高二物理電場、電場強度

1、復習例如：例如：接觸力接觸力:壓力壓力,支持力支持力,拉力和摩擦力等拉力和摩擦力等非接觸力非接觸力:萬有引力（重力）萬有引力（重力）,磁力，磁力，庫侖力等庫侖力等引入引入那么，沒有接觸的兩個電荷之間的相互作用那么，沒有接觸的兩個電荷之間的相互作用靠什么傳遞呢？靠什么傳遞呢？電場電場電場FBA 1. 電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質 2. 電場對放入其中的電荷有力的作用。這種力叫做。FBFA電荷電荷A和和B間是通過電場實現(xiàn)相互作用的間是通過電場實現(xiàn)相互作用的 qFAqFB場源電荷場源電荷：產(chǎn)生電場的產(chǎn)生電場的電荷電荷 試探電荷試探電荷（或或稱為檢驗電荷稱為檢驗電荷）Q電度 a.定義： 放入電

2、場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫該點的電場強度，簡稱場強，用E表示。 b.表達式： c.單位： N/C（定義式定義式，適用于任意電場），適用于任意電場）E =Fq（定義）定義）+Q+qFE+Q-qFE根據(jù)規(guī)定：根據(jù)規(guī)定：負電荷負電荷在電場中某點受到的電場力的方向跟該在電場中某點受到的電場力的方向跟該點的場強方向點的場強方向相反相反。d.場強的矢量性：場強的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF理解訓練： 在電場中某點放一試探電荷，其電荷量為q，試探電荷受到的電場力為F，則該點電場強度為E=F/q，那么下列說法是否正確 A、若移去試探電荷q，該點的電場強度就為零 B、若在該點放一個電

3、荷量為2q的試探電荷，該點的場強就變?yōu)镋/2 C、若在該點放一個電荷量為-2q的試探電荷，則該點的場強大小仍為E，但電場強度的方向變?yōu)樵瓉硐喾吹姆较駻、B、C都錯誤都錯誤(1)真空中點電荷電場的場強公式：真空中點電荷電場的場強公式：E=kQ/r2（決定式?jīng)Q定式，適用于真空點電荷的電場），適用于真空點電荷的電場）特例真空中點電荷電場強度提示：利用提示：利用場場強的定義式強的定義式和和庫侖定律庫侖定律推導推導正點電荷電場中某點電場強度方向正點電荷電場中某點電場強度方向沿連線背離沿連線背離+Q；負點電荷電場中某點電場強度方向負點電荷電場中某點電場強度方向沿連線指向沿連線指向-QAE+Q(2)(2)

4、點電荷周圍電場強度的方向AE-Q-標一標：2rQkE E=F/q定義式定義式?jīng)Q定式?jīng)Q定式任何電場任何電場真空中點電荷電場真空中點電荷電場大小與大小與q( (試探電荷試探電荷）的正負、大小以及有的正負、大小以及有無均無關無均無關由場源電荷由場源電荷Q及該點及該點到到Q的距離的距離r決定決定對比學習：拓展兩個點電荷周圍的場強如何？OAB電場強度的疊加原理電場強度的疊加原理研究方法：研究方法：將試探將試探電荷放入兩個點電電荷放入兩個點電荷產(chǎn)生的電場中。荷產(chǎn)生的電場中。電場中任何一點的電場中任何一點的總場強等于各個點總場強等于各個點電荷在該點各自產(chǎn)電荷在該點各自產(chǎn)生的場強的生的場強的矢量和矢量和。這就

5、是。這就是場強疊加場強疊加原理原理。Q1-Q2AE1E2E1.1.在電荷的周圍空間存在在電荷的周圍空間存在_,_,它的基本它的基本性質是對放入其中的電荷有性質是對放入其中的電荷有_的作用的作用. .2.2.描述電場強弱的物理量叫做描述電場強弱的物理量叫做_,_,其公式是其公式是_,_,單位是單位是_,_,它是它是_(_(矢、矢、標標) )量量, ,其方向為其方向為_._.3._3._ _叫做勻強電場叫做勻強電場. .真空中點電荷的電場強真空中點電荷的電場強度公式是度公式是_._.4.4.在場強為在場強為E E處的電場中放上電荷量為處的電場中放上電荷量為q q的點電荷其受到的電場力的點電荷其受到

6、的電場力F=_.F=_.電場電場力力電場強度電場強度qFE=N/C矢矢正電荷在該點的受力方向正電荷在該點的受力方向電場中各點的場強大小和方向都相同的電場電場中各點的場強大小和方向都相同的電場2rQE=kF=qEF=qE基本知識點基本知識點電場電場客觀存在、特殊物質客觀存在、特殊物質電場強度電場強度E=F/qE=kQ/r2特例特例電場的疊加電場的疊加矢量運算矢量運算基本方法基本方法（思想）（思想）比值定義法：比值定義法： E=F/q試探電荷（理想模型）試探電荷（理想模型）小結： 答案：（1）F=9N（2）EB=4.5105N/C（3）18N，EB=4.5105N/C （4）EB=4.5105N/

7、C 場電荷場電荷Q=210-4C，是正點電荷；試探電荷，是正點電荷；試探電荷q=210-5C，是負電荷，它們相距是負電荷，它們相距r=2m而靜止且都在真空中，如圖所示。而靜止且都在真空中，如圖所示。求：求：（1）q受的電場力；受的電場力；（2）q所在的所在的B點的場強點的場強EB；（3）只將）只將q換為換為q，=410-5C的正點電荷，再求的正點電荷，再求q受力及受力及B點點的場強；的場強；（4）將試探電荷拿去后再求）將試探電荷拿去后再求B點場強。點場強。rq9qQ B習題：真空中兩個正點電荷真空中兩個正點電荷A、B所帶電量皆為所帶電量皆為Q，且相，且相距為距為r,則距離則距離A為為r/3處的

8、處的P點的電場強度為多少？點的電場強度為多少？PEAEB解解：A A、B B都在都在P P點產(chǎn)生電場，點產(chǎn)生電場，且且兩個場強方向相反兩個場強方向相反。2=rQkE因為：22PABQQEkkrr所 以 ：答答：P P點場強為點場強為2727kQkQ/4/4r r2 2. .A+QB+Q例題例題：2274kQr習習 題題例：例： 如圖所示，點電荷如圖所示，點電荷q與與9q靜止于真空中，相距靜止于真空中，相距r，它，它們均為正電荷，求：們均為正電荷，求：（1）連線中點）連線中點A的場強的場強EA；（2）求場強為）求場強為0的點位置。的點位置。答案：答案：（1）EA=8kq2/r2 （2）離）離q距

9、離為距離為r/4rq9qA電電 場場 線線 奎寧的針奎寧的針狀結晶或頭發(fā)狀結晶或頭發(fā)屑懸浮在蓖麻屑懸浮在蓖麻油里。油里。 把奎寧的針狀結晶把奎寧的針狀結晶或頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油或頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，再放入電場中，這里，再放入電場中，這時可以發(fā)現(xiàn)微屑按場強時可以發(fā)現(xiàn)微屑按場強的方向排列起來。的方向排列起來。 點點電電荷荷同同種種點點電電荷荷異異種種點點電電荷荷請看仔細了!請看仔請看仔細了細了!正點電荷的電場線正點電荷的電場線負點電荷的電場線負點電荷的電場線等量等量同號同號正正點電荷電場點電荷電場的電場線的電場線等量等量異號異號點電點電荷電場的電場荷電場的電場線線勻強電場的勻強電場的場強處處相場強

10、處處相等等 勻強電場勻強電場的電場線是互的電場線是互相相平行的平行的、等等間距間距的的直線直線一、電場線一、電場線 電場線是用來形象地描述電電場線是用來形象地描述電場強弱與方向特性的一簇場強弱與方向特性的一簇線線。電。電場線上每一點的場線上每一點的切線方向切線方向，都和，都和該點的該點的場強方向場強方向一致。一致。二、電場線的特征二、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大大，電場線，電場線疏疏的地方的地方場強場強小小2 2、靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷，、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（或孤立的正電荷（或負電荷）的電場線止于

11、（或起于）無窮遠處點起于）無窮遠處點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，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、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)系場中的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、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與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。等，方向不同。三、幾種常見電

12、場中電場線的分布及特三、幾種常見電場中電場線的分布及特點點 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 a、沿點電荷的、沿點電荷的連線，場強先連線，場強先變小后變大變小后變大b b、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，、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（中垂線）場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直垂直2 2、等量異種點電荷形成的電場中的電、等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布場線分布c c、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點線的中點0 0等距離各點場強相等。等距離各點場強相

13、等。3 3、等量同種點電荷形成的電場中電場中電、等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況場線分布情況特點：特點：a a、兩點電荷連線中點、兩點電荷連線中點OO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、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀稀 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、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏先變密后變疏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平行等距的直線的直線b b、電場線

14、的疏密反映場強大小，電場方、電場線的疏密反映場強大小，電場方向與電場線平行向與電場線平行例例1 1：如圖，是靜電場的一部分電場線的：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是：（分布，下列說法正確的是：（ ）A A、這個電場只能是負電荷的電場、這個電場只能是負電荷的電場B B、點電荷、點電荷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、點電荷、點電荷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 （不計重力）（不計重力）D D、負電荷在、負電荷在B B點處受到的電場力方向沿點處受到的電場力方向沿B B點切線方

15、向點切線方向ABB例例2 2：如圖為一條電場線，下列說法正：如圖為一條電場線，下列說法正確的是：（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，、因電場線是直線，所以是勻強電場，故故 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例例3 3：正檢驗電荷：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點作減速運動，且運動的加速度值越來點作減速運動，且運動的加速度值越來越小（重力不計），則可以確定它所處的越?。ㄖ亓Σ挥嫞瑒t可以確定它所處的電場可能是：（電場可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC例例4 4：如圖：如圖a a所示，所示，A A、B B是一個點電荷產(chǎn)生是一個點電荷產(chǎn)生的電場的電場線，如圖的