第3节 电场强度(第二课时)物理备课组.ppt

高一物理备课组制作高一物理备课组制作高一物理备课组制作高一物理备课组制作第第3节节 电场强度（第二课时）电场强度（第二课时）第第1章静电场章静电场复习回顾复习回顾电场强度的定义、表达式、单位、方向及电场强度的定义、表达式、单位、方向及物理意义？物理意义？三、点电荷的电场强度三、点电荷的电场强度1、点电荷的电场强度、点电荷的电场强度rQA思考：电场强度大小相同的点应该如何分布？思考：电场强度大小相同的点应该如何分布？上式称为点电荷场强的决定式上式称为点电荷场强的决定式2.场强方向：场强方向：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成正比成正比和的区别：如果有几个点电荷同时存在，在几个点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，如何求某点的场强电荷共同形成的电场中，如何求某点的场强？电场的叠加电场的叠加:在几个点电荷共同形成的电场中，某点的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该点产生的场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，这叫做电场的叠加原理。强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。四、电场强度的叠加四、电场强度的叠加+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（或球带电球体（或球壳）在外部产生的电场壳）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 如图，在真空中有两个点电荷如图，在真空中有两个点电荷Q Q1 1=+3.0=+3.01010-8-8C C和和Q Q2 2=-3.0=-3.01010-8-8C C，它们相距它们相距0.1m0.1m。求电场中求电场中A A点的场强。点的场强。A A点与两个点电荷的距离点与两个点电荷的距离r r相等，相等，r=0.1mr=0.1m。Q2AQ1=2E=2E1 1cos60cos60r r2 22kQ2kQ1 1cos60cos60=代入数值得：代入数值得：E=2.7E=2.710104 4 N/CN/C合场强合场强E E的大小为的大小为 E=EE=E1 1cos60cos60+E+E2 2cos60cos60解：点电荷解：点电荷Q Q1 1和和Q Q2 2的电场在的电场在A A点的场点的场强分别为强分别为E E1 1和和E E2 2，它们大小相等，方向如图中所示。合它们大小相等，方向如图中所示。合场强场强E E在在E E1 1和和E E2 2的夹角的平分线上，的夹角的平分线上，此平分线跟此平分线跟Q Q1 1和和Q Q2 2的连线平行。的连线平行。E1E2E五、电场线五、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强的地方场强弱弱2 2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立）、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）无穷的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点远处点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中的）、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直，、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。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）等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布分布c c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0 0等距离各点场强相等（沿中垂线由等距离各点场强相等（沿中垂线由O O点向两侧场强变小）点向两侧场强变小）3 3）等量同种点电荷形成的电场中电场中电）等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况场线分布情况特点：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稀两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为疏，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先两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏即场强先变大后变小。变密后变疏即场强先变大后变小。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直的直线线b b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行与电场线平行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、互相靠近且正对带等量异种电荷、大小相等、互相靠近且正对的两平行金属板之间的电场除边缘附近外就是的两平行金属板之间的电场除边缘附近外就是匀强电场。匀强电场。例：正检验电荷例：正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点作点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（不计），则可以确定它所处的电场可能是：（）ABCDPQPQPQPQC某电场中的几条线，带负电荷的点电荷某电场中的几条线，带负电荷的点电荷q q，在在A A点，受电场力方向如图点，受电场力方向如图(1)(1)：试在图中画出电场线的方向：试在图中画出电场线的方向(2)(2)：试比较：试比较E EA A，E EB B 的的大小大小(3)(3)分别在分别在A A点点B B点放等量的异种点电荷，则点放等量的异种点电荷，则点电荷在哪点受力大？点电荷在哪点受力大？AB+Q+QMNab+Q-QMNcd1、画出、画出a、b、c、d四点的场强方向四点的场强方向2、比较、比较Ea与与Eb的大小的大小 比较比较Ec与与Ed的大小的大小课堂小结课堂小结电场电场电场强度电场强度电场线电场线方向：正电荷所受的静电力的方向方向：正电荷所受的静电力的方向场强的叠加：平行四边形法则场强的叠加：平行四边形法则点电荷的场强：点电荷的场强：切线方向切线方向场强方向场强方向疏密疏密场度的强弱场度的强弱几种典型电场的电场线几种典型电场的电场线