13 电场强度 （一）.ppt

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1、1.3 1.3 电场强度电场强度 ( (一一) ) 江苏省响水中学江苏省响水中学 黄树林黄树林库仑定律的内容及表达式、适用条件？复复 习习 巩巩 固固 1内容：内容：在真空中，两个静止点电荷之间相互作在真空中，两个静止点电荷之间相互作用力的大小，跟它们的电荷量的乘积成正比，用力的大小，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。在它们的连线上。221rqqkF 表达式表达式:适用条件适用条件: : 真空中 静止的点电荷静止的点电荷点电荷：点电荷：带电体的大小、形状、电荷分布带电体的大小、形状、电荷分布 等对库仑力没

2、有影响时带电体可等对库仑力没有影响时带电体可 以看作点电荷。以看作点电荷。可看作点电荷的条件：可看作点电荷的条件：带电体本身的线度带电体本身的线度到其它带电体的距离到其它带电体的距离 什么叫点电荷？带电体可看作点电荷的什么叫点电荷？带电体可看作点电荷的条件是什么？条件是什么？复复 习习 巩巩 固固 2 思考：地球和它附近的物体之间有相互作用、电荷之间有相互作用。那么他们之间的作用又是如何发生的呢？超距作用：电场作用：电荷电荷电荷电荷电场产生作用作用作用作用产生对电场的研究对电场的研究在点电荷Q的电场中，放入另一点电荷q过程过程: : （1）将同一点电荷q分别放在A、B两点:表示:在不同的地方场

3、强是不同的ABrrABFFAB方法方法:QF1F2且A点的电场比B点的电场强FA（2）在同一点放入带不同电量的点电荷q 但但: : F FA A/q/qA A= F= FB B/q/qB BABqqABFFQqAq qB BFB结论:上面的两个问题中：上面的两个问题中：表明表明: :F/qF/q反映了源电荷反映了源电荷Q Q产生的电场的产生的电场的力的特性力的特性. .（3 3）在不同的点）在不同的点,F/q,F/q一般是不同的一般是不同的; ;(4)(4)在同一点在同一点F/qF/q是相同的是相同的. .(1)(1)点电荷点电荷q q是用来检验电场是否存在及是用来检验电场是否存在及其分布情况

4、的其分布情况的, ,叫叫检验电荷检验电荷（或试探电荷）（或试探电荷）(2)(2)点点电荷电荷Q产生了被检验的电场叫做产生了被检验的电场叫做 场源电荷场源电荷（源电荷）（源电荷）电场强度（场强）电场强度（场强）（1 1）定义：放入电场中的某点的电荷所受的）定义：放入电场中的某点的电荷所受的 电场力电场力F F跟它的电荷量跟它的电荷量q q的比值的比值（2 2）定义式：）定义式：E=F/q E=F/q （3 3）矢量性）矢量性: :规定某点的场强方向跟规定某点的场强方向跟正电荷正电荷在在 该点所受的电场力方向该点所受的电场力方向相同相同。（4 4）单位：）单位： 国际单位：国际单位： 牛牛/ /库

5、（库（N/CN/C）常用单位：常用单位： 伏伏/ /米米 (V/m)(V/m)且且:1 V/m= 1N/C:1 V/m= 1N/C例题例题1:1:在真空中有一电场，在这个电场在真空中有一电场，在这个电场中的某点中的某点P P放一点电荷放一点电荷q=1.0q=1.010109 9 C C ，它受到的电场力为它受到的电场力为 3.03.0104 4 N N ，求：，求：（1 1）P P点处的电场强度的大小。点处的电场强度的大小。（2 2）若在）若在P P点处换点处换q=2.0q=2.010109 9 C C的负的负点电荷，则点电荷，则P P点的电场强度是多大？点的电场强度是多大？（3 3）若将）若

6、将P P点的点电荷拿走，则点的点电荷拿走，则P P点的电点的电场强度为多大？场强度为多大？（4 4）负点电荷）负点电荷q=2.0q=2.010109 9 C C ，它在，它在P P点受到的电场力是多大？点受到的电场力是多大？ 将电荷将电荷q q放入电场中场强为放入电场中场强为E E的地方时，的地方时，电荷电荷q q所受电场力大小的计算式为所受电场力大小的计算式为: :（5 5）电场力的大小：）电场力的大小：FEq（6 6）场强反映的是电场本身特性（电场）场强反映的是电场本身特性（电场强弱）的物理量。与是否存在试探电荷、强弱）的物理量。与是否存在试探电荷、试探电荷的正负、试探电荷的正负、试探电荷

7、量的多少试探电荷量的多少均无均无关。关。 点电荷的场强点电荷的场强1 1、真空中、真空中点电荷点电荷周围的电场周围的电场 在真空中点电荷Q的电场中的P点引入试探电荷q，q所受的库仑力的大小为（1 1）E E的的大小大小：q为正电荷时,E的方向与q的受力方向相同q为负电荷时,E的方向与q的受力方向相反2Q qFkr2Fk QEqr（2）E的方向：（1 1）场强的大小与方向）场强的大小与方向跟检验电荷跟检验电荷的有无、的有无、 电荷电量的大小、电性的正负电荷电量的大小、电性的正负没有关没有关 系。系。（2 2）场强的大小只由）场强的大小只由场源电荷场源电荷Q Q和场点到场和场点到场 源的源的距离距

8、离来决定。来决定。（3 3）离场源电荷越近的点场强越大，离场）离场源电荷越近的点场强越大，离场 源电荷越远的点场强越小。源电荷越远的点场强越小。由 可知:2Fk QEqr小结：电电 场场 的的 叠叠 加加1 1）电场的叠加原理电场的叠加原理:电场强度是矢量，电电场强度是矢量，电场中某点的场强等于该点周围各个电荷单场中某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和独存在时在该点产生的场强的矢量和, ,遵遵循矢量的运算定则。循矢量的运算定则。如图所示如图所示: :两个电荷两个电荷+Q+Q和和Q Q同时存在时，它们产同时存在时，它们产生的电场互相独立、互不影响生的电场互相独立、互不

9、影响,P,P点的场强是点的场强是E E1 1和和E E2 2叠加的结果叠加的结果, ,遵从平行四边形定则。遵从平行四边形定则。例题例题2:2:如图，有一水平方向的匀强电场，场如图，有一水平方向的匀强电场，场强为强为9 910103 3N NC C在电场内的竖直平面内作半径在电场内的竖直平面内作半径为为1m1m的圆的圆, ,圆心处放置电量为圆心处放置电量为1 11010-6-6C C的正点电的正点电荷，则圆周上荷，则圆周上C C点处的场强大小为点处的场强大小为_N_NC C，方向方向_ EEEC巩固练习：巩固练习：1 1关于电场强度的下列叙述正确的是关于电场强度的下列叙述正确的是 ( ) ( )

10、 A A电场中某点的场强在数值上等于单位电场中某点的场强在数值上等于单位 电荷受到的电场力电荷受到的电场力B B电场中某点的场强与该点检验电荷所电场中某点的场强与该点检验电荷所 受的电场力成正比受的电场力成正比C C电场中某点的场强方向就是检验电荷电场中某点的场强方向就是检验电荷 在该点所受电场力的方向在该点所受电场力的方向D D电场中某点的场强与该点有无检验电电场中某点的场强与该点有无检验电 荷无关荷无关2 2、在点电荷形成的电场中，距该点电荷在点电荷形成的电场中，距该点电荷为为r r处的点处的点P P放有电量为放有电量为q q的检验电荷，的检验电荷，q q受受到的电场力为到的电场力为F F

11、，则，则P P点的场强大小为点的场强大小为_ ，若在若在P P点放一个电量为点放一个电量为-2q-2q的检验电荷，则的检验电荷，则P P点的场强点的场强_。场源电荷的电量为。场源电荷的电量为_。3 3、关于点电荷形成的电场强度、关于点电荷形成的电场强度( )( )A A当当r0r0时，时，EEB B当当rr时，时，E0E0 C C某点的场强与源电荷某点的场强与源电荷Q Q的大小无关的大小无关D D在以源电荷在以源电荷Q Q为圆心，为圆心，r r为半径的为半径的 球面上，各处的电场强度都相同球面上，各处的电场强度都相同4 4、将电量为、将电量为3.03.01010-9-9C C的点电荷放在电场的

12、点电荷放在电场中的中的A A点，所受的电场力为点，所受的电场力为6.06.01010-6-6N N，如果换成另一个电量为如果换成另一个电量为1.51.51010-9-9C C的点的点 电荷放在电荷放在A A点，则点，则A A点场强大小是点场强大小是_这个电荷所受的电场力大小为这个电荷所受的电场力大小为_。5 5如图如图, ,表示一个电场中表示一个电场中a a、b b、c c、d d四点分别引四点分别引 入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与入检验电荷时，测得检验电荷所受电场力与 电荷间的函数关系图像电荷间的函数关系图像. .那么那么, ,下列说法中正确下列说法中正确 的是（的是（ ）A A该电

13、场是匀强电场该电场是匀强电场B B这四点场强的大小关系这四点场强的大小关系 是是EdEdEaEaEbEbEcEcC C这四点场强的大小关系这四点场强的大小关系 是是EaEaEbEbEcEcEdEdD D无法比较这四点场强大小关系无法比较这四点场强大小关系6.6.一根长为一根长为l l的绝缘细线上端固定，下的绝缘细线上端固定，下端拴一质量为端拴一质量为m m的带电小球，将它置于的带电小球，将它置于一电场中，悬线偏离竖直方向一角度一电场中，悬线偏离竖直方向一角度而静止。此时小球所在位置的电场方向而静止。此时小球所在位置的电场方向为水平，电场强度大小为为水平，电场强度大小为E E。试求小球。试求小球

14、的带电量。的带电量。 总结总结 、扩展、扩展1、重要的研究方法（1）用比值定义物理量E E是用比值来定义的是用比值来定义的 E=F/q.E=F/q.以往学习过的物以往学习过的物质的密度质的密度=m/V=m/V，导体的电阻，导体的电阻R=U/IR=U/I，速，速度度v=s/tv=s/t等都是用物理量的比值来定义的等都是用物理量的比值来定义的. .它们的共同的特点：它们的共同的特点：凡是用比值定义的物凡是用比值定义的物理量只与比值有关理量只与比值有关, ,而与比值中的两物理量而与比值中的两物理量无关，若比值为恒量，则反映了物质的某无关，若比值为恒量，则反映了物质的某种特性。种特性。（2 2）类比的

15、方法）类比的方法E=F/qE=F/q的定义是类比于的定义是类比于v=s/tv=s/t、=m/V=m/V等，等，类比方法是科学研究的重要方法之一，其类比方法是科学研究的重要方法之一，其优点是利用已学过的知识去认识有类似特优点是利用已学过的知识去认识有类似特点或规律的未知抽象的知识点或规律的未知抽象的知识2 2、电场力和电场强度的对比分析、电场力和电场强度的对比分析电场强度电场强度E E电场力电场力F F1 1 是反映电场中各点是反映电场中各点的力的性质强弱的的力的性质强弱的物理量。定义式物理量。定义式E=F/qE=F/q指电场对其中的电荷指电场对其中的电荷的作用力的作用力计算式计算式F=EqF=Eq2 2 E E的大小只决定于电的大小只决定于电场本身，与电荷场本身，与电荷q q无无关关F F的大小由放在电场中的大小由放在电场中没，某点的电荷没，某点的电荷q q和该和该点的场强点的场强E E共同决定共同决定