高二物理选修3-1电场强度(课堂PPT).ppt

库仑定律库仑定律n 1、内容：内容：真空中真空中两个两个静止点电荷静止点电荷之间相互作用之间相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。电荷间这种相互作用力叫做电荷间这种相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力。n 2、表达式：表达式：n 3、适用条件：、适用条件：真空中静止点电荷真空中静止点电荷 1普通高中物理课程标准实验教科书普通高中物理课程标准实验教科书 物理选修物理选修3-1 第一章静电场第一章静电场第三节第三节2 两电荷不直接接触，两电荷不直接接触，它们之间的相互作用它们之间的相互作用是怎样产生的是怎样产生的?问题问题1 3一一.电场：电场：2 2、基本性质：、基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫力叫电场力。电场力。1 1、定义：、定义：存在于带电体周围的特殊存在于带电体周围的特殊物质物质。3 3、电荷间的相互作用力通过电场发生、电荷间的相互作用力通过电场发生电荷电荷A A电场电场电荷电荷B B4 用什么可以检验空间存在看用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？不见又摸不着的电场？5检验电荷检验电荷（试探电荷）（试探电荷）：用来检验电场的，电量很小（不影用来检验电场的，电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）响原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷。的电荷。场源电荷场源电荷：产生电场的电荷产生电场的电荷6结论结论:F F/q q能能反反映映电电场场中中某某点点电电场场的的力力的性质的性质电场的强弱电场的强弱。2.2.电场中电场中不同不同的点，同一电荷所受力也的点，同一电荷所受力也不同，比值不同，比值F/qF/q一般是一般是不同不同的。的。1.1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值比值F F/q q是是一定一定的的。问题问题27二二.电场强度电场强度1.1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F F跟跟它的电荷量它的电荷量q q的比值，叫做该点的电场强度，简的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。称场强。5.5.理解：场强反映电场力的性质，由电场本身理解：场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关决定，与放入的试探电荷无关。定义式用于一。定义式用于一切电场。切电场。3.3.单位：牛单位：牛/库库(N/C)(N/C)伏伏/米米(V/m)1(V/m)1伏伏/米米=1=1牛牛/库库4.4.方向：规定方向：规定与正电荷在该点的受力方向相同与正电荷在该点的受力方向相同，E E为矢量为矢量 。2.2.定义式：定义式：8练习：练习：在电场中在电场中A处放点电荷处放点电荷+q，其受电场力为，其受电场力为F，方向向左，则，方向向左，则A处场强大小处场强大小 ，方，方向为向为 ；若将；若将A处放点电荷为处放点电荷为2q，则，则该处电场强度大小为该处电场强度大小为 ，方向为，方向为 。9三、真空中点电荷的场强三、真空中点电荷的场强 由库仑定律和场强的定义式推导由库仑定律和场强的定义式推导1 1、大小：、大小：2.2.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10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 q是检验电是检验电荷，荷，E E与与q q无关无关QQ是场源电是场源电荷，荷，E E与与QQ成正比成正比和和的区别的区别：111 1、电场强度是矢量，合成应遵循、电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则平行四边形法则 E+E-E合合四、电场强度的叠加四、电场强度的叠加PQ1Q212QrPrQP2 2、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13五、电场力正电荷的电场力方向与场强方向相同正电荷的电场力方向与场强方向相同 F FqEqE负电荷的电场力方向与场强方向相反负电荷的电场力方向与场强方向相反141、电场中有一点、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（，下列哪些说法正确的是（）A.若放在若放在P点的试探电荷的电量减半，则点的试探电荷的电量减半，则P点点的场强减半。的场强减半。B.若若P点没有试探电荷，则点没有试探电荷，则P点的场强为零。点的场强为零。C.P点的场强越大，则同一电荷在点的场强越大，则同一电荷在P点受到的点受到的电场力越大。电场力越大。D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向C课堂训练课堂训练 152、真空中有一电场，在电场中的、真空中有一电场，在电场中的P点放一电点放一电量为量为 410-9C的试探电荷，它受到的电场力的试探电荷，它受到的电场力2 10-5N，则，则P点的场强度点的场强度 N/C；把试探；把试探电荷的电量减少为电荷的电量减少为2 10-9C，则检验电荷所受，则检验电荷所受的电场力为的电场力为 N。如果把这个试探电荷取如果把这个试探电荷取走，则走，则P点的电场强度为点的电场强度为 N/C5103110-55103课堂训练课堂训练163、关于电场强度，下列说法正确的是（关于电场强度，下列说法正确的是（）A E=F/q，若，若q减半，则该处的场强变为原减半，则该处的场强变为原来的来的2倍倍 BE=kQ/r2中，中，E与与Q成正比，而与成正比，而与r平方成平方成反比反比 C在以一个点电荷为球心，在以一个点电荷为球心，r为半径的球面为半径的球面上，各点的场强均相同上，各点的场强均相同 D电场中某点的场强方向就是该点所放电电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向荷受到的电场力的方向课堂训练课堂训练B 17六、电场线六、电场线1.定义定义:电场线是用来形象地描述电场线是用来形象地描述电场强弱与方向的一条条曲线。电场强弱与方向的一条条曲线。曲线上每一点的曲线上每一点的切线方向表示该切线方向表示该点的场强方向点的场强方向一致。一致。182 电场线的特点：电场线的特点：（1）假想的曲线（实际不存在）假想的曲线（实际不存在）（2）切线切线方向，疏密方向，疏密大小大小（3）从正电荷（或无穷远）出发到从正电荷（或无穷远）出发到负电荷（或无穷远）终止。负电荷（或无穷远）终止。即不闭合即不闭合“始正止负始正止负”。（4）不相交、不相切）不相交、不相切（5）没画到的并非无电场）没画到的并非无电场 A193.几种常见电场中电场线的分几种常见电场中电场线的分布及特点布及特点:20特点：特点：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等，与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。方向不同。(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21特点：特点：a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大、沿点电荷的连线，场强先变小后变大b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强、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）垂直方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直(2)(2)、等量异种点电荷形成的电场中的、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布电场线分布c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点中点0 0等距离各点场强相等。等距离各点场强相等。22(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、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 0。b、两点电荷连线的中点沿中垂线到无限远两点电荷连线的中点沿中垂线到无限远电场线先变密后变疏电场线先变密后变疏 c、在中垂、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0等距离各点场强大小相等。等距离各点场强大小相等。23七七 匀强电场匀强电场特点：特点：匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀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强电场的电场线是平行等距平行等距的直线的直线241.如图，是静电场的一部分电场线的分布，下如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（列说法正确的是：（）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.点电荷点电荷q在在A、B两处受到的电场力两处受到的电场力FBFAC.点电荷点电荷q在在A、B两处的加速度大小，两处的加速度大小，aAaB （不计重力）（不计重力）D.负电荷在负电荷在B点处受到的电场力方向沿点处受到的电场力方向沿B点切点切 线方向线方向ABB 252.如图为一条电场线，下列说法正确的是：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（）A、EA一定大于一定大于EBB、因电场线是直线，所以是匀强电场，故、因电场线是直线，所以是匀强电场，故 EA=EBC、A点电场方向一定由点电场方向一定由A指向指向BD、AB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定ABC 263.3.正检验电荷正检验电荷q在电场中在电场中P点处开始向点处开始向Q点作减点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不速运动，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：（计），则可以确定它所处的电场可能是：（）ABCDPQPQPQPQC 27abABa4.如图如图a所示，所示，A、B是一个点电荷产生的电场的是一个点电荷产生的电场的电场线，如图电场线，如图b则是方向在电场线上，则是方向在电场线上，a、b两处两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间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：（的函数图线，则：（）A.点电荷是正电荷，位置在点电荷是正电荷，位置在B侧侧B.点电荷是正电荷，位置在点电荷是正电荷，位置在A侧侧C.点电荷是负电荷，位置在点电荷是负电荷，位置在A侧侧D.点电荷是负电荷，位置在点电荷是负电荷，位置在B侧侧qFbB 28