電場(chǎng)強(qiáng)度及電場(chǎng)線

1、提問：提問：1.1.點(diǎn)電荷的定義，帶電體可是為點(diǎn)電荷的條件？點(diǎn)電荷的定義，帶電體可是為點(diǎn)電荷的條件？2.2.庫(kù)侖定律的內(nèi)容、公式、使用條件？庫(kù)侖定律的內(nèi)容、公式、使用條件？結(jié)合預(yù)習(xí)內(nèi)容回答以下問題：結(jié)合預(yù)習(xí)內(nèi)容回答以下問題：（一）電荷之間的相互作用力是如何產(chǎn)生的？（一）電荷之間的相互作用力是如何產(chǎn)生的？+AB +電場(chǎng)電場(chǎng)電電 場(chǎng)場(chǎng)電荷電荷 A電荷電荷 B產(chǎn)生產(chǎn)生作用于作用于產(chǎn)生產(chǎn)生作用于作用于一一. .電場(chǎng)電場(chǎng)1 1、定義、定義: :電場(chǎng)是電場(chǎng)是電荷周圍電荷周圍客觀存在客觀存在的一種特殊的一種特殊物質(zhì)物質(zhì)。2 2、基本性質(zhì)：、基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力叫對(duì)放入其中的電荷有力的

2、作用，這種力叫電場(chǎng)力電場(chǎng)力。（二）怎樣描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱？（二）怎樣描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱？場(chǎng)源電荷：即產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷場(chǎng)源電荷：即產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷Q。試探電荷：電量充分小，體積充分小的電荷試探電荷：電量充分小，體積充分小的電荷q。實(shí)驗(yàn)表明：實(shí)驗(yàn)表明：電場(chǎng)中的電場(chǎng)中的同同一點(diǎn)，比值一點(diǎn)，比值F/qF/q是是一定一定的。的。放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場(chǎng)力放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場(chǎng)力F F跟它的電荷量跟它的電荷量q q的的比值比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)，用，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)，用E E表示。表示。 1.1.定義：定義： 2.2.定義式：定義式： 二、電場(chǎng)強(qiáng)度二、電場(chǎng)強(qiáng)度+FqQqF

3、E 規(guī)定與正試探電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相同。規(guī)定與正試探電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相同。 與負(fù)試探電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相反。與負(fù)試探電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向相反。 4.4.方向：方向：3.3.單位：?jiǎn)挝唬?N/C(N/C(牛牛/ /庫(kù)庫(kù)) ) ， V/m(V/m(伏伏/ / 米米) ) ，1 V/m=1N/C1 V/m=1N/C 5. 5. 說明：說明：（1 1）它能反應(yīng)電場(chǎng)的性質(zhì)，由電場(chǎng)本身決定，與）它能反應(yīng)電場(chǎng)的性質(zhì)，由電場(chǎng)本身決定，與檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電荷q q 無關(guān)。無關(guān)。（2 2）知道某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)）知道某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E E，任意電荷量，任意電荷量q q 所受的電場(chǎng)力，所受的電場(chǎng)力，F(xiàn)Eq

4、 ( (矢量矢量) ) 例題：電場(chǎng)中有一點(diǎn)例題：電場(chǎng)中有一點(diǎn)P,P,下列說法正確的有（下列說法正確的有（ ） A. A. 若放在若放在P P點(diǎn)的電荷的電荷量減半，則點(diǎn)的電荷的電荷量減半，則P P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半 B. B. 若若P P點(diǎn)沒有試探電荷，則點(diǎn)沒有試探電荷，則P P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零 C. PC. P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大 D. PD. P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是放在該點(diǎn)的電荷受電場(chǎng)力的方向是放在該點(diǎn)的電荷受電場(chǎng)力的方向C（三）點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小？（三）點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小？利用電場(chǎng)強(qiáng)度的定

5、義和庫(kù)侖定律，推導(dǎo)點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度利用電場(chǎng)強(qiáng)度的定義和庫(kù)侖定律，推導(dǎo)點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。三、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)三、點(diǎn)電荷的電場(chǎng) 1. 1.點(diǎn)電荷在點(diǎn)電荷在 r r 處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小：處的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。? (Q Q表示表示場(chǎng)源電荷場(chǎng)源電荷的電量的電量) )（適用條件：真空中的點(diǎn)電荷）（適用條件：真空中的點(diǎn)電荷）2rQkE 2. 2.點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度方向：點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度方向：+-正正點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向背離背離電荷；電荷；負(fù)負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向指向指向電荷電荷3.3.比較公式比較公式 和和FEq2QEkrFEq 是場(chǎng)強(qiáng)定義式，適用于所有電場(chǎng)；是場(chǎng)強(qiáng)定義式，適用于所有電場(chǎng)；2

6、QEkr 是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)決定式，適用于是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)決定式，適用于真空中的點(diǎn)電荷真空中的點(diǎn)電荷形成形成的電場(chǎng)。的電場(chǎng)。（四）合電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)怎么求？（四）合電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)怎么求？四、四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加 1. 1. 電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，場(chǎng)強(qiáng)疊加應(yīng)遵循平行四邊形定則。電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，場(chǎng)強(qiáng)疊加應(yīng)遵循平行四邊形定則。 2. 2. 均勻帶電球體（或球殼）外部場(chǎng)強(qiáng)公式：均勻帶電球體（或球殼）外部場(chǎng)強(qiáng)公式：2QEkrr r 為球外某點(diǎn)到球心的距離，為球外某點(diǎn)到球心的距離，Q Q為整個(gè)球體所帶電量。為整個(gè)球體所帶電量。3. 3. （1 1）等量異種點(diǎn)電荷的中垂線的合場(chǎng)強(qiáng)大?。海┑攘慨惙N點(diǎn)電荷的中垂線的合場(chǎng)強(qiáng)大小

7、：（2 2）等量同種點(diǎn)電荷的中垂線的合場(chǎng)強(qiáng)大?。海┑攘客N點(diǎn)電荷的中垂線的合場(chǎng)強(qiáng)大小：從連線中點(diǎn)向無窮遠(yuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小。從連線中點(diǎn)向無窮遠(yuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小。從連線中點(diǎn)向無窮遠(yuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小。從連線中點(diǎn)向無窮遠(yuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小。問題（一）什么是電場(chǎng)線？電場(chǎng)線有哪些特點(diǎn)？問題（一）什么是電場(chǎng)線？電場(chǎng)線有哪些特點(diǎn)？ （二）什么是勻強(qiáng)電場(chǎng)？勻強(qiáng)電場(chǎng)線分布的特點(diǎn)是什么？（二）什么是勻強(qiáng)電場(chǎng)？勻強(qiáng)電場(chǎng)線分布的特點(diǎn)是什么？五、五、電場(chǎng)線電場(chǎng)線1 1、定義、定義: :為為形象描述電場(chǎng)而引入的有方向的曲線形象描述電場(chǎng)而引入的有方向的曲線。并不真實(shí)存在并不真實(shí)存在。2 2、電場(chǎng)線的特征、電場(chǎng)線的特征1）、電場(chǎng)

8、線不閉合，從正電荷（或無窮遠(yuǎn)）出發(fā)，終止）、電場(chǎng)線不閉合，從正電荷（或無窮遠(yuǎn)）出發(fā)，終止于無窮遠(yuǎn)（或負(fù)電荷）。于無窮遠(yuǎn)（或負(fù)電荷）。2）、電場(chǎng)線不會(huì)相交。）、電場(chǎng)線不會(huì)相交。3）、電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。）、電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。4）、電場(chǎng)線）、電場(chǎng)線密密場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)大大，電場(chǎng)線，電場(chǎng)線疏疏場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)小。小。3 3、幾種常見電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn)、幾種常見電場(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)線分布）、正負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、離點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大、離點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大b b、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場(chǎng)線與

9、球面垂直，且所有電場(chǎng)線、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場(chǎng)線與球面垂直，且所有電場(chǎng)線方向均不同。方向均不同。2 2）、等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布）、等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向從正電荷指向負(fù)電荷。沿兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向從正電荷指向負(fù)電荷。沿兩點(diǎn)電荷連線方向連線方向 ，場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大。，場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大。b b、中垂線上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同。、中垂線上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同。兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)沿中垂線兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)沿中垂線到無窮遠(yuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小。到無窮遠(yuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小。3 3）、等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布）、等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：特點(diǎn)：a、兩點(diǎn)電荷連線中、兩

10、點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為0，向兩側(cè)場(chǎng)強(qiáng)逐漸增大。，向兩側(cè)場(chǎng)強(qiáng)逐漸增大。b、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)沿中垂線到無窮遠(yuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)先變大后變、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)沿中垂線到無窮遠(yuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)先變大后變小。小。4 4）、勻強(qiáng)電場(chǎng)）、勻強(qiáng)電場(chǎng)特點(diǎn)：特點(diǎn)： 電場(chǎng)線是間隔相等的平行線。電場(chǎng)線是間隔相等的平行線。4.帶電粒子沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)的條件帶電粒子沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)的條件1）電場(chǎng)線是直線；）電場(chǎng)線是直線；2）帶電粒子的初速度為零或速度方向與電場(chǎng)線共線；）帶電粒子的初速度為零或速度方向與電場(chǎng)線共線；3）其僅受電場(chǎng)力的作用。）其僅受電場(chǎng)力的作用。電場(chǎng)看不見,摸不著,為了形象地了解和描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，法拉第引入

11、了電場(chǎng)線。五五、電電場(chǎng)線場(chǎng)線1 1、電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條有方電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。2 2、電場(chǎng)線的電場(chǎng)線的疏密疏密程度反映電場(chǎng)的程度反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱強(qiáng)弱：電場(chǎng)線越密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大電場(chǎng)線越密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大；反之越稀的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越小。；反之越稀的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越小。ABE E問題：任意兩條電場(chǎng)線可相交嗎?+ 3、幾種典型的電場(chǎng)線幾種典型的電場(chǎng)線正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)線等量異種電荷形成的電場(chǎng)線等量異種電荷形成的電場(chǎng)線等量同種電荷形成的電場(chǎng)線等