電場強(qiáng)度精品課件(值得一看)

1、議一議：議一議： 1、目前學(xué)過的按性質(zhì)命名的力哪、目前學(xué)過的按性質(zhì)命名的力哪些需要接觸才能發(fā)生？些需要接觸才能發(fā)生？2、哪些不需要？、哪些不需要？ 彈力、摩擦力彈力、摩擦力 重力、萬有引力重力、萬有引力3、電荷之間相互作用呢？、電荷之間相互作用呢？ 不需要接觸的力如何發(fā)生呢？不需要接觸的力如何發(fā)生呢？ 對此歷史上都有哪些認(rèn)識？對此歷史上都有哪些認(rèn)識？不需要！不需要！學(xué)習(xí)任務(wù)一：閱讀教材第學(xué)習(xí)任務(wù)一：閱讀教材第10頁，頁，“電場電場”。思考：。思考：1、都學(xué)到哪些知識？、都學(xué)到哪些知識？一類是一類是實(shí)物物質(zhì)實(shí)物物質(zhì)，即由分子、原子等微粒構(gòu)成的物，即由分子、原子等微粒構(gòu)成的物質(zhì)，如水、鐵塊等質(zhì)，如

2、水、鐵塊等一類是一類是場場：如電場、磁場、引力場等：如電場、磁場、引力場等, 場是客觀存在的一種場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)特殊物質(zhì)形態(tài)。物質(zhì)物質(zhì)2、電場是假想的還是一種客觀存在的物質(zhì)？它有什么、電場是假想的還是一種客觀存在的物質(zhì)？它有什么特殊性？特殊性？總結(jié)：總結(jié)：1、電場（客觀存在的物質(zhì)）來源：電荷、電場（客觀存在的物質(zhì)）來源：電荷 2、電場最基本的性質(zhì)：對放入其中電荷有力的、電場最基本的性質(zhì)：對放入其中電荷有力的作用！作用！檢驗(yàn)方法：檢驗(yàn)方法：把一個(gè)帶電體放入其中，看是否把一個(gè)帶電體放入其中，看是否受到力的作用。受到力的作用。思維探究：思維探究：1、用什么可以檢驗(yàn)空間存在看不、用什么可

3、以檢驗(yàn)空間存在看不見又摸不著的電場？見又摸不著的電場？2、我們在研究一個(gè)電場時(shí)，能否隨便放一、我們在研究一個(gè)電場時(shí)，能否隨便放一個(gè)帶電體在電場中？個(gè)帶電體在電場中？檢驗(yàn)電荷（試探電荷）檢驗(yàn)電荷（試探電荷）： 用來檢驗(yàn)電場的電量很?。ú挥绊懺娪脕頇z驗(yàn)電場的電量很?。ú挥绊懺妶觯?；體積很小（可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)）的電荷。場）；體積很小（可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)）的電荷?！皟尚尚　?3、能否就用檢驗(yàn)電荷所受的電場力來描述、能否就用檢驗(yàn)電荷所受的電場力來描述某點(diǎn)電場的強(qiáng)弱？某點(diǎn)電場的強(qiáng)弱？A+q+Q 如圖，電荷如圖，電荷Q Q周圍存在電場，把試探電荷周圍存在電場，把試探電荷q q放放入電場中入電場中A A，電荷，電

4、荷q q要受到電場力要受到電場力F F的作用，的作用，在在A點(diǎn)點(diǎn)換上換上+2q的電荷的電荷,所受的所受的作用力是否相等？作用力是否相等？ F 不能不能電場中同一點(diǎn)，強(qiáng)弱和方向是不變電場中同一點(diǎn)，強(qiáng)弱和方向是不變的。但我們得出不一樣的答案，說的。但我們得出不一樣的答案，說明什么？明什么？ 如圖所示，在場電荷如圖所示，在場電荷Q 形成的電場中形成的電場中A 點(diǎn)，分別放一點(diǎn)，分別放一檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電荷+q , +2q , +3q ，分別計(jì)算檢驗(yàn)電荷所受的電場力分別計(jì)算檢驗(yàn)電荷所受的電場力大小和大小和F / q 的比值的比值。3q2qq F / q電場力電場力 F檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電荷的電荷量的電荷量q Qq

5、A+FrkQ qr2kQr22kQ qr2kQr23kQ qr2kQr2繼續(xù)探究繼續(xù)探究：如果將如果將檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電荷+q 放在放在Q 形成的電場中形成的電場中B 點(diǎn)（點(diǎn)（B離離Q距離為距離為2r）呢？）呢？實(shí)驗(yàn)表明：實(shí)驗(yàn)表明：1. 1.電場中的電場中的同同一點(diǎn)，不同電荷所受力不同，比一點(diǎn)，不同電荷所受力不同，比值值F/qF/q是是一定一定的的。2.2.電場中電場中不同不同的點(diǎn)，同一電荷所受力也不同，的點(diǎn)，同一電荷所受力也不同，比值比值F/qF/q一般是一般是不同不同的。的。結(jié)論結(jié)論: : F/qF/q能反映電場中某點(diǎn)能反映電場中某點(diǎn)的強(qiáng)弱的強(qiáng)弱。學(xué)習(xí)任務(wù)二：學(xué)習(xí)任務(wù)二：思考：思考：1、電場強(qiáng)

6、度這個(gè)物理量、電場強(qiáng)度這個(gè)物理量“誕生誕生”過程？過程？2、一個(gè)新的物理量應(yīng)圍繞哪幾方面進(jìn)行學(xué)習(xí)？、一個(gè)新的物理量應(yīng)圍繞哪幾方面進(jìn)行學(xué)習(xí)？通過電場基本性質(zhì)通過電場基本性質(zhì) 電場力不能描述電場強(qiáng)弱電場力不能描述電場強(qiáng)弱 這個(gè)比值能客觀反映電場強(qiáng)弱這個(gè)比值能客觀反映電場強(qiáng)弱 從電場力入手從電場力入手探究電場力與電荷量比值探究電場力與電荷量比值物理意義：物理意義：定義：定義：單位單位:量性量性:電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度放入電場中某一點(diǎn)的電荷所受的電場力放入電場中某一點(diǎn)的電荷所受的電場力F 跟跟它的電荷量它的電荷量q 的比值叫做的比值叫做電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度。qFE 矢量。規(guī)定電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向跟矢量。規(guī)定

7、電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向跟正正電荷在該點(diǎn)所受電場力的電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向相同。方向相同。N/C （牛牛/ /庫庫 ）V / m (伏伏/ 米米)描述電場強(qiáng)弱和方向的物理量。描述電場強(qiáng)弱和方向的物理量。 特別說明：特別說明：電場中任一點(diǎn)電場強(qiáng)度電場中任一點(diǎn)電場強(qiáng)度E 的大小都是由的大小都是由電場本身的性質(zhì)來決定的，與該點(diǎn)電場本身的性質(zhì)來決定的，與該點(diǎn)有無檢驗(yàn)電荷有無檢驗(yàn)電荷或者或者放入放入的檢驗(yàn)電荷的檢驗(yàn)電荷q 的大小的大小無關(guān)。無關(guān)。 1 1、電場中有一點(diǎn)、電場中有一點(diǎn)P P，下列哪些說法正確的是（，下列哪些說法正確的是（ ）A A 若放在若放在P P點(diǎn)的試探電荷的電量減半，則點(diǎn)的試探電

8、荷的電量減半，則P P點(diǎn)點(diǎn)的場強(qiáng)減半。的場強(qiáng)減半。B B 若若P P點(diǎn)沒有點(diǎn)沒有試探試探電荷，則電荷，則P P點(diǎn)的場強(qiáng)為零。點(diǎn)的場強(qiáng)為零。C PC P點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一電荷在點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P P點(diǎn)受到的點(diǎn)受到的電場力越大。電場力越大。D PD P點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)辄c(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)樵囂皆囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向電荷在該點(diǎn)的受力方向C課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2 2、真空中有一電場，在電場中的、真空中有一電場，在電場中的P P點(diǎn)放一電點(diǎn)放一電量為量為4 41010-9-9C C的的試探試探電荷，它受到的電場力電荷，它受到的電場力 2 21010-5-5NN，則，則P P點(diǎn)的場強(qiáng)度點(diǎn)的場強(qiáng)度 N/CN/

9、C；把；把試探試探電荷的電量減少為電荷的電量減少為2 21010-9-9C C，則檢驗(yàn)電荷所受，則檢驗(yàn)電荷所受的電場力為的電場力為 NN。 如果把這個(gè)如果把這個(gè)試探試探電荷取走，電荷取走，則則P P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為點(diǎn)的電場強(qiáng)度為 N/CN/C。5103110-55103課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練解答此題有何啟示？解答此題有何啟示？ （1 1）電場強(qiáng)度）電場強(qiáng)度E 的大小由電場本身的性質(zhì)來決定的，與的大小由電場本身的性質(zhì)來決定的，與該點(diǎn)該點(diǎn)有無檢驗(yàn)電荷有無檢驗(yàn)電荷或者或者放入的檢驗(yàn)電荷放入的檢驗(yàn)電荷q 的大小的大小無關(guān)。無關(guān)。 （2）電場力的大?。╇妶隽Φ拇笮=qE由檢驗(yàn)電荷電荷量和場強(qiáng)由檢驗(yàn)電荷電荷量和

10、場強(qiáng)E共同共同決定。決定。 故故 點(diǎn)電荷在點(diǎn)電荷在 r 處的電場強(qiáng)度大小為處的電場強(qiáng)度大小為理論推導(dǎo)：在點(diǎn)電荷理論推導(dǎo)：在點(diǎn)電荷Q 形成的電場中，距形成的電場中，距Q 為為 r 處場強(qiáng)大小為多少？處場強(qiáng)大小為多少？FE2rqQkF qFE 2rQkE r+qQP推導(dǎo)過程：在點(diǎn)電荷推導(dǎo)過程：在點(diǎn)電荷Q 形成的電場中，距形成的電場中，距Q 為為 r 的的P 點(diǎn)，檢點(diǎn)，檢驗(yàn)電荷受到的電場力為驗(yàn)電荷受到的電場力為 根據(jù)電場強(qiáng)度的定義，可知根據(jù)電場強(qiáng)度的定義，可知P 點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為(Q表示表示場源電荷場源電荷的電量的電量)學(xué)習(xí)任務(wù)三：點(diǎn)電荷的電場學(xué)習(xí)任務(wù)三：點(diǎn)電荷的電場 電場強(qiáng)度的

11、疊加電場強(qiáng)度的疊加結(jié)論：真空中點(diǎn)電荷的場強(qiáng)結(jié)論：真空中點(diǎn)電荷的場強(qiáng)2QEkr+- 由庫侖定律和場強(qiáng)的定義式推導(dǎo)由庫侖定律和場強(qiáng)的定義式推導(dǎo)1 1、大小、大小2.2.場強(qiáng)方向：場強(qiáng)方向：正正點(diǎn)電荷電場方向點(diǎn)電荷電場方向背離背離電荷電荷 負(fù)負(fù)點(diǎn)電荷電場方向點(diǎn)電荷電場方向指向指向電荷電荷 辨析：到點(diǎn)電荷辨析：到點(diǎn)電荷距離相同的點(diǎn)場強(qiáng)相距離相同的點(diǎn)場強(qiáng)相等！這種說法對嗎？等！這種說法對嗎？場場強(qiáng)強(qiáng)是是矢矢量！量！+1Q2QP 如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，在幾個(gè)點(diǎn)電荷共同形成的如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，在幾個(gè)點(diǎn)電荷共同形成的電場中，如何求某點(diǎn)的電場強(qiáng)度呢？電場中，如何求某點(diǎn)的電場強(qiáng)度呢？1E2E 因?yàn)殡妶?/p>

12、強(qiáng)度是矢量，若幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，這時(shí)某因?yàn)殡妶鰪?qiáng)度是矢量，若幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，這時(shí)某點(diǎn)的電場強(qiáng)度，等于點(diǎn)的電場強(qiáng)度，等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)單獨(dú)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)單獨(dú)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的的矢量和矢量和。1E2E+1Q2QPEE電場的疊加電場的疊加QrPrQP2QEkr一個(gè)半徑為一個(gè)半徑為R R的的均勻均勻帶電球體（或球殼）在帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場與一個(gè)位于球心的、電荷外部產(chǎn)生的電場與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場相同量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場相同 如圖，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷如圖，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q Q1 1=+3.0=+3.01010-8-8C C和和Q Q

13、2 2=-3.0=-3.01010-8-8C C，它們相距，它們相距0.1m0.1m。求電場中。求電場中A A點(diǎn)的場強(qiáng)。點(diǎn)的場強(qiáng)。A A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r r相等，相等，r=0.1mr=0.1m。 Q2AQ1r r2 22kQ2kQ1 1cos60cos60=代入數(shù)值得：代入數(shù)值得：E=2.7E=2.710104 4 N/CN/C合場強(qiáng)合場強(qiáng)E E的大小為的大小為 E= EE= E1 1cos60cos60+ E+ E2 2cos60cos60解：點(diǎn)電荷解：點(diǎn)電荷Q Q1 1和和Q Q2 2的電場在的電場在A A點(diǎn)的場強(qiáng)分別為點(diǎn)的場強(qiáng)分別為E E1 1和和E E2 2，

14、它們大小相等，方向如圖中所示。它們大小相等，方向如圖中所示。E1E2EE的方向如圖（水平向右）的方向如圖（水平向右）鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 真空中，兩個(gè)等量異種電荷電量數(shù)值真空中，兩個(gè)等量異種電荷電量數(shù)值均為均為q，相距，相距r 。兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)。兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)P處的電場強(qiáng)處的電場強(qiáng)度的大小為度的大小為 A、0 B、2kqr2 C 、4kqr2 D、 8kqr2 D+QQP在電場中假想畫出的一系列帶箭頭的曲線。在電場中假想畫出的一系列帶箭頭的曲線。 電場線形象描述電場強(qiáng)弱電場線形象描述電場強(qiáng)弱（疏密）（疏密）和方向和方向（曲線上每一點(diǎn)的切線方向）（曲線上每一點(diǎn)的切線方向）2 2、仔細(xì)觀察圖、仔細(xì)

15、觀察圖1.3-61.3-6和圖和圖1.3-71.3-7，總結(jié)電場線有哪些特征？，總結(jié)電場線有哪些特征？ 學(xué)習(xí)任務(wù)四：電場線學(xué)習(xí)任務(wù)四：電場線自學(xué)教材自學(xué)教材P12“電場線電場線”。思考：。思考：1、電場線是真實(shí)存在的嗎？、電場線是真實(shí)存在的嗎？其作用是什么？其作用是什么？（1）電場線始于正電荷（或無限遠(yuǎn)處），終止于負(fù)電荷（）電場線始于正電荷（或無限遠(yuǎn)處），終止于負(fù)電荷（或無限遠(yuǎn)處），不閉合，不相交，不相切或無限遠(yuǎn)處），不閉合，不相交，不相切；（2 2）電場強(qiáng)度大的地方電場線密；電場強(qiáng)度小的地方電場）電場強(qiáng)度大的地方電場線密；電場強(qiáng)度小的地方電場線疏。線疏。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、離點(diǎn)電荷越近，電

16、場線越密，場強(qiáng)越大、離點(diǎn)電荷越近，電場線越密，場強(qiáng)越大b b、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場線處處、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)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，與球面垂直，在此球面上場強(qiáng)大小處處相等，方向不同。方向不同。幾種常見電場中電場線的分布及特點(diǎn)幾種常見電場中電場線的分布及特點(diǎn)1 1、正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場中電場線的分布、正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場中電場線的分布特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、沿點(diǎn)電荷的連線，沿點(diǎn)電荷的連線，場強(qiáng)先變小后變大場強(qiáng)先變小后變大b b、兩點(diǎn)電荷連線中兩點(diǎn)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，大

17、小從中點(diǎn)往外一直減小。（中垂線）垂直，大小從中點(diǎn)往外一直減小。2 2）、等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中的）、等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中的電場線分布電場線分布c c、在中垂面（中垂線）上，對稱兩點(diǎn)場強(qiáng)相等。在中垂面（中垂線）上，對稱兩點(diǎn)場強(qiáng)相等。3 3）、等量同種點(diǎn)電荷形成的電場中電場中電場線分布情）、等量同種點(diǎn)電荷形成的電場中電場中電場線分布情況況特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、沿點(diǎn)電荷的連線，場強(qiáng)先變沿點(diǎn)電荷的連線，場強(qiáng)先變小后變大。小后變大。兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O O處場強(qiáng)為處場強(qiáng)為0 0；c c、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上對稱兩點(diǎn)場強(qiáng)大對稱兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等、

18、方向相反小相等、方向相反b b、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上從中點(diǎn)往外場強(qiáng)從中點(diǎn)往外場強(qiáng)先增加后減小。先增加后減小。4 4）、勻強(qiáng)電場）、勻強(qiáng)電場特點(diǎn)：特點(diǎn)：勻強(qiáng)電場是大小和方向都相同的電場，故勻強(qiáng)電場是大小和方向都相同的電場，故勻強(qiáng)電場的電場線是勻強(qiáng)電場的電場線是平行等距同向平行等距同向的直線的直線練習(xí)：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，練習(xí)：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是：（下列說法正確的是：（ ）A A、這個(gè)電場只能是負(fù)電荷的電場、這個(gè)電場只能是負(fù)電荷的電場B B、點(diǎn)電荷、點(diǎn)電荷q q在在A A、B B兩處受到的電場力兩處受到的電場力F FB BFFA AC C、點(diǎn)電荷、點(diǎn)電荷q q在在A A、B B兩處的加速度大小，兩處的加速度大小，a aA AaaB B （不計(jì)重力）（不計(jì)重力）D D、負(fù)電荷在、負(fù)電荷在B B點(diǎn)處受到的電場力方向沿點(diǎn)處受到的電場力方向沿B B點(diǎn)切點(diǎn)切 線方向線方向ABB例：如圖為一條電場線，下列說法正確的是：例：如圖為一條電場線，下列說法正確的是：（ ）A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因電場線是直線，所以是勻強(qiáng)電場，故、因電場線是直線，所以是勻強(qiáng)電場，故 E EA A=E=EB BC C、A A點(diǎn)電場方向一定由點(diǎn)電場方向一