高二物理電場及其描述.ppt

1 2電場 兩電荷不直接接觸 它們之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的 猜一猜 一 電場 2 基本性質(zhì)1 對放入其中的電荷有力的作用 這種力叫電場力 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電場發(fā)生 電荷A 電荷B 電荷A的電場對電荷B的作用 電荷B的電場對電荷A的作用 A B 用什么可以檢驗空間存在看不見又摸不著的電場 又怎樣進行描述呢 檢驗電荷 試探電荷 用來檢驗電場的電量很小 不影響原電場 體積很小 可以當(dāng)作質(zhì)點 的電荷 場源電荷 產(chǎn)生電場的電荷 點電荷Q周圍存在看不見摸不著的電場 那么如何描述A B C三點的電場呢 結(jié)論 F q能反映電場中某點電場的力的性質(zhì) 電場的強弱 2 電場中不同的點 同一電荷所受力也不同 比值F q一般是不同的 1 電場中的同一點 不同電荷所受力不同 比值F q是一定的 二 電場強度 E 1 定義 放入電場中某點的試探電荷q所受的電場力F跟它的電荷量q的比值 叫做該點的電場強度 E 簡稱場強 5 理解 場強反映電場力的性質(zhì) 由電場本身決定 與放入的試探電荷無關(guān) 3 單位 牛 庫 N C 或伏 米 V m 1伏 米 1牛 庫 4 方向 規(guī)定與正電荷在該點受到的電場力方向相同 2 定義式 與負電荷在該點受到的電場力方向相反 Q q F E Q q F E 根據(jù)規(guī)定 負電荷在電場中某點受到的電場力的方向跟該點的場強方向相反 6 場強的矢量性 Q q F E Q q E F 三 點電荷的電場 由庫侖定律和場強的定義式推導(dǎo) 1 大小 2 場強方向 正點電荷電場方向背離電荷負點電荷電場方向指向電荷 1 電場強度是矢量 合成應(yīng)遵循平行四邊形法則 四 電場強度的疊加 多個點電荷產(chǎn)生的電場 定義式 適用于一切電場 僅對點電荷的電場適用 q是檢驗電荷 E與q無關(guān) Q是場源電荷 E與Q成正比 2 如果電場中各點電場強度的大小相等 方向相同 這個電場就叫做勻強電場 帶有等量異號電荷的一對平行金屬板 如果兩板相距很近 它們之間的電場 除邊緣部分外 可以看做勻強電場 五 勻強電場 六 電場力 2 方向 1 大小 F qE 負電荷的電場力方向與場強方向相反 正電荷的電場力方向與場強方向相同 電場線 電場線是用來形象地描述電場強弱與方向特性的一簇曲線 電場線上每一點的切線方向 都和該點的場強方向一致 七 電場線 電場線的特征1 電場線密的地方場強大 電場線疏的地方場強小2 靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷 孤立的正電荷 或負電荷 的電場線止于 或起于 無窮遠處點 3 電場線不會相交 也不會相切4 電場線是假想的 實際電場中并不存在5 電場線不是閉合曲線 且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系 特點 a 離點電荷越近 電場線越密 場強越大b 以點電荷為球心作個球面 電場線處處與球面垂直 在此球面上場強大小處處相等 方向不同 幾種常見電場中電場線的分布及特點1 正 負點電荷的電場中電場線的分布 特點 a 沿點電荷的連線 場強先變小后變大 b 兩點電荷連線中垂面 中垂線 上 場強方向均相同 且總與中垂面 中垂線 垂直 2 等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布 c 在中垂面 中垂線 上 與兩點電荷連線的中點0等距離各點場強相等 3 等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況 特點 a 兩點電荷連線中點O處場強為0b 兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏 但場強并不為0c 兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏 正點電荷 4 勻強電場 特點 a 勻強電場是大小和方向都相同的電場 故勻強電場的電場線是平行等距的直線b 電場線的疏密反映場強大小 電場方向與電場線平行 a b A B a B 1 電場 1 產(chǎn)生 帶電體在其周圍空間存在電場 2 性質(zhì) 對處在場中的電荷有電場力的作用 2 電場強度 描述電場強弱和方向的物理量 1 定義 E F q 2 單位 N CV m 3 方向 與正電荷在該點受電場力方向相同 4 電場中某一點的場強與檢驗電荷無關(guān) 5 真空中點電荷的場強公式 3 場強的疊加 矢量求和 小結(jié) 4 電場力 電荷在電場中的作用力 1 大小 F Eq 2 方向 正電荷的電場力方向與電場強度方向相同負電荷的電場力方向與電場強度方向相反 5 電場線a 電場是客觀存在 而電場線是不存在的意識 b是人為畫上的一組不閉合曲線 c曲線的疏密表示電場強度的強弱 d曲線的切線表示電場強度的方向 一 電場線的特點 1 電場線密的地方場強大 電場線疏的地方場強小2 靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷 孤立的正電荷 或負電荷 的電場線止于 或起于 無窮遠處點 3 電場線不會相交 也不會相切4 電場線是假想的 實際電場中并不存在5 電場線不是閉合曲線 且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系 二 幾種點電荷的電場線分布 正點電荷 練習(xí)1 在電場中A處放點電荷 q 其受電場力為F 方向向左 則A處場強大小 方向為 若將A處放點電荷為 2q 則該處電場強度大小為 方向為 向左 向左 課堂訓(xùn)練 2 一個半徑為R的均勻帶電球體 或球殼 在外部產(chǎn)生的電場 與一個位于球心的 電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同 3 關(guān)于電場強度 下列說法正確的是 A E F q 若q減半 則該處的場強變?yōu)樵瓉淼?倍B E kQ r2中 E與Q成正比 而與r平方成反比C 在以一個點電荷為球心 r為半徑的球面上 各點的場強均相同D 電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向 B 4 在真空中有兩個點電荷q1和q2 分別位于A和B 相距20cm q1為4 10 8C q2為 8 10 8C 則在AB連線上A點的外側(cè)離A點20cm處的D點場強大小 方向如何 4 5 103N C 方向由D指向A 5 思考題 場是物理學(xué)中的重要概念 除了電場和磁場 還有引力場 物體之間的萬有引力就是通過引力場發(fā)生作用的 地球附近的引力場叫做重力場 仿照電場強度的定義 你認為應(yīng)該怎樣定義重力場的大小和方向 重力場的方向跟正電荷的電場相似 還是跟負電荷的電場相似 在重力場中的某一點 重力F和物體質(zhì)量m之比是一定的 在不同的位置F m是不同的 因此可以用F m表示重力場的強弱 g F m GM地 r2重力場方向總是指向地心 所以重力場方向跟負電荷的電場相似 6 如圖 是靜電場的一部分電場線的分布 下列說法正確的是 A 這個電場只能是負電荷的電場B 點電荷q在A B兩處受到的電場力FB FAC 點電荷q在A B兩處的加速度大小 aA aB 不計重力 D 負電荷在B點處受到的電場力方向沿B點切線方向 B 7 如圖為一條電場線 下列說法正確的是 A EA一定大于EB