13电场强度 (2).ppt

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1、1.3 1.3 电场强度电场强度1.3 1.3 电场强度电场强度白银九中白银九中 物理组物理组 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猜一猜猜一猜 两电荷间相互作用时不直接接两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用是通过触，它们之间的相互作用是通过特殊的物质作用的，这就是特殊的物质作用的，这就是电场电场。 法拉第法拉第提出电荷周围存在提出电荷周围存在电场电场，电场的基本性，电场的基本性质是：它对放入的电荷产生力的作用，这种力叫质是：它对放入的电荷产生力的作用，这种力叫电电场力场力。磁体与磁体间的相互作用是通过磁体

2、与磁体间的相互作用是通过 发生的发生的磁场磁场问题问题: : 两电荷间的相互作用怎样产生的两电荷间的相互作用怎样产生的? ?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的、电荷间的相互作用力通过电场发生的电荷电荷A A电场电场电荷电荷B B 用什么办法可以检验空间看用什么办法可以检验空间看不见又摸不着的电场？不见又摸不着的电场？试探电荷试探电荷或或（检验电荷）（检验电荷）试探电荷（检验

3、电荷）：试探电荷（检验电荷）：用来检验电用来检验电场是否存在的带电小球。场是否存在的带电小球。场源电荷场源电荷要求要求:试探电荷的电试探电荷的电荷量很少荷量很少,体积很小，体积很小，这样对金属球这样对金属球A上上的电荷分布不产生的电荷分布不产生明显的影响明显的影响.激发电场的电荷激发电场的电荷怎样来描述电场的强弱呢？是不是只有电场力就够了怎样来描述电场的强弱呢？是不是只有电场力就够了?不同电荷量的试探电荷，即使在电场的同一点，受到不同电荷量的试探电荷，即使在电场的同一点，受到的静电力也不相同。的静电力也不相同。QQQ1q12q13q1F12F13F试探电荷在电试探电荷在电场中某点受到场中某点受

4、到的力的力F很可能与很可能与试探电荷的电试探电荷的电荷量荷量q成正比：成正比：F=EqE是比例常数，是比例常数，与与q无关无关q1rAq2q3+Q211rQqkF 222rQqkF 233rQqkF 11qF22qF33qFErQk2二二. .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的的比值比值，叫做该点的电场强度，简，叫做该点的电场强度，简称场强。称场强。5.5.理解：理解： 场强反映电场力的性质，由电场本身决定，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与放入的试探电荷无关 。

5、 3.3.单位：单位：牛牛/ /库库(N/C) (N/C) 伏伏/ /米米(V/m) (V/m) 1 1伏伏/ /米米=1=1牛牛/ /库库4.4.方向：规定与方向：规定与正电荷正电荷在该点的受力方向相同在该点的受力方向相同 . . (与与负电荷负电荷在该点的受力方向相反在该点的受力方向相反)2.2.定义式：定义式：FEq练习：练习：在电场中在电场中A A处放点电荷处放点电荷+q+q，其受电场力为，其受电场力为F F，方向向左，则，方向向左，则A A处场强大小处场强大小 ，方，方向为向为 ；若将；若将A A处放点电荷为处放点电荷为2q2q，则，则该处电场强度大小为该处电场强度大小为 ，方向，方

6、向为为 。Fq向左向左Fq向左向左三、真空中点电荷的场强三、真空中点电荷的场强2QEkr 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适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义FEq2QEkr定义式，适定义式，适用于一切电用于一切电场场仅对真空点仅对真空点电荷的电场电荷的电场适用适用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FEq2QEkr和和的区别的区别：1 1、电场强度是矢量，

7、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PQ1Q2电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。QrPrQP2QEkr2 2、一个半径为、一个半径为R R的的均匀均匀带电球体（或带电球体（或球壳）在外部产生的电场球壳）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 五、电场力正电荷正电荷的电场力方向与场强方向相同的电场力方向与场强方向相同 F FqEqE负电荷负电荷的电场力方向与场强方向相反的电场力方向与场强方向相反1. 1.电

8、场电场(1)(1)产生：带电体在其周围空间存在电场产生：带电体在其周围空间存在电场(2)(2)性质：对处在场中的电荷有电场力的作用。性质：对处在场中的电荷有电场力的作用。 2 2电场强度：描述电场强弱和方向的物理量电场强度：描述电场强弱和方向的物理量 （1 1）定义）定义: E = F / q: E = F / q（2 2）单位：）单位：N/C V/mN/C V/m（3 3）方向：与正电荷在该点受电场力方向相同）方向：与正电荷在该点受电场力方向相同（4 4）电场中某一点的场强与检验电荷无关。）电场中某一点的场强与检验电荷无关。（5 5）真空中点电荷的场强公式）真空中点电荷的场强公式: : 3

9、3场强的叠加：矢量求和场强的叠加：矢量求和小小 结结 E=k E=kQr22QEkr1 1、电场中有一点、电场中有一点P P，下列哪些说法正确的是（，下列哪些说法正确的是（ ）A A 若放在若放在P 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 P点点的场强减半。的场强减半。B B 若若P P点没有点没有试探试探电荷，则电荷，则P P点的场强为零。点的场强为零。C PC 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 P点受到的点受到的电场力越大。电场力越大。D PD P点的场强方向为点的场强方向为试探试探电荷在该点的受力方向电荷在该点的受力方向C课堂训练课堂训练2 2、

10、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 P点放一电点放一电量为量为 4 41010-9-9C C的的试探试探电荷，它受到的电场力电荷，它受到的电场力2 2 1010-5-5NN，则，则P P点的场强度点的场强度 N/CN/C；把；把试探试探电荷的电量减少为电荷的电量减少为2 2 1010-9-9C C，则检验电，则检验电荷所受的电场力为荷所受的电场力为 NN。 如果把这个如果把这个试探试探电荷取走，则电荷取走，则P P点的电场强度为点的电场强度为 N/CN/C。5103110-55103课堂训练课堂训练3 3、 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（

11、 ） A A E E=F/qF/q，若，若q 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 2倍倍 B BE E=kQ/kQ/r r2 2中，中，E E与与QQ成正比，而与成正比，而与r r平方成平方成反比反比 C C在以一个点电荷为球心，在以一个点电荷为球心，r 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 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一、电场线一、电场线 电场线是用来形象地描述电场强弱与方向的假电场线是用来形象地描述电场强弱与方向的假想线。电场线是画

12、在电场中的一条条想线。电场线是画在电场中的一条条有向曲线有向曲线,电场电场线上每一点的线上每一点的切线方向切线方向，都和该点的，都和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、同一幅图中、同一幅图中, ,电场线电场线密密的地方场强的地方场强大大, ,电场电场 线线疏疏的地方场强的地方场强小小. .2 2、电场线从、电场线从正正电荷或无限远出发电荷或无限远出发, ,终止于无限终止于无限 远或远或负负电荷电荷. .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

13、5、电场线不是闭合曲线，与带电粒子在电场、电场线不是闭合曲线，与带电粒子在电场 中的运动轨迹之间没有必然联系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，电场线处处与、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，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。三、几种常见电场中电场线的分布及特三、几种常见电场中电场线的分布及特点点 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，场

14、强先变小后变大、沿点电荷的连线，场强先变小后变大. .b b、两点电荷连线中垂线上，场强方向均相同，、两点电荷连线中垂线上，场强方向均相同， 且且 总与中垂线垂直总与中垂线垂直. .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、在中垂线上，与两点电荷连线的中点、在中垂线上，与两点电荷连线的中点0 0等距等距 离各点场强相等。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

15、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变、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变 密后变疏密后变疏. .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，故匀强、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，电场方向与电场、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场 线平行线平行如果电场中各点电场强度的大小相等、方向如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫做相同，这个电场就叫

16、做匀强电场匀强电场。例例1 1、图、图1 1所示为某静电场中的一簇电场线，所示为某静电场中的一簇电场线，A A、B B为此电场中的两点，设为此电场中的两点，设A A点的场强大小为点的场强大小为E EA A，电子在电子在A A点所受电场力的大小为点所受电场力的大小为F FA A ；B B点的场点的场强大小为强大小为E EB B，电子在，电子在B B点所受电场力的大小为点所受电场力的大小为F FB B，则，则 （ ） A AE EA A E EB B ，F FA A F FB B B. E B. EA A E EB B ，F FA A F FB B C CE EA A E EB B ，F FA A

17、 F FB B D. E D. EA A E F FB BA例例2 2：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 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，故、因电场线是直线，所以是匀强电场，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点点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重作减速运动，且运动的加速度值越来越

18、小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQCabABa例例4 4：如图：如图a a所示，所示，A A、B B是一个点电荷产生的电场是一个点电荷产生的电场的电场线，如图的电场线，如图b b则是方向在电场线上，则是方向在电场线上，a a、b b两两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之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：（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

19、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qFbB例例5 5、用一根绝缘轻绳悬挂一个带电球，小球的、用一根绝缘轻绳悬挂一个带电球，小球的质量为质量为1 11010-2-2kgkg，所带的电荷为，所带的电荷为+2+21010-8-8C,C,现现加一水平方向的匀强电场加一水平方向的匀强电场, ,平衡时绝缘绳与竖直平衡时绝缘绳与竖直线成线成30300 0，如图所示，求该匀强电场的场强，如图所示，求该匀强电场的场强？OqmgE030tan例例6、在场强为、在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为为m的带电小球，电量分别为的带电小球，电量分别为+2q和和-q，两小球用长为，两小球用长为l的绝缘细的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡点处于平衡状态，如图所示，重力加速度为状态，如图所示，重力加速度为g，细线对悬点，细线对悬点O的作用力是多的作用力是多少？少？Oq2qElEqmg 2作业思考与练习P14 1、2、5、6、7