第三節(jié)_電場_電場強(qiáng)度課件

1、1.3 1.3 電場電場 電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度 高二物理組：吳高二物理組：吳 飛飛一一.電場電場1.1.定義：定義：電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)2.2.電場的基本性質(zhì)：電場的基本性質(zhì)：對(duì)放入電場的電荷有力的對(duì)放入電場的電荷有力的作用，這種力叫做電場力作用，這種力叫做電場力.電場是一種不是由分子和原子組成的看不見、摸不電場是一種不是由分子和原子組成的看不見、摸不著的但又客觀存在的特殊物質(zhì)。著的但又客觀存在的特殊物質(zhì)。問題：怎樣描述電場的強(qiáng)弱？問題：怎樣描述電場的強(qiáng)弱？ 場（源）電荷：場（源）電荷：產(chǎn)生電場的電荷產(chǎn)生電場的電荷Q Q+Q Q試探電荷（檢驗(yàn)電荷

2、、試驗(yàn)電荷）：試探電荷（檢驗(yàn)電荷、試驗(yàn)電荷）：電量比較小、體積比較小的點(diǎn)電荷電量比較小、體積比較小的點(diǎn)電荷q q+qF問題：怎樣描述電場的強(qiáng)弱呢？問題：怎樣描述電場的強(qiáng)弱呢？+Q QF3+qF2+qF1+q同一同一點(diǎn)電荷距場源電荷點(diǎn)電荷距場源電荷不同位置不同位置的受力情況的受力情況 不同.+Q QFF2= 22rkQqF3= 23rkQqF1= 21rkQq2332211rkQqFqFqF 比值！比值！電場中電荷所受的電場力與帶電量的比值叫做電場中電荷所受的電場力與帶電量的比值叫做電場強(qiáng)度。電場強(qiáng)度。N/CN/C ; ; V/mV/m ( (伏伏/ /米米) ): : q q表示檢驗(yàn)電荷的電量

3、表示檢驗(yàn)電荷的電量FEq 4.4.關(guān)于場強(qiáng)理解關(guān)于場強(qiáng)理解 （3 3）由電場）由電場本身的性質(zhì)本身的性質(zhì)決定，與試探電荷的正負(fù)、電決定，與試探電荷的正負(fù)、電荷量的大小及受到的電場力都無關(guān)。荷量的大小及受到的電場力都無關(guān)。（1 1） 為定義式，適用于為定義式，適用于一切電場一切電場。qFE （2 2）電場強(qiáng)度是反映電場）電場強(qiáng)度是反映電場強(qiáng)弱和方向強(qiáng)弱和方向的物理量。的物理量。 （4 4）用于求電場力：）用于求電場力：F=qEF=qE1.Q=2 1.Q=2 1010-4-4C,C,檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電荷q=-2 q=-2 1010-5-5C C，r=2mr=2m，靜止在真空中，求：靜止在真空中，求：q

4、 q所受電場力所受電場力q q所在點(diǎn)的場強(qiáng)所在點(diǎn)的場強(qiáng)將將q q換成換成q=4q=41010-5-5C C，求該點(diǎn)的場強(qiáng)，求該點(diǎn)的場強(qiáng)將將q q拿走，求該點(diǎn)的場強(qiáng)拿走，求該點(diǎn)的場強(qiáng)1.Q=2 1.Q=2 1010-4-4C,C,檢驗(yàn)電荷檢驗(yàn)電荷q=-2 q=-2 1010-5-5C C，r=2mr=2m，靜止在真空中，求：靜止在真空中，求：q q所受電場力所受電場力q q所在點(diǎn)的場強(qiáng)所在點(diǎn)的場強(qiáng)將將q q換成換成q=4q=41010-5-5C C，求該點(diǎn)的場強(qiáng)，求該點(diǎn)的場強(qiáng)將將q q拿走，求該點(diǎn)的場強(qiáng)拿走，求該點(diǎn)的場強(qiáng)2QEkr+-由庫侖定律和場由庫侖定律和場強(qiáng)的定義式推導(dǎo)強(qiáng)的定義式推導(dǎo)（2人

5、一組）人一組）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適用范圍適用范圍電荷的意義電荷的意義FEq2QEkr定義式，適定義式，適用于一切電用于一切電場場僅對(duì)點(diǎn)電荷僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場適用的電場適用q q是檢驗(yàn)電是檢驗(yàn)電荷，但荷，但E E與與q q無關(guān)無關(guān)QQ是場源電是場源電荷，荷，E E與與QQ成正比成正比FEq2QEkr和和的區(qū)別的區(qū)別：電場強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循電場強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平平行四邊形法則行四邊形法則 E+E-E合合PQ1Q2電場（場強(qiáng)）疊加原理電場（場強(qiáng)）疊加原理1. 1

6、. 已知場電荷在已知場電荷在P P點(diǎn)，點(diǎn)，q q在在A A點(diǎn)，受的力點(diǎn)，受的力F=6F=61010-4-4C C，方向由方向由A A指向指向P P，A A點(diǎn)場強(qiáng)大小點(diǎn)場強(qiáng)大小E EA A=2 =2 10104 4N/C,N/C,方向方向由由P P指向指向A A，在，在B B點(diǎn)放一個(gè)點(diǎn)放一個(gè)qq，與，與q q異號(hào)且電量為異號(hào)且電量為q/2q/2，r rPBPB=2r=2rPAPA=0.2m=0.2m，求：，求： B B點(diǎn)的場強(qiáng)點(diǎn)的場強(qiáng) q q所受的電場力所受的電場力 場電荷電量場電荷電量2.+q2.+q和和+9q+9q，靜止在真空中，相距為，靜止在真空中，相距為r r，求：，求：連線中點(diǎn)的場強(qiáng)連

7、線中點(diǎn)的場強(qiáng)場強(qiáng)為場強(qiáng)為0 0的位置的位置 定義：在電場中畫出一些曲線，使曲線上每定義：在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的一點(diǎn)的切線方向切線方向都和該處的都和該處的場強(qiáng)方向場強(qiáng)方向一致一致，這樣，這樣的曲線就叫做電場線。的曲線就叫做電場線。物理意義物理意義: :切線方向切線方向-該點(diǎn)的電場方向該點(diǎn)的電場方向疏密程度疏密程度-該點(diǎn)場強(qiáng)的大小該點(diǎn)場強(qiáng)的大小( (強(qiáng)弱強(qiáng)弱) )用于描述電場強(qiáng)度的大小和方向用于描述電場強(qiáng)度的大小和方向特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、離點(diǎn)電荷越近，電、離點(diǎn)電荷越近，電場線越密，場強(qiáng)越大場線越密，場強(qiáng)越大b b、以點(diǎn)電荷為球心作、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場線處處與個(gè)球面，電場線

8、處處與球面垂直，在此球面上球面垂直，在此球面上場強(qiáng)大小處處相等，方場強(qiáng)大小處處相等，方向不同。向不同。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，場強(qiáng)先、沿點(diǎn)電荷的連線，場強(qiáng)先變小后變大變小后變大b b、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上，場強(qiáng)方向均相同，且線）上，場強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直總與中垂面（中垂線）垂直等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中的電場線分布等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中的電場線分布c c、在中垂面（中垂線）上，與、在中垂面（中垂線）上，與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0 0等距離各等距離

9、各點(diǎn)場強(qiáng)相等。點(diǎn)場強(qiáng)相等。等量同種點(diǎn)電荷形成的電場中電場線分布等量同種點(diǎn)電荷形成的電場中電場線分布特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)OO處場處場強(qiáng)為強(qiáng)為0 0b b、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場線非常稀疏，但場強(qiáng)并電場線非常稀疏，但場強(qiáng)并不為不為0 0c c、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無限遠(yuǎn)電場線先變密后變疏限遠(yuǎn)電場線先變密后變疏勻強(qiáng)電場勻強(qiáng)電場特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、勻強(qiáng)電場是大小和勻強(qiáng)電場是大小和方向都相同的電場方向都相同的電場，故，故勻強(qiáng)電場的電場線是勻強(qiáng)電場的電場線是平平行等距行等距的直線的直線b b、電場線的疏密反映、電場線的疏

10、密反映場強(qiáng)大小，電場方向與場強(qiáng)大小，電場方向與電場線平行電場線平行 假想的曲線，并不真實(shí)存在假想的曲線，并不真實(shí)存在. . 起于正電荷或無限遠(yuǎn)起于正電荷或無限遠(yuǎn), ,止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷. . 不相交不相交, ,不閉合不閉合. .分布于立體空間。分布于立體空間。 電場線不一定是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡電場線不一定是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡. . 如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是：（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 F

11、B 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 Aa aB 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AB如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是：（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

12、 aA Aa aB 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正檢驗(yàn)電荷正檢驗(yàn)電荷q q在電場中在電場中P P點(diǎn)處開始向點(diǎn)處開始向QQ點(diǎn)作減速點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的加速度值越來越?。ㄖ亓Σ贿\(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的加速度值越來越小（重力不計(jì)），則可以確定它所處的電場可能是：計(jì)），則可以確定它所處的電場可能是：( ( ) )CPQPQPQABCDPQ如圖為一條電場線，下列說法正確的是：（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，因電場

13、線是直線，所以是勻強(qiáng)電場，故故E EA A=E=EB BC C、A A點(diǎn)電場方向一定由點(diǎn)電場方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不能確定兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不能確定CAB如圖如圖,AB,AB是某電場中一條電場線是某電場中一條電場線, ,在電場線上在電場線上P P處自由釋放一個(gè)負(fù)試探電荷時(shí)處自由釋放一個(gè)負(fù)試探電荷時(shí), ,它沿直線向它沿直線向B B點(diǎn)處運(yùn)動(dòng)點(diǎn)處運(yùn)動(dòng), ,對(duì)此現(xiàn)象下列判斷正確的是對(duì)此現(xiàn)象下列判斷正確的是( (不計(jì)不計(jì)電荷重力電荷重力)( )( ) )A. A. 電荷向電荷向B B做勻加速運(yùn)動(dòng)做勻加速運(yùn)動(dòng)B. B. 電荷向電荷向B B做加速度越來越小的運(yùn)動(dòng)做加速度越來

14、越小的運(yùn)動(dòng)C.C.電荷向電荷向B B做加速度越來越大的運(yùn)動(dòng)做加速度越來越大的運(yùn)動(dòng)D.D.電荷向電荷向B B做加速運(yùn)動(dòng)做加速運(yùn)動(dòng), ,加速度的變化情況不加速度的變化情況不能確定能確定ABP如左圖所示，如左圖所示，ABAB是一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的電是一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的電場線，右圖則是方向在電場線上，場線，右圖則是方向在電場線上，a a、b b兩處的兩處的檢驗(yàn)電荷的電荷量大小與所受電場力大小之間檢驗(yàn)電荷的電荷量大小與所受電場力大小之間的函數(shù)圖線，則（的函數(shù)圖線，則（）A A、點(diǎn)電荷是正電荷，位置在點(diǎn)電荷是正電荷，位置在B B側(cè)側(cè)B B、點(diǎn)電荷是正電荷，位置在點(diǎn)電荷是正電荷，位置在A A側(cè)側(cè)C C

15、、點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在A A側(cè)側(cè)D D、點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在B B側(cè)側(cè)abaqFbAB如左圖所示，如左圖所示，ABAB是一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的電是一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的電場線，右圖則是方向在電場線上，場線，右圖則是方向在電場線上，a a、b b兩處的兩處的檢驗(yàn)電荷的電荷量大小與所受電場力大小之間檢驗(yàn)電荷的電荷量大小與所受電場力大小之間的函數(shù)圖線，則（的函數(shù)圖線，則（）A A、點(diǎn)電荷是正電荷，位置在點(diǎn)電荷是正電荷，位置在B B側(cè)側(cè)B B、點(diǎn)電荷是正電荷，位置在點(diǎn)電荷是正電荷，位置在A A側(cè)側(cè)C C、點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在A A

16、側(cè)側(cè)D D、點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在B B側(cè)側(cè)abaqFbBAB30o一個(gè)質(zhì)量一個(gè)質(zhì)量m=30g，帶電荷量為，帶電荷量為q=-1.7*10-8C的半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場的半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場中，電場線水平。當(dāng)小球靜止時(shí)，測得懸線與豎中，電場線水平。當(dāng)小球靜止時(shí)，測得懸線與豎直方向成直方向成30o夾角，如圖所示，求該電場的場強(qiáng)夾角，如圖所示，求該電場的場強(qiáng)大小，說明場強(qiáng)方向。大小，說明場強(qiáng)方向。在勻強(qiáng)電場中在勻強(qiáng)電場中,將一質(zhì)量為將一質(zhì)量為m、電荷量為、電荷量為q的小球由靜止釋放的小球由靜止釋放,帶電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為帶電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線

17、一直線,該直線與豎直方向的夾角為該直線與豎直方向的夾角為,如圖如圖所示所示,求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的最小值。的最小值。豎直放置的兩塊足夠長的平等金屬板間有勻豎直放置的兩塊足夠長的平等金屬板間有勻強(qiáng)電場。其電場強(qiáng)度為強(qiáng)電場。其電場強(qiáng)度為E，在該勻強(qiáng)電場中，用，在該勻強(qiáng)電場中，用絲線懸掛質(zhì)量為絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向的帶電小球，絲線跟豎直方向成成角時(shí)小球恰好平衡，如圖所示，請問：角時(shí)小球恰好平衡，如圖所示，請問：(1)小球帶電荷量是多少？小球帶電荷量是多少？(2)若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時(shí)間？若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時(shí)間？+-b+-b如圖所示，一質(zhì)量為如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為、電荷量為+q的小的小球從距地面為球從距地面為h處，以某一水平初速度處，以某一水平初速度v0拋出，拋出，在小球運(yùn)動(dòng)的區(qū)域里，加有與小球初速度方向在小球運(yùn)動(dòng)的區(qū)域里，加有與小球初速度方向相反的勻強(qiáng)電場，若小球落地時(shí)速度方向