吉林省伊通滿族自治縣高中物理 第一章 靜電場 1.3 電場強(qiáng)度課件 新人教版選修31.ppt

電場強(qiáng)度 電場 1 電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì) 2 電場對放入其中的電荷有力的作用 這種力叫做電場力 電荷a和b間是通過電場實現(xiàn)相互作用的 請用場的觀點來說明電荷a和b間的相互作用 電場對電荷有力的作用 怎樣描述這種作用呢 q fa q fb 場源電荷 產(chǎn)生電場的電荷 試探電荷 或稱為檢驗電荷 q 電場強(qiáng)度 a 定義 放入電場中某一點的電荷受到的電場力f跟它的電量q的比值叫該點的電場強(qiáng)度 簡稱場強(qiáng) 用e表示 b 表達(dá)式 c 單位 牛 庫 n c 伏 米 v m 1伏 米 1牛 庫 定義式 適用于任意電場 比值法定義 d 方向 規(guī)定與正電荷在該點的受力方向相同 e為矢量 e 理解 場強(qiáng)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) 定義式適用于一切電場 理解訓(xùn)練 在電場中某點放一試探電荷 其電荷量為q 試探電荷受到的電場力為f 則該點電場強(qiáng)度為e f q 那么下列說法是否正確 a 若移去試探電荷q 該點的電場強(qiáng)度就為零b 若在該點放一個電荷量為2q的試探電荷 該點的場強(qiáng)就變?yōu)閑 2c 若在該點放一個電荷量為 2q的試探電荷 則該點的場強(qiáng)大小仍為e 但電場強(qiáng)度的方向變?yōu)樵瓉硐喾吹姆较?a b c都錯誤 1 真空中點電荷電場的場強(qiáng)公式 決定式 適用于真空點電荷的電場 特例 真空中點電荷電場強(qiáng)度 提示 利用場強(qiáng)的定義式和庫侖定律推導(dǎo) 正點電荷電場中某點電場強(qiáng)度方向沿連線背離 q 負(fù)點電荷電場中某點電場強(qiáng)度方向沿連線指向 q 2 點電荷周圍電場強(qiáng)度的方向 勻強(qiáng)電場 如果電場中各點電場強(qiáng)度的大小相等 方向相同 這個電場就叫勻強(qiáng)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 1 電場強(qiáng)度是矢量 合成應(yīng)遵循平行四邊形法則 電場強(qiáng)度的疊加 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 1 電場中有一點p 下列哪些說法正確的是 a 若放在p點的試探電荷的電量減半 則p點的場強(qiáng)減半 b 若p點沒有試探電荷 則p點的場強(qiáng)為零 c p點的場強(qiáng)越大 則同一電荷在p點受到的電場力越大 d p點的場強(qiáng)方向為試探電荷在該點的受力方向 c 課堂訓(xùn)練 答案 1 f 9n 2 eb 4 5 105n c 3 18n eb 4 5 105n c 4 eb 4 5 105n c 習(xí)題 3 如圖所示 點電荷q與9q靜止于真空中 相距r 它們均為正電荷 求 1 連線中點a的場強(qiáng)ea 2 求場強(qiáng)為0的點位置 答案 1 ea 8kq2 r2 2 離q距離為r 4 電場線 1 引入 英國物理學(xué)家法拉第首先引入了電場強(qiáng)度的圖象 他在電場中畫了一些曲線 使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強(qiáng)方向一致 這些曲線就叫做電場線 請看仔細(xì)了 請看仔細(xì)了 正點電荷的電場線 負(fù)點電荷的電場線 常見的電場線 發(fā)散狀 會聚狀 等量同號正點電荷電場的電場線 等量異號點電荷電場的電場線 常見的電場線 相吸狀 排斥狀 常見的電場線 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)處處相等 勻強(qiáng)電場的電場線是互相平行的 等間距的直線 1 電場線起始于正電荷或無窮遠(yuǎn)處 終止于無限遠(yuǎn)處或負(fù)電荷 2 電場線不是閉合的曲線3 同一電場中電場線的疏密程度表示場強(qiáng)的大小 二 電場線的特征 5 電場線不會相交 也不會相切 6 電場線是假想的 實際電場中并不存在 4 電場線上每一點的切線方向和該點的場強(qiáng)方向一致 特點 a 離點電荷越近 電場線越密 場強(qiáng)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(qiáng)大小處處相等 方向不同 球面半徑越大 球面上電場線分布越疏 三 幾種常見電場中電場線的分布及特點1 正點電荷的電場中電場線的分布 發(fā)散狀中心對稱圖形 像太陽光芒四射 會聚狀中心對稱圖形 2 負(fù)點電荷的電場線分布的平面圖 起始無窮遠(yuǎn)處 終止于負(fù)電荷 在以負(fù)點電荷為球心的球面上 電場線疏密相同 但切向各不相同 球面半徑越大 球面上電場線分布越疏 像黑洞把周圍物體全吸進(jìn)來 3 兩個等量異種點電荷的電場線分布的平面圖 像燈籠一樣和諧對稱 像條形磁鐵的磁感線 關(guān)于兩電荷連線和中垂線的軸對稱圖形 相吸狀 特點 a 沿點電荷的連線 場強(qiáng)先變小后變大 b 兩點電荷連線中垂面 中垂線 上 場強(qiáng)方向均相同 且總與中垂面 中垂線 垂直 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(qiáng)相等 4 等量同種電荷的電場線分布的平面圖 相斥狀 兩軍對壘排兵布陣完畢 關(guān)于兩電荷連線和中垂線的軸對稱圖形 等量同種電荷的電場線分布的平面圖 4 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(qiáng)為0b 兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏 但場強(qiáng)并不為0c 兩點電荷連線的中點到無限遠(yuǎn)電場線先變密后變疏 d 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(qiáng)大小相等 起始于正電電荷 終止于無窮遠(yuǎn)處 5 帶等量異種電荷平行金屬板間的電場線分布的平面圖 起始于正電荷 終止于負(fù)電荷 除邊緣外 兩個金屬板之間的電場線疏密均勻 切向相同 為平行等距同向直線 株距行距都相等的樹林 兩個異名磁極之間的磁感線 電場線是電荷的運動軌跡嗎 v0 0 f v0 0 f 此時軌跡與電場線重合 此時軌跡是曲線 與電場線不重合 例1 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(fù)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(fù)電荷在b點處受到的電場力方向沿b點切線方向 b 例2 如圖為一條電場線 下列說法正確的是 a ea一定大于ebb 因電場線是直線 所以是勻強(qiáng)電場 故ea ebc a點電場方向一定由a指向bd ab兩點的場強(qiáng)方向不能確定 c 例3 正檢驗電荷q在電場中p點處開始向q點作減速運動 且運動的加速度值越來越小 重力不計 則可以確定它所處的電場可能是 c 例4 如圖a