高二物理电场、电场强度(教育精品).ppt

电场电场 电场强度电场强度复习1、点电荷、点电荷2、库仑定律、库仑定律 （适用条件）（适用条件）（适用条件）（适用条件）3、库仑力、库仑力例如：例如：接触力接触力:压力压力,支持力支持力,拉力和摩擦力等拉力和摩擦力等非接触力非接触力:万有引力（重力）万有引力（重力）,磁力，磁力，库仑力等库仑力等引入物体之间的相互作用，有的需要通过接触挤压；物体之间的相互作用，有的需要通过接触挤压；有的则不需要。有的则不需要。引入那么，没有接触的两个电荷之间的相互作用那么，没有接触的两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？靠什么传递呢？电场电场电场FBA1.电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质2.电场对放入其中的电荷有力的作用。这种力叫做电场力。FBFA电荷电荷A和和B间是通过电场实现相互作用的间是通过电场实现相互作用的 请用场的观点来说明电荷请用场的观点来说明电荷请用场的观点来说明电荷请用场的观点来说明电荷A A和和和和B B间的相互作用间的相互作用间的相互作用间的相互作用 电场对电荷有力的作用，怎样描述这种作用电场对电荷有力的作用，怎样描述这种作用呢？呢？qFAqFB场源电荷场源电荷：产生电场的产生电场的电荷电荷 试探电荷试探电荷（或或称为检验电荷称为检验电荷）Q电场强度a.定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫该点的电场强度，简称场强，用E表示。b.表达式：c.单位：N/C（定义式定义式，适用于任意电场），适用于任意电场）（比值法比值法定义）定义）+Q+qFE+Q-qFE根据规定：根据规定：负电荷负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向点的场强方向相反相反。d.场强的矢量性：场强的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF理解训练：在电场中某点放一试探电荷，其电荷量为q，试探电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为E=F/q，那么下列说法是否正确A、若移去试探电荷q，该点的电场强度就为零B、若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的场强就变为E/2C、若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷，则该点的场强大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向A、B、C都错误都错误(1)真空中点电荷电场的场强公式：真空中点电荷电场的场强公式：E=kQ/r2（决定式决定式，适用于真空点电荷的电场），适用于真空点电荷的电场）特例真空中点电荷电场强度提示：利用提示：利用场场强的定义式强的定义式和和库仑定律库仑定律推导推导正点电荷电场中某点电场强度方向正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离沿连线背离+Q；负点电荷电场中某点电场强度方向负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线指向沿连线指向-Q(2)(2)点电荷周围电场强度的方向-标一标：E=F/q定义式定义式决定式决定式任何电场任何电场真空中点电荷电场真空中点电荷电场大小与大小与q(试探电荷试探电荷）的正负、大小以及有的正负、大小以及有无均无关无均无关由场源电荷由场源电荷Q及该点及该点到到Q的距离的距离r决定决定对比学习：拓展两个点电荷周围的场强如何？OAB例如：例如：例如：例如：电场强度的叠加原理电场强度的叠加原理研究方法：研究方法：将试探将试探电荷放入两个点电电荷放入两个点电荷产生的电场中。荷产生的电场中。电场中任何一点的电场中任何一点的总场强等于各个点总场强等于各个点电荷在该点各自产电荷在该点各自产生的场强的生的场强的矢量和矢量和。这就是这就是场强叠加原场强叠加原理理。Q1-Q2AE1E2E1.1.在在电电荷荷的的周周围围空空间间存存在在_,_,它它的的基基本本性质是对放入其中的电荷有性质是对放入其中的电荷有_的作用的作用.2.2.描描述述电电场场强强弱弱的的物物理理量量叫叫做做_,_,其其公公式式是是_,_,单单位位是是_,_,它它是是_(_(矢矢、标标)量量,其其方方向向为为_._.3._3._叫叫做做匀匀强强电电场场.真真空空中中点点电电荷荷的的电电场场强强度度公式是公式是_._.4.4.在在场场强强为为E E处处的的电电场场中中放放上上电电荷荷量量为为q q的点电荷其受到的电场力的点电荷其受到的电场力F=_.F=_.电场电场力力电场强度电场强度N/C矢矢正电荷在该点的受力方向正电荷在该点的受力方向电场中各点的场强大小和方向都相同的电场电场中各点的场强大小和方向都相同的电场F=F=qEqE基本知识点基本知识点电场电场客观存在、特殊物质客观存在、特殊物质电场强度电场强度E=F/qE=kQ/r2特例特例电场的叠加电场的叠加矢量运算矢量运算基本方法基本方法（思想）（思想）比值定义法：比值定义法：E=F/q试探电荷（理想模型）试探电荷（理想模型）小结：答案：（1）F=9N（2）EB=4.5105N/C（3）18N，EB=4.5105N/C（4）EB=4.5105N/C 场电荷场电荷Q=210-4C，是正点电荷；试探电荷是正点电荷；试探电荷q=210-5C，是负电荷，它们相距是负电荷，它们相距r=2m而静止且都在真空中，如图所示。而静止且都在真空中，如图所示。求：求：（1）q受的电场力；受的电场力；（2）q所在的所在的B点的场强点的场强EB；（3）只将只将q换为换为q，=410-5C的正点电荷，再求的正点电荷，再求q受力及受力及B点的点的场强；场强；（4）将试探电荷拿去后再求）将试探电荷拿去后再求B点场强。点场强。Q B习题：真空中两个正点电荷真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为所带电量皆为Q，且相且相距为距为r,则距离则距离A为为r/3处的处的P点的电场强度为多少？点的电场强度为多少？PEAEB解解：A A、B B都在都在P P点产生电场，点产生电场，且且两个场强方向相反两个场强方向相反。答答：P P点场强为点场强为2727kQkQ/4/4r r2 2.A+QB+Q例题例题：电电 场场 线线 奎宁的针奎宁的针状结晶或头发状结晶或头发屑悬浮在蓖麻屑悬浮在蓖麻油里。油里。把奎宁的针状结晶把奎宁的针状结晶或头发屑悬浮在蓖麻油或头发屑悬浮在蓖麻油里，再放入电场中，这里，再放入电场中，这时可以发现微屑按场强时可以发现微屑按场强的方向排列起来。的方向排列起来。点点电电荷荷同同种种点点电电荷荷异异种种点点电电荷荷请看仔细了!请看仔请看仔细了细了!正点电荷的电场线正点电荷的电场线负点电荷的电场线负点电荷的电场线等量等量同号同号正正点电荷电场点电荷电场的电场线的电场线等量等量异号异号点电点电荷电场的电场荷电场的电场线线匀强电场的匀强电场的场强处处相场强处处相等等 匀强电场匀强电场的电场线是互的电场线是互相相平行的平行的、等等间距间距的的直线直线一、电场线一、电场线 电场线是用来形象地描述电电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇场强弱与方向特性的一簇线线。电。电场线上每一点的场线上每一点的切线方向切线方向，都和，都和该点的该点的场强方向场强方向一致。一致。二、电场线的特征二、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大大，电场线，电场线疏疏的地方的地方场强场强小小2 2、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，、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（或孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点起于）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、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场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、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与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。等，方向不同。三、几种常见电场中电场线的分布及特点三、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、沿点电荷的沿点电荷的连线，场强先连线，场强先变小后变大变小后变大b b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，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）场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直垂直2 2、等量异种点电荷形成的电场中的电、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布场线分布c c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点线的中点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、两点电荷连线中点两点电荷连线中点OO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平行等距的直线的直线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例例1 1：如图，是静电场的一部分电场线的：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（分布，下列说法正确的是：（）A A、这个电场只能是负电荷的电场这个电场只能是负电荷的电场B B、点电荷点电荷q q在在A A、B B两处受到的电场力两处受到的电场力F FB BFFA AC C、点电荷点电荷q q在在A A、B B两处的加速度大小，两处的加速度大小，a aA Aa aB B （不计重力）不计重力）D D、负电荷在负电荷在B B点处受到的电场力方向沿点处受到的电场力方向沿B B点切线方向点切线方向ABB例例2 2：如图为一条电场线，下列说法正：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（确的是：（）A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，因电场线是直线，所以是匀强电场，故故 E EA A=E=EB BC C、A A点电场方向一定由点电场方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定ABC例例3 3：正检验电荷：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点作减速运动，且运动的加速度值越来点作减速运动，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越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（电场可能是：（）ABCDPQPQPQPQC例例4 4：如图：如图a a所示，所示，A A、B B是一个点电荷产生是一个点电荷产生的电场的电场线，如图的电场的电场线，如图b b则是方向在电场线则是方向在电场线上，上，a a、b b两处的检验电荷的电荷量大小与所两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（受电场力大小之间的函数图线，则：（）A A、点电荷是正电荷，位置在点电荷是正电荷，位置在B B侧侧B B、点电荷是正电荷，位置在点电荷是正电荷，位置在A A侧侧C C、点电荷是负电荷，位置在点电荷是负电荷，位置在A A侧侧D D、点电荷是负电荷，位置在点电荷是负电荷，位置在B B侧侧abABaqFbB