产生的电场（或球壳）在外部产生的电场与一个位于与一个位于球心的、电球心的、电荷量相等的荷量相等的点电荷产生点电荷产生的电场相同的电场相同四、电场线四、电场线 1 1、定义：、定义：电场线是用来形象地描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。述电场强弱与方向特性的一簇曲线。电场线上每一点的电场线上每一点的切线方向切线方向，都和该，都和该点的点的场强方向场强方向一致。一致。2 2、电场线的特征、电场线的特征1 1）、电场线）、电场线密密的地方场强的地方场强强强，电场线，电场线疏疏的地方场的地方场强强弱弱2 2）、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）立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点无穷远处点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，且与带电粒子在电场）、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，电场线处处与球面垂、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。直，在此球面上场强大小处处相等，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 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，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，且总与中垂面垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直（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，与两点电荷连线的中在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点点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中）、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况电场线分布情况特点：特点：a a、两点电荷连线中两点电荷连线中点点O O处场强为处场强为0 0b b、两点电荷连线中点附近的电场线非常两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为稀疏，但场强并不为0 0c c、两点电荷连线的中点到无限远电场线两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏先变密后变疏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，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故匀强电场的电场线是平行等距同向平行等距同向的的直线直线b b、电场线的疏密反映场强大小，电场方电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行向与电场线平行是非题v (A)若将放在电场中某点的电荷若将放在电场中某点的电荷q改为改为q，则该则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反。点的电场强度大小不变，方向与原来相反。v（B）若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度变为零。场强度变为零。v（C）沿电场线方向，场强一定越来越小。沿电场线方向，场强一定越来越小。v（D）若电荷若电荷q在在A处受到的电场力比处受到的电场力比B点时大，则点时大，则A点电场强度比点电场强度比B点的大。点的大。v（E）电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向。电荷所受电场力的方向。v（F）已知）已知A、B为某一电场线（直线）上的两点为某一电场线（直线）上的两点由此可知，由此可知，A、B两点的电场强度方向相同，但两点的电场强度方向相同，但EA和和EB的大小无法比较。的大小无法比较。
