電場電場強(qiáng)度（第01課時(shí)）（高中物理教學(xué)課件）完整版

03.1電場電場強(qiáng)度圖片區(qū)人是導(dǎo)體，當(dāng)頭發(fā)帶電后由于同性相斥，所以會(huì)產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象。問題：電荷之間不需要相互接觸，就會(huì)產(chǎn)生作用力，有沒有與電荷之間作用力類似的情況？答：萬有引力，磁力。人們不禁思考產(chǎn)生這種力的原因是什么？一些人認(rèn)為是超距作用（不需媒介、不需時(shí)間、超越空間）牛頓認(rèn)為：沒有其他東西做媒介，一個(gè)物體可以超越距離通過真空對另一個(gè)物體作用……在我看來，這種思想荒唐之極。超距作用與人類的理智與科學(xué)追求不符！19世紀(jì)30年代英國科學(xué)家法拉第認(rèn)為：在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個(gè)電場給予的。電場以及磁場已被證明是一種客觀存在。場像分子、原子等實(shí)物粒子一樣具有能量，場與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場，叫作靜電場法拉第1791－18671.定義：電場是存在于電荷周圍的特殊物質(zhì)，由電荷產(chǎn)生。注意：①電場看不見摸不著，但電場是客觀存在的，是一種特殊物質(zhì)形態(tài)。②任何帶電體周圍都有電場存在。2.電場的基本性質(zhì)：對放入其中的電荷能產(chǎn)生力的作用——電場力（靜電力）。注意：電荷之間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的。一.電場問題：既然電荷周圍有電場，它有沒有大??？有沒有方向？如何來檢驗(yàn)Q電荷周圍的電場性質(zhì)？場源電荷Q

(也叫源電荷)：產(chǎn)生電場的電荷試探電荷q(也叫檢驗(yàn)電荷)：為研究電場而引入的用來檢驗(yàn)電場是否存在以及電場方向、強(qiáng)弱分布的電荷。條件：體積?。罕阌谘芯扛鼽c(diǎn)的電場情況電量小：不影響原來的電場分布注意：試探電荷一般用正電荷，用負(fù)電荷也不影響電場的檢驗(yàn)。QqF問題：如何檢驗(yàn)電場的有無？答：看是否受力。受力有電場，不受力無電場。問題：如何檢驗(yàn)電場的強(qiáng)弱？答：看受力的大小。受力大電場強(qiáng)，受力小電場弱。同一電荷在電場中不同位置受力大小不同，說明電場周圍的電場強(qiáng)弱不一樣。問題：如何檢驗(yàn)電場的方向？答：看受力的方向。同一電荷在電場中不同位置受力方向不同，說明電場周圍的電場方向也不一樣。在電場中的某一確定位置應(yīng)該有確定的電場，不應(yīng)該隨試探電荷的有無、或者試探電荷電量的大小或者試探電荷的電性不一樣而改變。我們發(fā)現(xiàn)始終是一個(gè)定值，于是我們用來表示電場的大小，規(guī)定正電荷的受力方向?yàn)殡妶龇较颍ɑ蛘哓?fù)電荷受力的反方向?yàn)殡妶龇较颍㏎qF2q2F研究發(fā)現(xiàn)：電場中同一位置放置電荷量為q的試探電荷，受力為F電場中同一位置放置電荷量為2q試探電荷，受力為2F……1.定義：放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場力F與它的電荷量q的比值，用E表示(簡稱場強(qiáng))2.定義式：問題：能不能講E與F成正比，E與q成反比？答：不能，電場強(qiáng)度為比值法定義，反映電場力的性質(zhì)。電場強(qiáng)度的大小由電場本身性質(zhì)決定，與試探電荷無關(guān)，與該處是否有試電荷，受力大小，電性均無關(guān)。3.適用范圍：該表達(dá)式適用于一切電場4.單位：牛每庫(N/C);伏每米(V/m);1V/m=1N/C5.物理意義：表示電場強(qiáng)弱與方向的物理量。二.電場強(qiáng)度6.方向：規(guī)定正電荷的受力方向?yàn)殡妶龇较颍ɑ蛘哓?fù)電荷受力的反方向?yàn)殡妶龇较颍?.電場力：F=qE電荷在電場中受力的大小等于電荷量與該處電場強(qiáng)度大小的乘積，正電荷受力的方向與電場強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷受力方向與電場強(qiáng)度方向相反。正電荷周圍的電場背離圓心負(fù)電荷周圍的電場指向圓心二.電場強(qiáng)度8.點(diǎn)電荷的場強(qiáng)：一個(gè)帶正電的點(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？分析：假設(shè)在A點(diǎn)放一電荷量為q的正試探電荷注意：Q是場源電荷，r為到場源電荷的距離，某點(diǎn)的場強(qiáng)與試探電荷無關(guān)。該表達(dá)式只適用于真空中靜止的點(diǎn)電荷。QArF二.電場強(qiáng)度例1.由電場強(qiáng)度的定義式E=F/q可知，在電場中的同一點(diǎn)：（）A.電場強(qiáng)度E與F成正比，跟q成反比。B.無論檢驗(yàn)電荷的q值（不為零）如何變化，F(xiàn)與q的比值始終不變。C.電場中某一點(diǎn)的場強(qiáng)為零，則處在該點(diǎn)的電荷受到的電場力一定為零。D.一個(gè)不帶電的小球在P點(diǎn)受到的電場力為零，則P點(diǎn)的場強(qiáng)一定為零。例2.場是物理學(xué)中的重要概念，除了電場和磁場，還有重力場。地球附近的物體就處在地球產(chǎn)生的重力場中。仿照電場強(qiáng)度的定義，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣定義重力場強(qiáng)度的大小和方向？BCE’=G/m=g例3.電場中有一點(diǎn)P，下列說法正確的是（）A.若放在P點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷的電量減半，則P點(diǎn)的場強(qiáng)減半。B.若P點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷，則P點(diǎn)的場強(qiáng)為零。C.P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。D.P點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)闄z驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向。例4.把試探電荷q放到電場中的A點(diǎn)，測得它所受的靜電力為F；再把它放到B點(diǎn)，測得它所受的靜電力為nF。A點(diǎn)和B點(diǎn)的電場強(qiáng)度之比EB/E

A是多少？再把另一個(gè)電荷量為nq的試探電荷放到另一點(diǎn)C，測得它所受的靜電力也是F。A點(diǎn)和C點(diǎn)的電場強(qiáng)度之比EC/EA是多少？Cn，1/nQP

Q內(nèi)容：如果場源是多個(gè)點(diǎn)電荷，則電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和。例5.真空中兩個(gè)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？rEBEAAB三.電場疊加原理例6.AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O.將電量分別為+q和-q的兩點(diǎn)電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對稱且距離等于圓的半徑，如圖所示．要使圓心處的電場強(qiáng)度為零，可在圓周上再放一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)電荷Q，則該點(diǎn)電荷(

)A．應(yīng)放在A點(diǎn)，Q＝2q

B．應(yīng)放在B點(diǎn)，Q＝-2qC．應(yīng)放在C點(diǎn)，Q＝-q

D．應(yīng)放在D點(diǎn)，Q＝qCD結(jié)論：①等量同種電荷中垂線上，中點(diǎn)電場為零，向兩側(cè)電場強(qiáng)度先增大后減小，方向與中垂線重合。②等量異種電荷中垂線上，中點(diǎn)電場最大，向兩側(cè)電場強(qiáng)度逐漸減小，方向與中垂線垂直。③不論是等量同種電荷還是等量異種電荷，連線上中點(diǎn)場強(qiáng)最小，向兩側(cè)逐漸增大，方向與連線重合。④對稱位置（連線，中垂線，中點(diǎn)）的場強(qiáng)大小一定相同。例7.如圖所示為真空中兩點(diǎn)電荷A、B形成的電場中的部分電場線，已知該電場線關(guān)于圖中虛線對稱，O點(diǎn)為A、B兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)；a、b為A、B兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上關(guān)于O點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）A.A、B可能為等量異號點(diǎn)電荷B.A、B可能為電荷量不相等的正電荷C.a、b兩點(diǎn)處無電場線，故其電場強(qiáng)度可能為零D.同一試探電荷在a、b兩點(diǎn)處所受的電場力大小相等，方向相反D例8.如圖所示，O是等量異種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上關(guān)于O對稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D也關(guān)于O對稱。則（）A．B、C兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向相反B．A、D兩點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向都相同C．B、O、C三點(diǎn)比較，O點(diǎn)場強(qiáng)最大D．E、