高中物理新课标版人教版选修3-1课件：1.3 电场强度

1.3、电场强度\n点电荷：库仑定律：大小及形状可忽略的带电体真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。温故知新\n问题1：电荷之间的相互作用力是如何发生的？法拉第提出“场”概念英国物理学家法拉第（1791-1867）电荷之间通过电场发生相互作用\n一.电场1.定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质\n电荷A电荷BF电场电场电场电场F′Q1Q2r\n一.电场1.定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质2.电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用\n实验中的带电小球是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷；被检验的电场是电荷O所激发的，所有电荷O称为场源电荷，或源电荷。电荷量和尺寸充分小问题2：怎样描述电场的强弱？\n2q、3q的试探电荷依次放在A、B两点，请分别确定试探电荷所受电场力的大小．（静电力常量k为已知）如图，真空中的点电荷电量是Q，A、B是其电场中两点，AQ的距离为r，BQ的距离为2r．现将电量为q、在B点受力在A点受力3q2qq电荷电量对表中的数据分别进行横向和纵向的对比分析．并据此说明能否用力和电量的比值表示电场的强弱？检验ABQr2r\nF/q能反映单位电荷受到的电场力的性质——电场的强弱在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的。在电场中的同一点，比值F/q是恒定的结果表明：类比：同一材料物质的实心物体，密度是一定的。类比：不同材料物质的实心物体，密度一般是不同的。类比：m/v能反映单位体积所含物质多少的性质—密度。问题2：怎样描述电场的强弱？\n二.电场强度E1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。一.电场1.定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质2.电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用4.理解：（1）它能反映电场力的性质，与放入的电荷无关，由电场本身决定。（2）知道某点场强E，任意电荷q受力：F=Eq2.单位：伏/米(v/m)1伏/米=1牛/库3.方向：电场中某点正电荷受力的方向为该点场强方向\n巩固练习电场中有一点P，下列说法正确的是（）A、若放在P点电荷的电量减半，则P点的场强减半B、若P点没有检验电荷，则P点的场强为零C、P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大D、P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向C\n例题：请你求出点电荷的电场强度。利用电场强度定义和库仑定律，推导点电荷周围某点的电场强度\n二.电场强度E一.电场1.点电荷场强大小：2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷中心三.点电荷电场强度\n点电荷电场的场强+Q-QababEEEEEE\n.+Q..AB+q+q如图，在电荷Q周围跟Q距离相等的不同点A、B放上试探电荷q，电荷q受到的电场力的大小是否相等？A、B两点的电场强度是否相同？[解析]试探电荷q在A、B两点所受的电场力大小相等，但方向不同，所以A、B两点的电场强度不相同。\n空间存在电场，在电场中的A点放入电量为2×10-9C的正电荷，电荷受到方向向右大小为4×10-4N的电场力，A点的场强大小为______V/m，方向______；若在该点改放电量为1×10-5C的负电荷，电荷受到的电场力大小为___N，方向______；此时A点的场强大小为______V/m；方向______．练习与思考如果不在A点放电荷，该点的场强大小为_______V/m．2×105向右2向左2×105向右2×105\n公式与的对比理解本质区别定义式决定式适用范围一切电场真空中点电荷的电场Q或q的意义q是检验电荷的电荷量Q表示场源电荷的电荷量E与其他量的关系E与F、q无关E由Q、r决定\n电场的叠加+Q-QE1E2E+Q+QE1E1E2E2E\n二.电场强度E一.电场1.点电荷场强大小：2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷中心三.点电荷电场强度四.电场的叠加电场叠加原理：合电场E合是E1、E2为邻边的平行四边形的对角线。\n解:(1)合场强大小为E=E1cos60º+E2cos60º=2E1cos60º=2cos60º代入数据得E=2.7×104v/mQ1Q2AE合E2E1Q1Q2A题例分析例：如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m。求：（1）电场中A点的场强。（2）在A点放入电量q=-1×10-6C求它受的电场力。\n解:(2)A点处q所受的电场力:F=E×q=2.7×104×1×10-6=2.7×10-2(N)Q1Q2AE合E2E1Q1Q2A题例分析例：如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m。求：（1）电场中A点的场强。（2）在A点放入电量q=-1×10-6C求它受的电场力。F的方向沿E合的方向\n一个比较大的带电物体不能看做点电荷。在计算它的电场时，可以把它分做若干小块，只要每个小块足够小，就可以把每小块所带的电荷看成点电荷，然后用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场。一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点的电场强度：r>R，Q是整个球体所带的电荷量\n电场线我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。\n\n电场线电场线的特点：1、电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；2、电场线在电场中不相交；3、在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏，可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小。电场线是电场中实际存在的线吗？\n电场线5、关于电场线的几种说法中，正确的是：A、沿电场线方向，场强必定越来越小；B、在复杂电场中的电场线是可能相交的；C、点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合；D、电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就越大\n电场线如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电线，在这条直线上有a、b两点，用Ea、Eb表示a、b两点强度的大小，则：A、a、b两点的场强的方向相同；B、电场线是直线，可知Ea=Eb；C、不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb的大小不能确定；D、电场线从a指向b，所以Ea>Eb\n匀强电场如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫做匀强电场。匀强电场的电场线是什么样的？匀强电场的电场线是间隔相等的平行线带有等量异号电荷的一对平行金属板，如果两板相距很近，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场。\n\n基本知识点电场客观、特殊电场强度E=F/qE=kQ/r2特例电场的叠加矢量运算基本方法（思想）比值定义法：E=F/q试探电荷（理想模型）\n适用范围电荷的意义定义式，适用于一切电场仅对点电荷的电场适用q是检验电荷，E与q无关Q是场源电荷，E与Q成正比和的区别：