人教版選修31 電場(chǎng)強(qiáng)度 課件 (共28張).ppt

第3節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度 兩電荷不直接接觸 它們之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的 b a 一 電場(chǎng) 2 基本性質(zhì) 對(duì)放入其中的電荷有力的作用 這種力叫電場(chǎng)力 1 定義 存在于帶電體周圍的特殊物質(zhì) 3 電荷間的相互作用力通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生 怎樣檢驗(yàn)空間中存在不存在看不見(jiàn)又摸不著的電場(chǎng)呢 電場(chǎng)的基本性質(zhì) 對(duì)放入其中的電荷有力的作用 1 檢驗(yàn)電荷 場(chǎng)源電荷 場(chǎng)源電荷 產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷 對(duì)檢驗(yàn)電荷的要求 1 電荷量應(yīng)當(dāng)充分小 放入電場(chǎng)之后 不致影響原來(lái)要研究的電場(chǎng) 即源電場(chǎng) 2 體積要充分小 以便它在電場(chǎng)中有確定的位置 便于用來(lái)研究電場(chǎng) 源電場(chǎng) 中各點(diǎn)的情況 檢驗(yàn)電荷 用來(lái)檢驗(yàn)電場(chǎng)是否存在及其強(qiáng)弱分布情況的電荷 結(jié)論 f q能反映電場(chǎng)中某點(diǎn)的性質(zhì) 電場(chǎng)的強(qiáng)弱 1 電場(chǎng)中不同的點(diǎn) 同一電荷所受力不同 說(shuō)明電場(chǎng)大小是不同的 2 電場(chǎng)中的同一點(diǎn) 不同電荷所受力不同 比值f q是一定的 問(wèn)題2 實(shí)驗(yàn)表明 2 電場(chǎng)強(qiáng)度 1 定義 放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力f跟它的電荷量q的比值 叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng) 用e表示 4 物理意義 場(chǎng)強(qiáng)反映電場(chǎng)力的性質(zhì) 由電場(chǎng)本身決定 與放入的試探電荷無(wú)關(guān) 3 單位 牛 庫(kù) n c 伏 米 v m 1v m 1n c 2 定義式 q不帶符號(hào) q q f e q q f e 根據(jù)規(guī)定 負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反 5 場(chǎng)強(qiáng)的矢量性 q q f e q q e f 物理學(xué)中規(guī)定 電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同 三 點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度 在點(diǎn)電荷q形成的電場(chǎng)中 距q為r的p點(diǎn) 檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力為 根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義 可知p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng) 真空點(diǎn)電荷 1 大小 2 場(chǎng)強(qiáng)方向 正點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向背離電荷負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向指向電荷 q表示場(chǎng)源電荷的電量 一個(gè)半徑為r的均勻帶電球體 或球殼 在外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心的 電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同 定義式 適用于一切電場(chǎng) 僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用 q是檢驗(yàn)電荷 但e與q無(wú)關(guān) q是場(chǎng)源電荷 e與q成正比 1 電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量 合成應(yīng)遵循平行四邊形法則 四 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加 例 電場(chǎng)中有一點(diǎn)p 下列哪些說(shuō)法正確的是 a若放在p點(diǎn)的試探電荷的電量減半 則p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半 b若p點(diǎn)沒(méi)有試探電荷 則p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零 cp點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大 則同一電荷在p點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大 dp點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向 c 例 真空中有一電場(chǎng) 在電場(chǎng)中的p點(diǎn)放一電量為4 10 9c的檢驗(yàn)電荷 它受到的電場(chǎng)力2 10 5n 則p點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為n c 把檢驗(yàn)電荷的電量減少為2 10 9c 則檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力為n 該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)如果把這個(gè)檢驗(yàn)電荷取走 則p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為n c 5 103 1 10 5 5 103 不變 一 電場(chǎng)線 電場(chǎng)線是用來(lái)形象地描述電場(chǎng)強(qiáng)弱與方向特性的一簇曲線 電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向 都和該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致 疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱 二 電場(chǎng)線的特征1 電場(chǎng)線密的地方場(chǎng)強(qiáng)大 電場(chǎng)線疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小2 電場(chǎng)線是假想的 實(shí)際電場(chǎng)中并不存在3 電場(chǎng)線不會(huì)相交 也不會(huì)相切4 靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線起于正電荷止于負(fù)電荷 孤立的正電荷 或負(fù)電荷 的電場(chǎng)線止于 或起于 無(wú)窮遠(yuǎn)處點(diǎn)5 電場(chǎng)線不是閉合曲線 且與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡之間沒(méi)有必然聯(lián)系 特點(diǎn) a 離點(diǎn)電荷越近 電場(chǎng)線越密 場(chǎng)強(qiáng)越大b 以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面 電場(chǎng)線處處與球面垂直 在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等 方向不同 三 幾種常見(jiàn)電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn)1 正 負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布 特點(diǎn) a 沿點(diǎn)電荷的連線 場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大 b 兩點(diǎn)電荷連線中垂面 中垂線 上 場(chǎng)強(qiáng)方向均相同 且總與中垂面 中垂線 垂直 2 等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布 c 在中垂面 中垂線 上 與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0等距離各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等 3 等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布情況 特點(diǎn) a 兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)o處場(chǎng)強(qiáng)為0b 兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏 但場(chǎng)強(qiáng)并不為0c 兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏 特點(diǎn) a 以點(diǎn)電荷向平板作垂線為軸電場(chǎng)線左右對(duì)稱 c 在帶電平板表面場(chǎng)強(qiáng)與平板垂直 4 點(diǎn)電荷與帶電平板的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布 5 勻強(qiáng)電場(chǎng) 特點(diǎn) a 勻強(qiáng)電場(chǎng)是大小和方向都相同的電場(chǎng) 故勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是平行等距的直線b 電場(chǎng)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)大小 電場(chǎng)方向與電場(chǎng)線平行 例1 如圖 是靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布 下列說(shuō)法正確的是 a 這個(gè)電場(chǎng)只能是負(fù)電荷的電場(chǎng)b 點(diǎn)電荷q在a b兩處受到的電場(chǎng)力fb fac 點(diǎn)電荷q在a b兩處的加速度大小 aa ab 不計(jì)重力 d 負(fù)電荷在b點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力方向沿