1-3《電場(chǎng)強(qiáng)度》教學(xué)課件—孫小林

1、1.3電場(chǎng)強(qiáng)度第一章靜電場(chǎng) 兩電荷不直接接觸，它們之間的相互兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的作用是怎樣產(chǎn)生的? ?B +A+ 電荷電荷A A電場(chǎng)電場(chǎng) 電荷電荷B B一、電場(chǎng)：一、電場(chǎng)：2 2、基本性質(zhì)：、基本性質(zhì)： 對(duì)放入其中的對(duì)放入其中的電荷電荷有力的作用。有力的作用。1 1、定義：、定義：存在于存在于電荷電荷周圍的特殊周圍的特殊物質(zhì)物質(zhì)。 場(chǎng)源電荷試探電荷（檢驗(yàn)電荷）電量很?。ú挥绊懺妶?chǎng)）電量很?。ú挥绊懺妶?chǎng)）體積很?。梢援?dāng)作點(diǎn)電荷）體積很小（可以當(dāng)作點(diǎn)電荷）現(xiàn)象總結(jié)現(xiàn)象總結(jié): :同一電荷同一電荷q q在電場(chǎng)中不同在電場(chǎng)中不同位置受到的電場(chǎng)力一般不同位置受到的電場(chǎng)力一

2、般不同. .猜想：猜想：能否用電場(chǎng)力的大小表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱？能否用電場(chǎng)力的大小表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱？ 不同的電荷不同的電荷q q在電場(chǎng)的同一點(diǎn)所受的在電場(chǎng)的同一點(diǎn)所受的電場(chǎng)力電場(chǎng)力F F是不同的。是不同的。F/q能反映能反映單位電荷受到的電場(chǎng)力的性質(zhì)單位電荷受到的電場(chǎng)力的性質(zhì)電場(chǎng)的強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)弱弱在電場(chǎng)中在電場(chǎng)中不同的點(diǎn)不同的點(diǎn)，比值，比值F/q一般是一般是不同不同的。的。在電場(chǎng)中的在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)同一點(diǎn)，比值，比值F/q是是恒定恒定的，與的，與q q無關(guān)。無關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明：實(shí)驗(yàn)表明：? ? 怎樣描述不同位置電場(chǎng)的強(qiáng)弱？怎樣描述不同位置電場(chǎng)的強(qiáng)弱？須找一個(gè)與檢驗(yàn)電荷無關(guān)而由電場(chǎng)決定的物理量！須找一個(gè)與檢驗(yàn)

3、電荷無關(guān)而由電場(chǎng)決定的物理量！1. 1.定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F F跟跟它的電荷量它的電荷量q q的的比值比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)，用稱場(chǎng)強(qiáng)，用E E表示。表示。4.4.物理意義：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，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關(guān)與放入的試探電荷無關(guān)。 3.3.單位：?jiǎn)挝唬?(N/C) (N/C) ， (V/m) (V/m) ，1 1 V/mV/m=1N/C=1N/C2.2.定義式：定義式：FEq適用于一切電場(chǎng)適用于一切電場(chǎng)二、電場(chǎng)強(qiáng)度二、電場(chǎng)強(qiáng)度+

4、Q+qFE+Q-qFE按照規(guī)定：按照規(guī)定：負(fù)電荷負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)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)方向力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反相反。5.5.場(chǎng)強(qiáng)的矢量性：場(chǎng)強(qiáng)的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF物理學(xué)中規(guī)定，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方物理學(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向跟正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同檢測(cè)檢測(cè)1：真空中有一電荷量為真空中有一電荷量為-110-4C的點(diǎn)電荷，在距的點(diǎn)電荷，在距離點(diǎn)電荷離點(diǎn)電荷1m處的處的A點(diǎn)放一電荷量為點(diǎn)放一電荷量為410-9C的檢驗(yàn)電荷，的檢驗(yàn)電荷，檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力大小為檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力大

5、小為_N，方向，方向_, A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為_N/C,方向方向_；換成電荷量；換成電荷量為為-310-9C的檢驗(yàn)電荷，則檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力為的檢驗(yàn)電荷，則檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力為_N,方向方向_;該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為 N/C，方向，方向_。如果把檢驗(yàn)電荷取走，則。如果把檢驗(yàn)電荷取走，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為_3.610-3水平向左水平向左水平向左水平向左91052.710-3水平向右水平向右9105水平向左水平向左9105水平向左水平向左1. 一點(diǎn)正點(diǎn)電荷的電荷量為一點(diǎn)正點(diǎn)電荷的電荷量為Q Q，在距此點(diǎn)電，在距此點(diǎn)電荷荷r r處的處的A A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少？方向如何？點(diǎn)的電場(chǎng)

6、強(qiáng)度是多少？方向如何？ 設(shè)想在設(shè)想在A A點(diǎn)放一個(gè)電點(diǎn)放一個(gè)電荷量為荷量為+q+q的試探電荷，的試探電荷，則它所受到的電場(chǎng)力為則它所受到的電場(chǎng)力為則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為Q Q是場(chǎng)源電荷的電量，是場(chǎng)源電荷的電量，r r是場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離是場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離 真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)是由產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷和該點(diǎn)距場(chǎng)源電荷的距離決定的，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)三、真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度三、真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度如果是正電荷，如果是正電荷，E E的方向就的方向就是沿著是沿著PQPQ的連線并背離的連線并背離Q Q；如果是負(fù)電荷：如果是負(fù)電荷：E E的方向就的方向就是沿著是沿著PQP

7、Q的連線并指向的連線并指向Q Q 場(chǎng)源電荷場(chǎng)源電荷2.真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度適用范圍適用范圍FEq2QEkr定義式，適用定義式，適用于一切電場(chǎng)于一切電場(chǎng)決定式，僅決定式，僅對(duì)點(diǎn)電荷的對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用電場(chǎng)適用q q是檢驗(yàn)電荷，是檢驗(yàn)電荷，E E與與q q大小、有大小、有無無關(guān)無無關(guān)由場(chǎng)源電荷由場(chǎng)源電荷Q Q及該點(diǎn)到及該點(diǎn)到Q Q的的距離距離r r決定決定3.3.FEq2QEkr和的區(qū)別：檢測(cè)檢測(cè)2 2: :關(guān)于關(guān)于 和和 ，下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）（1 1）式中，式中，F(xiàn) F是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q q是是放入電場(chǎng)中電

8、荷的電量放入電場(chǎng)中電荷的電量（2 2）式中，式中，F(xiàn) F是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q q是是產(chǎn)生電場(chǎng)電荷的電量產(chǎn)生電場(chǎng)電荷的電量（3 3）式中，式中，Q Q是放入電場(chǎng)中的電荷的電量是放入電場(chǎng)中的電荷的電量（4 4）式中，式中，Q Q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電量是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電量A A、（、（1 1）（）（3 3）B B、（、（2 2）（）（3 3）C C、（、（1 1）（）（4 4）D D、（、（2 2）（）（4 4）qFE 2rQkE 答案：答案：C檢測(cè)檢測(cè)3 3：關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說法正確的（：關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說法正確的（ ） A.A.E E= =F/qF/q

9、，若，若q q減半，則該處的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼臏p半，則該處的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼? 2 倍倍 B.B.E E= =kQ/kQ/r r2 2中，中，E E與與Q Q成正比，而與成正比，而與r r平方成反比平方成反比 C.C.在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心，在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心，r r為半徑的球面上，為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均相同各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均相同 D.D.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向的電場(chǎng)力的方向答案：答案：B結(jié)論：結(jié)論：可以用矢量運(yùn)算的平行四邊形定則求合電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)?？梢杂檬噶窟\(yùn)算的平行四邊形定則求合電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)。四、電場(chǎng)的疊加四、電場(chǎng)的疊加檢測(cè)檢測(cè)4:如

10、圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1 =+3.010-8C和和Q2 =-3.010-8C，它們相距，它們相距0.1m， A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離的距離r相等，相等，r=0.1m 。求：。求：（1）電場(chǎng)中）電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。（2）在）在A點(diǎn)放入電量點(diǎn)放入電量q=-1 10-6C 求它受的電場(chǎng)力。求它受的電場(chǎng)力。 Q Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A A作業(yè)：作業(yè)：為了確定電場(chǎng)中為了確定電場(chǎng)中P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，用細(xì)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，用細(xì)絲線懸掛一個(gè)帶負(fù)電荷的小球去探測(cè)。當(dāng)球在絲線懸掛一個(gè)帶負(fù)電荷的小

11、球去探測(cè)。當(dāng)球在P點(diǎn)點(diǎn)靜止后，測(cè)出懸線與豎直方向夾角為靜止后，測(cè)出懸線與豎直方向夾角為37。已知。已知P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向在水平方向上，小球重力為點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向在水平方向上，小球重力為4.010-3N。所帶電量為所帶電量為0.01C，取，取Sin37= 0.6，求，求P點(diǎn)的電場(chǎng)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向？強(qiáng)度的大小和方向？37 0 PF電mgF拉E電場(chǎng)線是為了電場(chǎng)線是為了形象形象描述電場(chǎng)而引入的描述電場(chǎng)而引入的假象假象的的曲線曲線,曲線上每點(diǎn)的曲線上每點(diǎn)的切線切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。強(qiáng)度的方向。1 1、定義、定義: :2 2、幾種常見的電場(chǎng)線、幾種常見的電場(chǎng)線五、電場(chǎng)線五、電場(chǎng)線

12、3 3、電場(chǎng)線的特征、電場(chǎng)線的特征4 4、電場(chǎng)線不相交。、電場(chǎng)線不相交。1 1、電場(chǎng)線的、電場(chǎng)線的疏密疏密代表場(chǎng)強(qiáng)的代表場(chǎng)強(qiáng)的大小大小3 3、電場(chǎng)線起始于正電荷（無窮遠(yuǎn)）、電場(chǎng)線起始于正電荷（無窮遠(yuǎn)） 終止于負(fù)電荷（無窮遠(yuǎn)）終止于負(fù)電荷（無窮遠(yuǎn)） 。5 5、電場(chǎng)線不閉合。、電場(chǎng)線不閉合。疏疏小小密密大大2 2、電場(chǎng)線上某點(diǎn)的、電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。檢測(cè)檢測(cè)5：如圖，是靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分：如圖，是靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布，下列說法正確的是：（布，下列說法正確的是：（ ）A、這個(gè)電場(chǎng)只能是負(fù)電荷的電場(chǎng)、這個(gè)電場(chǎng)只能是負(fù)電荷的電場(chǎng)B、點(diǎn)電荷、點(diǎn)電荷

13、q在在A、B兩處受到的電場(chǎng)力兩處受到的電場(chǎng)力FBFAC、點(diǎn)電荷、點(diǎn)電荷q在在A、B兩處的加速度大小，兩處的加速度大小，aAaB （不計(jì)重力）（不計(jì)重力）D、負(fù)電荷在、負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力方向沿點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力方向沿B點(diǎn)切點(diǎn)切 線方向線方向AB答案：答案：B檢測(cè)檢測(cè)6：如圖所示為某一點(diǎn)電荷：如圖所示為某一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，中的一條電場(chǎng)線，A、B為電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，為電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一電子以某一速度沿電場(chǎng)線由一電子以某一速度沿電場(chǎng)線由A運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到B的過的過程中，動(dòng)能增加，則可以判斷程中，動(dòng)能增加，則可以判斷A、電場(chǎng)線方向由、電場(chǎng)線方向由B指向指向AB、場(chǎng)強(qiáng)大小、場(chǎng)強(qiáng)大小EAEBC、若、若Q為負(fù)電荷，則為負(fù)電荷，則Q在在B點(diǎn)右側(cè)點(diǎn)右側(cè)D、Q不可能為正電荷不可能為正電荷AB答案：答案：APQPQPQ檢測(cè)檢測(cè)7：正檢驗(yàn)電荷正檢驗(yàn)電荷q在電場(chǎng)中在電場(chǎng)中P點(diǎn)處開始向點(diǎn)處開始向Q點(diǎn)點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的加速度值越來越?。ㄖ刈鳒p速運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的加速度值越來越?。ㄖ亓Σ挥?jì)），則可以確定它所處的電場(chǎng)可能是：力不計(jì)），則可以確定它所處的電場(chǎng)可能是：( )ABCDPQ 答案：答案：C檢測(cè)檢測(cè)8：在等量異種點(diǎn)電荷連線及其中垂線上：在等量異種點(diǎn)電荷連線及其中垂線上有對(duì)稱點(diǎn)有對(duì)稱點(diǎn)AB和和CD，如圖，下列說法正確的是，如圖，下列說法正確的是AEAEB，兩