重庆市高中物理 《电场强度》课件 新教版选修3-1.ppt
新人教版物理选修（新人教版物理选修（3-1）第三节、电场强度第三节、电场强度 脚踢球，脚对球的力 直接作用在球上 两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用怎样产生的?电场电场AA产生的电场产生的电场BB受到的力是受到的力是A产生产生的电场对的电场对B的作用力的作用力BFFB产生的电场产生的电场A受到的力是受到的力是B产生产生的电场对的电场对A的作用力的作用力A一、电场1、产生:任何带电体周围存在的一种特殊物质.2、基本性质:对放入的电荷有力的作用.(这种力叫电场力)3、电场是客观存在于施力电荷周围的一种物质.是电荷间发生作用的媒介物质。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。实验表明，在电场中的同一点，比值实验表明，在电场中的同一点，比值F/qF/q是恒定的。是恒定的。1、试探电荷:条件:体积足够小,电量足够小.同一试探电荷q在电场中的不同点受到的电场力的大小是否相同?电荷电荷q在距在距Q较较近的近的A点，受到点，受到的电场力大的电场力大.电荷电荷q在距在距Q较较远的远的B点，受到点，受到的电场力小的电场力小.电场的不同点电场的不同点F/qF/q是不同的。是不同的。2 2 定义定义:放入电场中某点的电荷所受的电放入电场中某点的电荷所受的电场力场力F F跟它的电荷量跟它的电荷量q q的比值，叫做这点的比值，叫做这点的电场强度，简称场强。的电场强度，简称场强。1 1 试探电荷试探电荷:(2)比值定义法：比值定义法：电场中某一点的场强与场源电荷有关，电场中某一点的场强与场源电荷有关，与场中的位置有关，而与试探电荷无关。与场中的位置有关，而与试探电荷无关。(3)物理意义：反映电场本身的性质物理意义：反映电场本身的性质N/CN/C 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的方向相同 正点电荷的场强方向是背离场源的负点电荷的场强方向是指向场源的 3、真空中、真空中一点电荷的电荷量为一点电荷的电荷量为Q Q，在，在距此点电荷距此点电荷r r处的处的A A点的电场强度是多少点的电场强度是多少？则该点的场强为则该点的场强为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距离是场中某点到场源电荷的距离.三三.电场的叠加电场的叠加+Q+Q-Q-QE E1 1E E2 2E E+Q+Q+Q+QE E1 1E E1 1E E2 2E E2 2E E1下列说法中正确的是：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最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用当堂练习：当堂练习：2、下列关于电场强度的两个表达式、下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和和 E=kQ/r2的说法正确的是的说法正确的是:A.E=F/q是电场强度的定义式是电场强度的定义式,F是放入电场中是放入电场中电荷所受的力电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷是产生电场的电荷的电荷量量B.E=F/q是电场强度的定义式是电场强度的定义式,F是放入电场中是放入电场中电荷所受的力电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电是放入电场中的电荷的电荷量荷量,它适用于任何电场它适用于任何电场C.E=kQ/r2是真空中点电荷场强的计算式是真空中点电荷场强的计算式,Q是是产生电场的电荷的电荷量产生电场的电荷的电荷量,它不适用于匀强它不适用于匀强电场电场3.3.如图所示如图所示如图所示如图所示,是在一个电场中的是在一个电场中的是在一个电场中的是在一个电场中的a,b,c,da,b,c,d四个点分别引入四个点分别引入四个点分别引入四个点分别引入试探电荷时试探电荷时试探电荷时试探电荷时,电荷所受电场力电荷所受电场力电荷所受电场力电荷所受电场力F F跟引入的电荷量跟引入的电荷量跟引入的电荷量跟引入的电荷量q q之间之间之间之间的关系图线的关系图线的关系图线的关系图线,下列说法正确的是下列说法正确的是下列说法正确的是下列说法正确的是:A.该电场是匀强电场该电场是匀强电场该电场是匀强电场该电场是匀强电场B.a,b,c,da,b,c,d四点的电场强度大小关系是四点的电场强度大小关系是四点的电场强度大小关系是四点的电场强度大小关系是EdEbEaEcEdEbEaEcC.这四点的场强大小关系是这四点的场强大小关系是这四点的场强大小关系是这四点的场强大小关系是EbEaEcEdEbEaEcEdD.无法比较无法比较无法比较无法比较E E的大小的大小的大小的大小F Fa ab bc cd dOOq q小结电场是电荷周围客观存在的物质，基本性质是对放入其中的电荷有电场是电荷周围客观存在的物质，基本性质是对放入其中的电荷有力的作用力的作用 探测电场的方法是放入试探电荷，并且用它测定电场强度（探测电场的方法是放入试探电荷，并且用它测定电场强度（探测电场的方法是放入试探电荷，并且用它测定电场强度（探测电场的方法是放入试探电荷，并且用它测定电场强度（矢量矢量矢量矢量）的大小和方向：的大小和方向：的大小和方向：的大小和方向：E=F/QE=F/Q，方向与正试探电荷的受力方向同（与负试，方向与正试探电荷的受力方向同（与负试，方向与正试探电荷的受力方向同（与负试，方向与正试探电荷的受力方向同（与负试探电荷的受力方向反）探电荷的受力方向反）探电荷的受力方向反）探电荷的受力方向反）电场强度（电场强度（电场强度（电场强度（场强场强场强场强）是电场本身的性质是电场本身的性质是电场本身的性质是电场本身的性质(反映电场在施力方面的本领反映电场在施力方面的本领反映电场在施力方面的本领反映电场在施力方面的本领和方向），由场源电荷和位置决定，其和方向），由场源电荷和位置决定，其和方向），由场源电荷和位置决定，其和方向），由场源电荷和位置决定，其大小和方向都与试探电荷完大小和方向都与试探电荷完大小和方向都与试探电荷完大小和方向都与试探电荷完全无关全无关全无关全无关！正点电荷的场强方向是背离场源的！负点电荷的场强方向正点电荷的场强方向是背离场源的！负点电荷的场强方向是指向场源的！是指向场源的！电场中的同一点场强大小方向是确定不变的，但是电场中的同一点场强大小方向是确定不变的，但是不同点的场强大小方向很可能不同！电场力求法不同点的场强大小方向很可能不同！电场力求法F=qE E=F/qE=F/q是电场强度的定义式，适合所有电场。是电场强度的定义式，适合所有电场。是电场强度的定义式，适合所有电场。是电场强度的定义式，适合所有电场。q q为试探电荷的电量。为试探电荷的电量。为试探电荷的电量。为试探电荷的电量。E=KQ/rE=KQ/r2 2是电场强度的决定式，只适合点电荷的电场。是电场强度的决定式，只适合点电荷的电场。是电场强度的决定式，只适合点电荷的电场。是电场强度的决定式，只适合点电荷的电场。QQ是场源电是场源电是场源电是场源电荷的电量。荷的电量。荷的电量。荷的电量。空间中某点的合场强（实际场强）是由所有场源产生的场强按平行空间中某点的合场强（实际场强）是由所有场源产生的场强按平行空间中某点的合场强（实际场强）是由所有场源产生的场强按平行空间中某点的合场强（实际场强）是由所有场源产生的场强按平行四边形法则合成的四边形法则合成的四边形法则合成的四边形法则合成的如何形象的反映和描述抽象的电场呢？在电场中画一些曲线，使在电场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向与该曲线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致点的场强方向一致.四四四四电场线电场线电场线电场线 电场线不仅能反映电场方电场线不仅能反映电场方向的分布（切线方向），同时向的分布（切线方向），同时还能反映电场强弱分布（疏密）还能反映电场强弱分布（疏密）.点电荷的电场线-q-q电场线越密的地方，场强越大；电场线越密的地方，场强越大；电场线越疏的地方，场强越小。电场线越疏的地方，场强越小。等量异种点电荷的电场线1 1、两点电荷连线上各点、两点电荷连线上各点电场线方向从正电荷指电场线方向从正电荷指向负电荷向负电荷2 2、两点电荷连线的中垂面（中垂线）上，电场线方、两点电荷连线的中垂面（中垂线）上，电场线方向均相同，场强方向均相同，且总与中垂面（线）垂向均相同，场强方向均相同，且总与中垂面（线）垂直，在中垂线上到两点电荷中点直，在中垂线上到两点电荷中点O O点等距离处各点的点等距离处各点的场强相等。场强相等。3 3、在中垂面（线）上的电荷受到的电场力的方向总、在中垂面（线）上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面（线）垂直，因此，在中垂面（线）上移动与中垂面（线）垂直，因此，在中垂面（线）上移动电荷时电场力不做功。电荷时电场力不做功。EEE等量同种点电荷的电场线1、两点电荷连线中点O处场强为零2、中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零3、两点电荷连线中垂面（线）上，场强方向总沿面（线）远离 O（等量正电荷）4、在中垂面（线）上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱。（1 1）静电场的电场线总是从正电荷（或静电场的电场线总是从正电荷（或者从无穷远）出发到负电荷终止（或者者从无穷远）出发到负电荷终止（或者延伸到无穷远）；延伸到无穷远）；（2）电场线越密的地方，场强越大）电场线越密的地方，场强越大;电电场线越稀的地方，场强越小；场线越稀的地方，场强越小；（3）任意两条电场线都不相交；不）任意两条电场线都不相交；不闭合；在没有电荷的地方不中断闭合；在没有电荷的地方不中断电场线的性质电场线的性质电场线的性质电场线的性质 各点场强大小和方向都相同的电场各点场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场。叫匀强电场。匀强电场的电场线是怎样分布的？匀强电场的电场线是怎样分布的？匀强电场匀强电场匀强电场匀强电场电场线的特点：电场线的特点：电场线的特点：电场线的特点：E E E E 各点场强大小和方向都相同的电场各点场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场。叫匀强电场。匀强电场匀强电场匀强电场匀强电场电场线的特点电场线的特点：距离相等的平行直线距离相等的平行直线距离相等的平行直线距离相等的平行直线 E E E E通常情况下怎样得到匀强电场？通常情况下怎样得到匀强电场？带等量异种电荷、大小相等、互带等量异种电荷、大小相等、互带等量异种电荷、大小相等、互带等量异种电荷、大小相等、互相靠近且正对的两平行金属板之间的相靠近且正对的两平行金属板之间的相靠近且正对的两平行金属板之间的相靠近且正对的两平行金属板之间的电场除边缘附近外就是匀强电场。电场除边缘附近外就是匀强电场。电场除边缘附近外就是匀强电场。电场除边缘附近外就是匀强电场。关于对电场线的认识和理解，注意（1）电场线是形象直观描述电场的空间曲线，是人为假想的线，并不是电场中真有这样的曲线存在（2）由于电场强度E在没有电荷的地方是连续的，而电场线却只能是一条一条离散分立的，所以从电场线只能看出电场分布的粗略轮廓，而不能确定某点的电场强度大小例如，不能说没有电场线的地方（如两条电场线之间）的电场强度为零，反之则可以说没有电场的地方就没有电场线（3）电场线按定义是画成代表总电场强度E的连续曲线（4）电场线和电荷的运动轨迹是两码事）电场线和电荷的运动轨迹是两码事电场线的切线方向电场线的切线方向电场力的方向电场力的方向加加速度方向速度方向轨迹的切线方向轨迹的切线方向速度方向速度方向而加速度方向和速度方向可以不在一条直线而加速度方向和速度方向可以不在一条直线上！上！只有同时满足只有同时满足电场线是直线电场线是直线无初速度或无初速度或者初速度在这直线上，才有电场线和电荷者初速度在这直线上，才有电场线和电荷的运动轨迹重合！的运动轨迹重合！常见的几种电场线的分布情况常见的几种电场线的分布情况:孤孤立立点点电电荷荷周围的电场周围的电场等等量量异异种种点点电荷的电场电荷的电场等等量量同同种种点点电荷的电场电荷的电场匀强电场匀强电场点点电电荷荷与与带带电平板电平板
