第3節(jié)電場及其描述.pptx

1、第三節(jié) 電場強度,人教版選修3-1第一章 靜電場,靜電現象,帶電物體吸引輕小物體,帶電的頭發(fā)飄起來,帶電梳子使水流彎曲,思考： 兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用是怎樣產生的?,B,+,+,+,+,+,+,A,+,+,+,+,+,+,重 力,靜 電 力,磁 力,重力場,磁場,電場,電場：電荷周圍存在的一種物質,+Q,+Q產生的電場,+q,F,庫侖力、靜電力、電場力,法拉第,特性：對場中的電荷有力的作用,一.電場：,2、基本性質：,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。,3、電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生,思考：用什么可以檢驗空間存在看不見又摸不著

2、的電場？,電場的基本性質：,對放入其中的電荷有力的作用。,檢驗電荷（試探電荷）：,用來檢驗電場的電量很?。ú挥绊懺妶觯?；體積很?。梢援斪髻|點）的電荷。,場源電荷： 產生電場的電荷,如何描述電場？,+Q,qB,r,如何描述電場？,答：,與q無關，只與Q和r有關,qc,F/q=k,描述電場的 力的特性,結論: F/q能反映電場中某點電場的力的性質電場的強弱。,2.電場中不同的點，同一電荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。,1.電場中的同一點，不同電荷所受力不同，比值F/q是一定的。,實驗現象：,二.電場強度,1.定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強

3、度，簡稱場強。,5.理解：,場強反映電場力的性質，由電場本身決定，與放入的試探電荷無關。,3.單位：牛/庫(N/C) 伏/米(V/m) 1 V/m=1N/C,4.方向：規(guī)定與正電荷在該點的受力方向相同,2.定義式：,在電場中A處放點電荷+q，其受電場力為F，方向向左，則A處場強大小 ，方向為 ； 若將A處放點電荷為2q，則該處電場強度大小為 ，方向為 。,向左,向左,鞏固理解,1、電場中有一點P，下列哪些說法正確的是（ ） A 若放在P點的試探電荷的電量減半，則P點 的場強減半。 B 若P點沒有試探電荷，則P點的場強為零。 C P點的場強越大，則同一電荷在P點受到的 電場力越大。 D P點的場

4、強方向為試探電荷在該點的受力方向,C,課堂訓練,2、真空中有一電場，在電場中的P點放一電量為410-9C的試探電荷，它受到的電場力 210-5N，則P點的場強度 N/C；把試探電荷的電量減少為210-9C，則檢驗電荷所受的電場力為 N。 如果把這個試探電荷取走，則P點的電場強度為 N/C。,5103,110-5,5103,課堂訓練,三、真空中點電荷的場強,+,-,推導：由庫侖定律和場強的定義式推導,1、大小,2.場強方向：正點電荷電場方向背離電荷 負點電荷電場方向指向電荷,定義式，適用于一切電場,僅對點電荷的電場適用,q是檢驗電荷，但E與q無關,Q是場源電荷，E與Q成正比,3、 關于電場強度，

5、下列說法正確的是（ ） A E=F/q，若q減半，則該處的場強變?yōu)樵瓉淼?倍 BE=kQ/r2中，E與Q成正比，而與r平方成反比 C在以一個點電荷為球心，r為半徑的球面上，各點的場強均相同 D電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向,課堂訓練,B,1、電場強度是矢量，合成應遵循平行四邊形法則,E+,E-,E合,四、電場強度的疊加,2、一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產生的電場與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產生的電場相同,4、在真空中有兩個點電荷q1和q2，分別位于A和B，相距20 cm，q1為410-8 C，q2為810-8 C。則在AB連線上A點的外側離A 點2

6、0 cm處的D點場強大小、方向如何? 4.5103 N/C，方向由D指外。,課堂訓練,課堂訓練,5、兩個固定的異號電荷,電荷量給定但大小不等,用E1和E2分別表示兩個點電荷產生的電場強度的大小,則在通過兩個點電荷的直線上,E1=E2的點( ) A.有三個,其中兩處合場強為零 B.有三個,其中一處合場強為零 C.只有二個,其中一處合場強為零 D.只有一個,該處合場強不為零,課堂訓練,6、如圖中a、b是兩個點電荷,它們的電荷量分別為Q1、Q2,MN是ab連線的中垂線,P是中垂線上的一點.能使P點場強方向指向MN的左側的是( ) A. Q1、Q2,都是正電荷,且Q1|Q2| C. Q1是負電荷, Q

7、2是正電荷,且|Q1|Q2|,4、思考題： 場是物理學中的重要概念，除了電場和磁場，還有引力場。物體之間的萬有引力就是通過引力場發(fā)生作用的，地球附近的引力場叫做重力場。仿照電場強度的定義，你認為應該怎樣定義重力場的大小和方向？重力場的方向跟正電荷的電場相似，還是跟負電荷的電場相似？,在重力場中的某一點，重力F和物體質量m之比是一定的，在不同的位置F/m一般是不同的，因此可以用F/m表示重力場的強弱.,重力場方向總是指向地心，所以重力場方向跟負電荷的電場相似。,五、電場線,電場線是用來形象地描述電場強弱與方向特性的一簇曲線。電場線上每一點的切線方向，都和該點的場強方向一致。,電場線的特征,3、電

8、場線不會相交，也不會相切,1、電場線密的地方場強大，電場線疏的地方場強小,2、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）無窮遠處點,4、電場線是假想的，實際電場中并不存在,5、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,特點：,a、離點電荷越近，電場線越密，場強越大 b、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。,幾種常見電場中電場線的分布及特點,1、正、負點電荷的電場中電場線的分布,特點：,a、沿點電荷的連線，場強先變小后變大,b、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中

9、垂面（中垂線）垂直,2、等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布,c、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點0等距離各點場強相等。,3、等量同種點電荷形成的電場中電場線分布,特點：,a、兩點電荷連線中點O處場強為0 b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀 疏，但場強并不為0 c、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏,4、勻強電場,特點：,a、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平行等距的直線 b、電場線的疏密反映場強大小，電場方向與電場線平行,點電荷與帶電平板的電場中電場線的分布,特點：,a、以點電荷向平板作垂線為軸電場線左右對稱,b、電場線的分布情況類似于等量異種

10、電荷的電場線分布，而帶電平板恰為兩電荷連線的垂直平分線,c 、在帶電平板表面場強與平板垂直,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、這個電場只能是負電荷的電場 B、點電荷q在A、B兩處受到的電場力FBFA C、點電荷q在A、B兩處的加速度大小，aAaB （不計重力） D、負電荷在B點處受到的電場力方向沿B點切 線方向,A,B,B,鞏固理解,2.真空中的A、B兩點分別放置有異種點電荷Q1、Q2，已知它們間的庫侖力為10N，電荷量分別為Q1=2X10-4C，Q2=-2X10-4C，AB連線的中點O點的電場強度是多少？若將Q2換成與Q1電荷量和電性完全相同的電荷，AB連

11、線的中點O的電場強度又是多少？,A,B,Q1,Q2,O,3.如圖所示，在A點處有一點電荷帶有電荷量+4q，在B點處有一點電荷帶有電荷量-q，AB相距r。 （1）求電場強度為零的位置。 （2）若在該位置放入電荷量為-4q的點電荷，求其所受電場力,A,B,r,解：設點的電場強度為零，由題意可知點一定在連線上點右側設距離為,A,B,r,點在點產生的場強大小 方向向右,點在點產生的場強大小 方向向左,因為點的合場強等于零,解得r,所以,電場強度為零的位置在連線上并距離點右側為r,R,P,Q,P,Q,P,Q,4.正檢驗電荷q在電場中P點處開始向Q點作減速運動，且運動的加速度值越來越?。ㄖ亓Σ挥嫞?，則可以確定它所處的電場可能是：( ),A,B,C,D,P,Q,C,a,b,a,如左圖所示，AB是一個點電荷產生的電場的電場線，右圖則是方向在電場線上，a、b兩處的檢驗電荷的電荷量大小與所受電場力大小之間的函數圖線，則：（ ） A