13电场强度教学课件孙小林

1.3电场强度第一章静电场 两电荷不直接接触，它们之间的相互两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的作用是怎样产生的?B+A+电荷电荷A A电场电场 电荷电荷B B一、电场：一、电场：2 2、基本性质：、基本性质：对放入其中的对放入其中的电荷电荷有力的作用。有力的作用。1 1、定义：、定义：存在于存在于电荷电荷周围的特殊周围的特殊物质物质。场源电荷试探电荷（检验电荷）电量很小（不影响原电场）电量很小（不影响原电场）体积很小（可以当作点电荷）体积很小（可以当作点电荷）现象总结现象总结:同一电荷同一电荷q q在电场中不同在电场中不同位置受到的电场力一般不同位置受到的电场力一般不同.猜想：猜想：能否用电场力的大小表示电场的强弱？能否用电场力的大小表示电场的强弱？不同的电荷不同的电荷q q在电场的同一点所受的在电场的同一点所受的电场力电场力F F是不同的。是不同的。F/q能反映能反映单位电荷受到的电场力的性质单位电荷受到的电场力的性质电场的强电场的强弱弱在电场中在电场中不同的点不同的点，比值，比值F/q一般是一般是不同不同的。的。在电场中的在电场中的同一点同一点，比值，比值F/q是是恒定恒定的，与的，与q q无关。无关。实验表明：实验表明：?怎样描述不同位置电场的强弱？怎样描述不同位置电场的强弱？须找一个与检验电荷无关而由电场决定的物理量！须找一个与检验电荷无关而由电场决定的物理量！1.1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F F跟跟它的电荷量它的电荷量q q的的比值比值，叫做该点的电场强度，简，叫做该点的电场强度，简称场强，用称场强，用E E表示。表示。4.4.物理意义：物理意义：场强反映电场力的性质，由电场本身决定，场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关与放入的试探电荷无关。3.3.单位：单位：(N/C)(N/C)，(V/m)(V/m)，1 1 V/mV/m=1N/C=1N/C2.2.定义式：定义式：FEq适用于一切电场适用于一切电场二、电场强度二、电场强度+Q+qFE+Q-qFE按照规定：按照规定：负电荷负电荷在电场中某点受到的电场在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向力的方向跟该点的场强方向相反相反。5.5.场强的矢量性：场强的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF物理学中规定，电场中某点的电场强度的方物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同检测检测1：真空中有一电荷量为真空中有一电荷量为-110-4C的点电荷，在距的点电荷，在距离点电荷离点电荷1m处的处的A点放一电荷量为点放一电荷量为410-9C的检验电荷，的检验电荷，检验电荷受到的电场力大小为检验电荷受到的电场力大小为_N，方向，方向_,A点的场强为点的场强为_N/C,方向方向_；换成电荷量；换成电荷量为为-310-9C的检验电荷，则检验电荷所受的电场力为的检验电荷，则检验电荷所受的电场力为_N,方向方向_;该点的场强为该点的场强为 N/C，方向，方向_。如果把检验电荷取走，则。如果把检验电荷取走，则P点的电场强度为点的电场强度为_3.610-3水平向左水平向左水平向左水平向左91052.710-3水平向右水平向右9105水平向左水平向左9105水平向左水平向左1.一点正点电荷的电荷量为一点正点电荷的电荷量为Q Q，在距此点电，在距此点电荷荷r r处的处的A A点的电场强度是多少？方向如何？点的电场强度是多少？方向如何？设想在设想在A A点放一个电点放一个电荷量为荷量为+q+q的试探电荷，的试探电荷，则它所受到的电场力为则它所受到的电场力为则该点的场强为则该点的场强为Q Q是场源电荷的电量，是场源电荷的电量，r r是场中某点到场源电荷的距离是场中某点到场源电荷的距离 真空中点电荷的场强真空中点电荷的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关三、真空中点电荷的电场强度三、真空中点电荷的电场强度如果是正电荷，如果是正电荷，E E的方向就的方向就是沿着是沿着PQPQ的连线并背离的连线并背离Q Q；如果是负电荷：如果是负电荷：E E的方向就的方向就是沿着是沿着PQPQ的连线并指向的连线并指向Q Q 场源电荷场源电荷2.真空中点电荷的电场强度真空中点电荷的电场强度适用范围适用范围FEq2QEkr定义式，适用定义式，适用于一切电场于一切电场决定式，仅决定式，仅对点电荷的对点电荷的电场适用电场适用q q是检验电荷，是检验电荷，E E与与q q大小、有大小、有无无关无无关由场源电荷由场源电荷Q Q及该点到及该点到Q Q的的距离距离r r决定决定3.3.FEq2QEkr和的区别：检测检测2 2:关于关于 和和 ，下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）（1 1）式中，式中，F F是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，q q是是放入电场中电荷的电量放入电场中电荷的电量（2 2）式中，式中，F F是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，q q是是产生电场电荷的电量产生电场电荷的电量（3 3）式中，式中，Q Q是放入电场中的电荷的电量是放入电场中的电荷的电量（4 4）式中，式中，Q Q是产生电场的电荷的电量是产生电场的电荷的电量A A、（、（1 1）（）（3 3）B B、（、（2 2）（）（3 3）C C、（、（1 1）（）（4 4）D D、（、（2 2）（）（4 4）qFE 2rQkE 答案：答案：C检测检测3 3：关于电场强度，下列说法正确的（：关于电场强度，下列说法正确的（）A.A.E E=F/qF/q，若，若q q减半，则该处的场强变为原来的减半，则该处的场强变为原来的2 2 倍倍 B.B.E E=kQ/kQ/r r2 2中，中，E E与与Q Q成正比，而与成正比，而与r r平方成反比平方成反比 C.C.在以一个点电荷为球心，在以一个点电荷为球心，r r为半径的球面上，为半径的球面上，各点的场强均相同各点的场强均相同 D.D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向的电场力的方向答案：答案：B结论：结论：可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。四、电场的叠加四、电场的叠加检测检测4:如图所示，真空中有两个点电荷如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+3.010-8C和和Q2=-3.010-8C，它们相距，它们相距0.1m，A点与两个点电荷点与两个点电荷的距离的距离r相等，相等，r=0.1m。求：。求：（1）电场中）电场中A点的场强。点的场强。（2）在）在A点放入电量点放入电量q=-1 10-6C 求它受的电场力。求它受的电场力。Q Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A A作业：作业：为了确定电场中为了确定电场中P点的电场强度大小，用细点的电场强度大小，用细丝线悬挂一个带负电荷的小球去探测。当球在丝线悬挂一个带负电荷的小球去探测。当球在P点点静止后，测出悬线与竖直方向夹角为静止后，测出悬线与竖直方向夹角为37。已知。已知P点场强方向在水平方向上，小球重力为点场强方向在水平方向上，小球重力为4.010-3N。所带电量为所带电量为0.01C，取，取Sin37=0.6，求，求P点的电场点的电场强度的大小和方向？强度的大小和方向？37 0 PF电mgF拉E电场线是为了电场线是为了形象形象描述电场而引入的描述电场而引入的假象假象的的曲线曲线,曲线上每点的曲线上每点的切线切线方向表示该点的电场方向表示该点的电场强度的方向。强度的方向。1 1、定义、定义:2 2、几种常见的电场线、几种常见的电场线五、电场线五、电场线3 3、电场线的特征、电场线的特征4 4、电场线不相交。、电场线不相交。1 1、电场线的、电场线的疏密疏密代表场强的代表场强的大小大小3 3、电场线起始于正电荷（无穷远）、电场线起始于正电荷（无穷远）终止于负电荷（无穷远）终止于负电荷（无穷远）。5 5、电场线不闭合。、电场线不闭合。疏疏小小密密大大2 2、电场线上某点的、电场线上某点的切线切线方向为该点的场强方向。方向为该点的场强方向。检测检测5：如图，是静电场的一部分电场线的分：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（布，下列说法正确的是：（）A、这个电场只能是负电荷的电场、这个电场只能是负电荷的电场B、点电荷、点电荷q在在A、B两处受到的电场力两处受到的电场力FBFAC、点电荷、点电荷q在在A、B两处的加速度大小，两处的加速度大小，aAaB （不计重力）（不计重力）D、负电荷在、负电荷在B点处受到的电场力方向沿点处受到的电场力方向沿B点切点切 线方向线方向AB答案：答案：B检测检测6：如图所示为某一点电荷：如图所示为某一点电荷Q产生的电场产生的电场中的一条电场线，中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由一电子以某一速度沿电场线由A运动到运动到B的过的过程中，动能增加，则可以判断程中，动能增加，则可以判断A、电场线方向由、电场线方向由B指向指向AB、场强大小、场强大小EAEBC、若、若Q为负电荷，则为负电荷，则Q在在B点右侧点右侧D、Q不可能为正电荷不可能为正电荷AB答案：答案：APQPQPQ检测检测7：正检验电荷正检验电荷q在电场中在电场中P点处开始向点处开始向Q点点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：力不计），则可以确定它所处的电场可能是：()ABCDPQ 答案：答案：C检测检测8：在等量异种点电荷连线及其中垂线上：在等量异种点电荷连线及其中垂线上有对称点有对称点AB和和CD，如图，下列说法正确的是，如图，下列说法正确的是AEAEB，两者方向相同，两者方向相同BECED，两者方向相同，两者方向相同CECEE，两者方向相同，两者方向相同DEAEC，两者方向相同，两者方向相同答案：答案：BCD小结：小结：电场电场电场最基本的特性电场最基本的特性电场是物质的一种形式电场是物质的一种形式电场强度电场强度电场强度的定义电场强度的定义电场的叠加原理电场的叠加原理点电荷的电场强度点电荷的电场强度电场线电场线电场线对电场的描述电场线对电场的描述常见电场的电场线分布常见电场的电场线分布