高二物理選修電場強(qiáng)度

高二物理選修電場強(qiáng)度第一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六ＡＢ

兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的?+

+問題1

兩電荷間相互作用時不直接接觸，它們之間的相互作用也是通過別的物質(zhì)作用的，這就是電場。第二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六ＢＡ

電荷A對電荷B的作用，實(shí)際上是電荷A的電場對電荷B的作用

+++第三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的ＡＢ電場B電荷A電荷++++第四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六一.電場：2、基本性質(zhì)——電場的物質(zhì)性

對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫電場力。1、定義：存在于帶電體周圍的特殊物質(zhì)。

3、電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生.電荷A電場電荷B第五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六A+qF1+qF2B電場強(qiáng)度:表示電場的強(qiáng)弱和方向Q場源電荷Q：產(chǎn)生電場的電荷檢驗(yàn)電荷q:用來檢驗(yàn)電場的電量很?。ú挥绊懺妶觯惑w積很?。梢援?dāng)作質(zhì)點(diǎn)）的電荷。電場中不同的點(diǎn)，同一電荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。第六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六

如圖所示，在場電荷Q形成的電場中A

點(diǎn)，分別放一檢驗(yàn)電荷+q,+2q,+3q，分別計(jì)算檢驗(yàn)電荷所受的電場力大小和F/q的比值。3q2qq

F/q電場力

F檢驗(yàn)電荷的電荷量q

QqA+FrkQqr2kQr22kQqr2kQr23kQqr2kQr2第七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六二.電場強(qiáng)度1.定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)。5.物理意義：

場強(qiáng)反映電場的力的性質(zhì)，由電場本身決定，與放入的試探電荷無關(guān)

。3.單位：牛/庫(N/C)4.方向：電場強(qiáng)度是矢量，規(guī)定其方向與正電荷在該點(diǎn)的受力方向相同。2.定義式：第八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六1.設(shè)：試探電荷的電荷量q=+5.0×10-9C，測得它在電場中的A點(diǎn)受到的電場力為F=3.0×10-4N，求：A點(diǎn)的場強(qiáng)是多大？如果改用電荷量為q=+6.0×10-9C的試探電荷，來確定該點(diǎn)的場強(qiáng)，場強(qiáng)會不會改變？

如果A點(diǎn)未放試探電荷，則A點(diǎn)的場強(qiáng)大小為多少？方向呢？第九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六+Q+qFAr

一點(diǎn)正點(diǎn)電荷的電荷量為Q，在距此點(diǎn)電荷r處的A點(diǎn)的電場強(qiáng)度是多少？方向如何？

設(shè)想在A點(diǎn)放一個電荷量為+q的試探電荷，則它所受到的電場力為F=kQr2qE=Fq=kQr2qq1E=kQr2則該點(diǎn)的場強(qiáng)為Q是場源電荷的電量，r是場中某點(diǎn)到場源電荷的距離

真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度E真空中點(diǎn)電荷的場強(qiáng)是由產(chǎn)生電場的場源電荷和該點(diǎn)距場源電荷的距離決定的，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)．第十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六三、真空中點(diǎn)電荷的場強(qiáng)＋－1、大小2.場強(qiáng)方向：正點(diǎn)電荷電場方向背離電荷

負(fù)點(diǎn)電荷電場方向指向電荷第十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六適用范圍電荷的意義定義式，適用于一切電場僅對點(diǎn)電荷的電場適用q是檢驗(yàn)電荷，E與q無關(guān)Q是場源電荷，E與Q成正比和的區(qū)別：第十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六1、電場中有一點(diǎn)P，下列哪些說法正確的是（）A若放在P點(diǎn)的試探電荷的電量減半，則P點(diǎn)的場強(qiáng)減半。B若P點(diǎn)沒有試探電荷，則P點(diǎn)的場強(qiáng)為零。CP點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場力越大。DP點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向C課堂訓(xùn)練第十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六2、真空中有一電場，在電場中的P點(diǎn)放一電量為4×10-9C的試探電荷，它受到的電場力2×10-5N，則P點(diǎn)的場強(qiáng)度

N/C；把試探電荷的電量減少為2×10-9C，則檢驗(yàn)電荷所受的電場力為

N。如果把這個試探電荷取走，則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為

N/C。5×1031×10-55×103第十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六3、關(guān)于電場強(qiáng)度，下列說法正確的是（）

A．E=F/q，若q減半，則該處的場強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍

B．E=kQ/r2中，E與Q成正比，而與r平方成反比

C．在以一個點(diǎn)電荷為球心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場強(qiáng)均相同

D．電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場力的方向B第十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六4、對于點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場，下列說法正確的是A、電場強(qiáng)度的表達(dá)式仍成立，即E=F/Q，式中的Q就是產(chǎn)生電場的點(diǎn)電荷B、在真空中，電場強(qiáng)度的表達(dá)式為E=KQ/r2，式中的Q就是產(chǎn)生電場的點(diǎn)電荷C、在真空中E=kq/r2，式中q是檢驗(yàn)電荷D、上述說法都不對B第十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六思考題：真空中兩個正點(diǎn)電荷A、B所帶電量皆為Q，且相距為r,則距離A為r/3處的P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為多少？AB+Q+QPEAEB解：A、B都在P點(diǎn)產(chǎn)生電場，且兩個場強(qiáng)方向相反。答：P點(diǎn)場強(qiáng)為27KQ/4r2.

四.電場的疊加第十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六

電場強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則

E+E-E合電場強(qiáng)度的疊加P＋Q1?Q2第十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六

在真空中有兩個點(diǎn)電荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它們相距0.1m，求電場中A點(diǎn)的場強(qiáng)．（A點(diǎn)與兩個點(diǎn)電荷的距離相等，r=0.1m）rEA=2.7×104N/C第十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六

五、電場力正電荷的電場力方向與場強(qiáng)方向相同

F＝qE負(fù)電荷的電場力方向與場強(qiáng)方向相反第二十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六六、電場線1.概念:電場線是用來形象地描述電場強(qiáng)弱與方向特性的一簇曲線.(電場線是假想的，實(shí)際電場中并不存在.)2.電場線的特征①靜電場的電場線起于正電荷止于負(fù)電荷，孤立的正電荷（或負(fù)電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠(yuǎn)處點(diǎn).(單向的,非閉合的)④電場線不會相交，也不會相切.③電場線疏密反映電場強(qiáng)弱,電場線密的地方場強(qiáng)大，電場線疏的地方場強(qiáng)小.②電場線上每一點(diǎn)的切線方向，都和該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致.第二十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六E1E2如果相交，交點(diǎn)就會有兩個切線方向，而同一點(diǎn)的場強(qiáng)和方向是唯一的。第二十二頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六特點(diǎn)：a、離點(diǎn)電荷越近,電場線越密,場強(qiáng)越大.b、以點(diǎn)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(qiáng)大小處處相等，方向不同.3.幾種常見電場中電場線的分布及特點(diǎn)①正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場中電場線的分布第二十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六特點(diǎn)：a、沿點(diǎn)電荷的連線,場強(qiáng)先變小后變大.b、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（中垂線）垂直.②等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中的電場線分布c、在中垂面（中垂線）上,與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0等距離各點(diǎn)場強(qiáng)相等.第二十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六③等量同種點(diǎn)電荷形成的電場中電場中電場線分布情況特點(diǎn)：a、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處場強(qiáng)為0.b、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場線非常稀疏，但場強(qiáng)并不為0.c、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.第二十五頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六④勻強(qiáng)電場特點(diǎn)：a、勻強(qiáng)電場是大小和方向都相同的電場，故勻強(qiáng)電場的電場線是平行等距的直線.b、電場線的疏密反映場強(qiáng)大小，電場方向與電場線平行.第二十六頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六例1：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是：（）A、這個電場只能是負(fù)電荷的電場B、點(diǎn)電荷q在A、B兩處受到的電場力FB>FAC、點(diǎn)電荷q在A、B兩處的加速度大小，aA>aB

（不計(jì)重力）D、負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場力方向沿B點(diǎn)切線方向ABB第二十七頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六例2：如圖為一條電場線，下列說法正確的是：（）A、EA一定大于EBB、因電場線是直線，所以是勻強(qiáng)電場，故

EA=EBC、A點(diǎn)電場方向一定由A指向BD、AB兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不能確定ABC第二十八頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六例3：正檢驗(yàn)電荷q在電場中P點(diǎn)處開始向Q點(diǎn)作減速運(yùn)動，且運(yùn)動的加速度值越來越?。ㄖ亓Σ挥?jì)），則可以確定它所處的電場可能是：（）ABCDPQPQPQPQC第二十九頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六+Q-QE1E2E1、兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)電場線方向從正電荷指向負(fù)電荷2、兩點(diǎn)電荷連線的中垂面（中垂線）上，電場線方向均相同，場強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（線）垂直，在中垂線上到兩點(diǎn)電荷中點(diǎn)O點(diǎn)等距離處各點(diǎn)的場強(qiáng)相等。等量異種點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度第三十頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六+Q-QE1E2E3、在中垂面（線）上的電荷受到的電場力的方向總與中垂面（線）垂直，因此，在中垂面（線）上移動電荷時電場力不做功。等量異種點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度第三十一頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六+Q+QE1E1E2E2E等量同種點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度1、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處場強(qiáng)為零2、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（線）上，場強(qiáng)方向總沿面（線）遠(yuǎn)離O（等量正電荷）3、在中垂面（線）上從O點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)，電場線先變密后變疏，即場強(qiáng)先變強(qiáng)后變?nèi)?。第三十二頁，共三十七頁，編輯?023年，星期六abABa例4：如圖a所示，A、B是一個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的電場線，如圖b則是方向在電場線上，a、b兩處的檢驗(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：（）A、點(diǎn)電荷是正電荷，位置在B側(cè)B、點(diǎn)電荷是正電荷，位置在A側(cè)C、點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在A側(cè)D、點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在B側(cè)qFbB圖a圖b第三十三頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六P15/4有同學(xué)說,電場線就是帶電粒子在電場中運(yùn)動的軌跡.這一說法對嗎?為什么?結(jié)論:電場線與帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡之間沒有必然聯(lián)系.答:不對.因?yàn)殡妶鼍€是為了形象描述電場而引入的一組曲線.只有下述條件同時成立——①電場線是直線;②帶電粒子初速為零或速度與電場線共線;③帶電粒子僅受電場力作用,帶電粒子才沿電場線運(yùn)動.第三十四頁，共三十七頁，編輯于2023年，星期六電場力電場強(qiáng)度物理意義電荷在電場中所受的力反映電場力的屬性決定因素由電場和電荷共同決定僅有電場自身決定大小F=qEE=F/q方向正電荷受力與E相同負(fù)電荷受力與E相反規(guī)定E的方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向單位NN/C電場力與電場強(qiáng)度的區(qū)別第三十五頁，共