高中物理選修3-1電場強度課件很好的課件哦

1、我們剛接觸的一種力靜電力（庫侖力）必須接觸才可能產(chǎn)生的力：1、彈力：支持力、壓力、拉力2、摩擦力（滑動摩擦力、靜摩擦力）；不需要接觸就可以產(chǎn)生的力：1、重力；2、萬有引力；3、靜電力；超距作用？ 3、電場強度人教版 選修 3-1-1靜電場 沒有其他東西做媒介，一個物體可以超越距離通過真空對另一個物體作用在我看來，這種思想荒唐之極。牛頓 19世紀30年代，法拉第提出一種觀念，認為在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場（electric field），處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的。電荷A電荷B電場法拉第 Faraday（17911867）讓我們一起來想象這個“電場”：1、看不見、摸

2、不著；2、只要存在電荷，它就存在； 電場就好像“香味場”，香料包打開后，周圍的空間都彌漫著它的香味。盡管看不到摸不著，但的確存在。一、電場（electric field）1 1）、檢驗方法：）、檢驗方法：把一個帶電體放入其中，看是否受到把一個帶電體放入其中，看是否受到力的作用。力的作用。二二. .電場強度：電場強度： 1、電場的檢驗、電場的檢驗用什么可以檢驗空間存在看不見又摸用什么可以檢驗空間存在看不見又摸不著的電場？不著的電場？2 2）、）、試探試探電荷：電荷：能否就用能否就用試探試探電荷所受的電場力來描電荷所受的電場力來描述某點電場的強弱？述某點電場的強弱？ 用來檢驗電場的電量很小（不影響

3、用來檢驗電場的電量很?。ú挥绊懺妶觯?；體積很小（可以當作質(zhì)點）原電場）；體積很小（可以當作質(zhì)點）的電荷，也稱點電荷的電荷，也稱點電荷。FA BA+q+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、B B兩點，電荷兩點，電荷q q要受到電場力要受到電場力F FA A、F FB1B1的作用，反映了電場具有力的性質(zhì)。電荷的作用，反映了電場具有力的性質(zhì)。電荷q q在在A A、B B兩點受到的作用力兩點受到的作用力F FA A、F FB1B1大小是否相等？大小是否相等？ 在在B點點換上換上+2q的電荷的電荷,所受的所受的作用力作用力

4、F FB2B2大小是否相等？大小是否相等？ 解析解析 根據(jù)庫侖定律根據(jù)庫侖定律 r rA A r F FB BF = kQ1Q2r2可知，可知，F(xiàn)BF/qF/q這個比值由電荷這個比值由電荷q q在電場中的位置所決定，在電場中的位置所決定，跟電荷跟電荷q q無關，是反映電場性質(zhì)的物理量。無關，是反映電場性質(zhì)的物理量。結(jié)果結(jié)果表明，在電場中的同一點，比值表明，在電場中的同一點，比值F/qF/q是恒定是恒定的；在電場中的不同點，比值的；在電場中的不同點，比值F/qF/q一般是不同的。一般是不同的。在物理學中，就用比值在物理學中，就用比值F/qF/q來表示電場的強弱。來表示電場的強弱。2.2.電場強度

5、：電場強度： 1 1）定義：）定義：放入電場中某點的電荷受到的放入電場中某點的電荷受到的電場力電場力與與它所帶電荷量它所帶電荷量的比值，叫做這一點的電的比值，叫做這一點的電場強度，簡稱場強。場強度，簡稱場強。 2 2） 公式公式：FEq3 3） 單位單位： 牛頓牛頓/ /庫侖庫侖（N/C）4 4） 方向：方向： 跟跟正電荷正電荷在該點所受電場力在該點所受電場力 F F 的方向的方向相同相同矢量矢量EE+QP-QP 如果如果Q Q是正電荷，是正電荷，E E的方向就是沿著的方向就是沿著PQPQ的連線并背的連線并背離離Q Q；如果；如果Q Q是負電荷，是負電荷，E E的方向就是沿著的方向就是沿著PQ

6、PQ的連線并的連線并指向指向Q Q。（。（“離離+Q+Q而去，向而去，向-Q-Q而來而來”） 例例.在電場中在電場中A處放點電荷處放點電荷+q，其受電場，其受電場力為力為F，方向向左，則，方向向左，則A處場強大小處場強大小為為 ，方向為，方向為 ；若將；若將A處放點處放點電荷為電荷為2q，則該處電場強度大小，則該處電場強度大小為為 ，方向為，方向為 。Fq向左向左Fq向左向左5）理解理解：（3）由電場）由電場本身的性質(zhì)本身的性質(zhì)決定，決定，與試探與試探電荷是否存在、電荷電荷是否存在、電荷的正負、電荷量的正負、電荷量的大小及受到的電場力都無關。的大小及受到的電場力都無關。（1） 為定義式為定義式

7、，適用適用于一切電場一切電場。qFE （2）電場強度是反映電場）電場強度是反映電場強弱和方向強弱和方向的物理量。的物理量。 （4）電場力：）電場力：F=qE3 3、電場強度和電場力的對比分析、電場強度和電場力的對比分析 電場強度電場強度E E 電場力電場力F F 僅指電荷在電場中的受力僅指電荷在電場中的受力 是反映電場本身性質(zhì)的物是反映電場本身性質(zhì)的物理量，其大小表示電場的強弱理量，其大小表示電場的強弱定義式：定義式：計算式：計算式：E E的大小只決定于電場本身，的大小只決定于電場本身，與電荷與電荷q q無關無關 F F的大小由放在電場中某點的大小由放在電場中某點的電荷的電荷q q和該點的場強

8、和該點的場強E E共共同決定同決定E E是矢量，其方向與正電荷是矢量，其方向與正電荷(+q)(+q)在該點受到的電場力的方在該點受到的電場力的方向相同向相同F(xiàn) F是矢量，其方向?qū)τ谡娛鞘噶?，其方向?qū)τ谡姾珊?+q),F(+q),F與與E E同向；對于負同向；對于負電荷電荷(-q),F(-q),F與與E E反向反向E E的單位：的單位：F F的單位：的單位：E=F/qE=F/q F=qEF=qE牛牛/ /庫庫 (N/C)(N/C)牛牛 (N)(N)三、點電荷的電場三、點電荷的電場 電場強度的疊加電場強度的疊加點電荷點電荷Q Q在真空中形成的電場中，不同點的場強是在真空中形成的電場中，不同點的

9、場強是不同的，那么場強的大小由什么因素決定？不同的，那么場強的大小由什么因素決定？ 1、點電荷的電場、點電荷的電場大?。捍笮。?QEkrFEq2QEkr定義式，適定義式，適用于一切電用于一切電場場僅對點電荷僅對點電荷的電場適用的電場適用q是檢驗電是檢驗電荷，荷，E與與q無關無關Q是場源電是場源電荷，荷，E與與Q成正比成正比2 2、FEq2QEkr和的區(qū)別：1 1、關于、關于 和和 ，下列說，下列說法中正確的是（法中正確的是（ ）（1 1）式中，）式中，F(xiàn) F是放入電場中的電荷所受的力，是放入電場中的電荷所受的力，q q是是放入電場中電荷的電量放入電場中電荷的電量（2 2）式中，）式中，F(xiàn) F是

10、放入電場中的電荷所受的力，是放入電場中的電荷所受的力，q q是是產(chǎn)生電場電荷的電量產(chǎn)生電場電荷的電量（3 3）式中，）式中，q q是放入電場中的電荷的電量是放入電場中的電荷的電量（4 4）式中，）式中，Q Q是產(chǎn)生電場的電荷的電量是產(chǎn)生電場的電荷的電量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 C2 2、下列說法中正確的是：、下列說法中正確的是： 場強的定義式場強的定義式E=F/qE=F/q中，中，F(xiàn) F是放入電場中的電荷所是放入電場中的電荷所受的力，受的力，q q是放入電場

11、中的電荷的電量是放入電場中的電荷的電量 場強的定義式場強的定義式E=F/qE=F/q中，中，F(xiàn) F是放入電場中的電荷所是放入電場中的電荷所受的力，受的力，q q是產(chǎn)生電場的電荷的電量是產(chǎn)生電場的電荷的電量 在庫侖定律的表達式在庫侖定律的表達式F=kqF=kq1 1q q2 2/r/r2 2中中kqkq2 2/r/r2 2是電荷是電荷q q2 2產(chǎn)生的電場在點電荷產(chǎn)生的電場在點電荷q q1 1處的場強大小處的場強大小A.A.無論定義式無論定義式E=F/qE=F/q中的中的q q值值( (不為零不為零) )如何變化，如何變化，在電場中的同一點，在電場中的同一點，F(xiàn) F與與q q的比值始終不變的比值

12、始終不變ACD 如果有幾個點電荷同時存在，在幾個點如果有幾個點電荷同時存在，在幾個點電荷共同形成的電場中，如何求某點的場電荷共同形成的電場中，如何求某點的場強？強？ 3 3、電場的疊加、電場的疊加: : 在幾個點電荷共同形成的電場中，某點的在幾個點電荷共同形成的電場中，某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和，這叫做電場的疊加原理。場強的矢量和，這叫做電場的疊加原理。+Q1-Q2P 1 1） 如圖，如圖，P P點的場強，等于點的場強，等于+Q+Q1 1在該點產(chǎn)生在該點產(chǎn)生的場強的場強E E1 1和和-Q-Q2 2在該點產(chǎn)生的場強在該點產(chǎn)生的

13、場強E E2 2的矢量和。的矢量和。 .E1E2EQrPrQP2QEkr2）、一個半徑為）、一個半徑為R的的均勻均勻帶電球體（或球帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場殼）在外部產(chǎn)生的電場與一個位于與一個位于球心的、電球心的、電荷量相等的荷量相等的點電荷產(chǎn)生點電荷產(chǎn)生的電場相同的電場相同 如圖，在真空中有兩個點電荷如圖，在真空中有兩個點電荷Q Q1 1=+3.0=+3.01010-8-8C C和和Q Q2 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點的場強。點的場強。A A點與兩個點電荷的距離點與兩個點電荷的距離r r相等，相等，r=

14、0.1mr=0.1m。 Q2AQ1= 2E= 2E1 1cos60cos60r r2 22kQ2kQ1 1cos60cos60=代入數(shù)值得：代入數(shù)值得：E=2.7E=2.710104 4 N/CN/C合場強合場強E E的大小為的大小為 E= EE= E1 1cos60cos60+ E+ E2 2cos60cos60解：點電荷解：點電荷Q Q1 1和和Q Q2 2的電場在的電場在A A點的場點的場強分別為強分別為E E1 1和和E E2 2，它們大小相等，方向如圖中所示。合它們大小相等，方向如圖中所示。合場強場強E E在在E E1 1和和E E2 2的夾角的平分線上，的夾角的平分線上，此平分線跟

15、此平分線跟Q Q1 1和和Q Q2 2的連線平行。的連線平行。E1E2E練習練習. . 如圖，在如圖，在x x軸上的軸上的x x = -1 = -1和和x x =1=1兩點分兩點分別固定電荷量為別固定電荷量為- 4- 4Q Q 和和+9+9Q Q 的點電荷。求：的點電荷。求：x x軸上合場強為零的點的坐標。并求在軸上合場強為零的點的坐標。并求在x x = -3= -3點處的合場強方向。點處的合場強方向。1 1-1-1-3-3-5-5- 4Q+9Q 答案：答案：x=-5x=-5，向右，向右四、電場線四、電場線 1 1、定義：、定義：電場線是用來形象地描電場線是用來形象地描述電場強弱與方向特性的一

16、簇曲線。述電場強弱與方向特性的一簇曲線。電場線上每一點的電場線上每一點的切線方向切線方向，都和該，都和該點的點的場強方向場強方向一致。一致。2 2、電場線的特征、電場線的特征1 1）、電場線）、電場線密密的地方場強的地方場強強強，電場線，電場線疏疏的地方場強的地方場強弱弱2 2）、靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷，孤立的）、靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷，孤立的正電荷（或負電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠處正電荷（或負電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠處點點3 3）、電場線不會相交，也不會相切）、電場線不會相交，也不會相切4 4）、電場線是）、電場線是假想假想的，實際電場中并不存在的，

17、實際電場中并不存在5 5）、電場線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場中的）、電場線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系特點：特點：a a、離點電荷越近，電場線越密，場強越大、離點電荷越近，電場線越密，場強越大b b、以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，、以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。在此球面上場強大小處處相等，方向不同。3 3、幾種常見電場中電場線的分布及特點、幾種常見電場中電場線的分布及特點 1 1）、正、負點電荷的電場中電場線的分布）、正、負點電荷的電場中電場線的分布特點：特點：a

18、 a、沿點電荷的連線，沿點電荷的連線，場強先變小后變大場強先變小后變大b b、兩點電荷連線中兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中垂面垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直（中垂線）垂直2 2）、等量異種點電荷形成的電場中的）、等量異種點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，與兩點電荷連線的中點在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點0 0等距離各點場強相等。等距離各點場強相等。3 3）、等量同種點電荷形成的電場中電場中）、等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況電場線分布情況特點：特點：a a、兩點電荷連線中、兩點

19、電荷連線中點點O O處場強為處場強為0 0b b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為疏，但場強并不為0 0c c、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏變密后變疏4 4）、勻強電場）、勻強電場特點：特點：a a、勻強電場是大小和方向都相同的電場，、勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電場線是故勻強電場的電場線是平行等距同向平行等距同向的直的直線線b b、電場線的疏密反映場強大小，電場方向、電場線的疏密反映場強大小，電場方向與電場線平行與電場線平行abABa例：如圖例：如圖a a所示，所示，A

20、 A、B B是一個點電荷產(chǎn)生的電場是一個點電荷產(chǎn)生的電場的電場線，如圖的電場線，如圖b b則是方向在電場線上，則是方向在電場線上，a a、b b兩兩處的處的試探試探電荷的電荷量大小與所受電場力大小之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：（間的函數(shù)圖線，則：（ ）A A、點電荷是正電荷，位置在、點電荷是正電荷，位置在B B側(cè)側(cè)B B、點電荷是正電荷，位置在、點電荷是正電荷，位置在A A側(cè)側(cè)C C、點電荷是負電荷，位置在、點電荷是負電荷，位置在A A側(cè)側(cè)D D、點電荷是負電荷，位置在、點電荷是負電荷，位置在B B側(cè)側(cè)qFbB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

21、，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，所以是勻強電場，故、因電場線是直線，所以是勻強電場，故 E EA A=E=EB BC C、A A點電場方向一定由點電場方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB兩點的場強方向不能確定兩點的場強方向不能確定ABC例：正檢驗電荷例：正檢驗電荷q q在電場中在電場中P P點處開始向點處開始向QQ點作點作減速運動，且運動的加速度值越來越?。ㄖ亓p速運動，且運動的加速度值越來越?。ㄖ亓Σ挥嫞瑒t可以確定它所處的電場可能是：不計），則可以確定它所處的電場可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC例例 電場線就是點電荷在電場中的運電場線就是點電荷在電場中的運動軌跡，這個