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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,*,页（共31页）,physics,第一章 静电场,physics,第一章 静电场,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,*,页（共3页）,电场强度,重庆市石柱中学校 姚国均,11/11/2024,第,1,页（共31页）,电场强度重庆市石柱中学校 姚国均9/24/2023第1页（,牛顿的困惑,“,没有其他东西做媒介，一个物体可以超越距离通过真空对另一个物体作用,在我看来，这种思想荒唐之极,。”,法拉第的观点,电荷周围存在着由电荷产生的,电场,，,处在电场中的,其他电荷受到的作用力就是这个电场施加的,。,11/11/2024,第,2,页（共31页）,牛顿的困惑“没有其他东西做媒介，一个物体可以超越距离通过真空,近代物理学证实并发展了法拉第的观点,物质的,存在形式,实物,(,由分子、原子组成，,如水、铁块等,),场,(,如电磁场、引力场等,是客观存在的另一种),物质形态,),11/11/2024,第,3,页（共31页）,近代物理学证实并发展了法拉第的观点物质的实物场9/24/20,电场（,electric field,）,1,、电荷周围存在着一种特殊的,物质,电场。,2,、电荷间的相互作用是,通过电场,这种,物质,作为,媒介,而发生的。,3,、,电场的基本性质,：,电场,对放入其中的,电荷,有力的作用,电场力,。,研究,电场的性质,应从,静电力,入手,静电场,：静止电荷产生的电场,11/11/2024,第,4,页（共31页）,电场（electric field）1、电荷周围存在着一种,电,场强,度(electric fileld strength),a.,定义,：,试探电荷,在电场中某点所受,电场力,F,与,试探电荷,的,电荷量,q,的,比值,叫该点的,电场强度,，简称,场强,，用,E,表示。,b.,定义式：,c.,单位,：,N/C,，,V,/m,（适用于任意电场,在数值上等于,1C,的电荷所受的电场力）,11/11/2024,第,5,页（共31页）,电场强度(electric fileld strength),+,Q,+,q,F,E,+,Q,-,q,F,E,根据规定：,负电荷,在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向,相反,。,d.,场强的矢量性：,-,Q,+,q,F,E,-,Q,-,q,E,F,规定,正电荷在该点的电场力方向,就是该点的,电场强度方向,11/11/2024,第,6,页（共31页）,+Q+qFE+Q-qFE根据规定：负电荷在电场中某点受到的电,e.,物理意义,:,描述,电荷在电场中所受的电场力的性质,f.,决定因素,:,场源电荷；场中位置,若,已知,q,和,E,，可求,电场力,F,11/11/2024,第,7,页（共31页）,e.物理意义:描述电荷在电场中所受的电场力的性质f.决定,例,1.,根据场强的定义式,E,F,q,可以知道,(),A,、电场中某点的场强跟放入该点的电荷所受的,电场力成正比，跟放入该点的电荷的电荷量,成反比,B,、电场中的某一点，如果不放入检验电荷，则,该点的场强为零,C,、电场中的某一点，如果不放入检验电荷，则,该点的场强为无穷大,D,、电场中的某一点，不管放不放入检验电荷，,也不管检验电荷的电荷量是多少，该点的场,强都是一定的,答案,D,11/11/2024,第,8,页（共31页）,例1.根据场强的定义式EFq可以知道(,例,2.,关于电场强度的方向，下列说法正确的是,(),A,、电场中某点的场强方向与放在这一点的电荷,所受的电场力的方向相同,B,、电场中某点的场强方向与正电荷在这一点所,受的电场力的方向相同,C,、电场中某点的场强方向与放在这一点的电荷,的种类有关,D,、电场中某点的场强方向与在这一点放不放入,电荷无关,答案,B D,11/11/2024,第,9,页（共31页）,例2.关于电场强度的方向，下列说法正确的是()答案,例,3,.,电场中有一点,P,，下列说法正确的,(),A.,若放在,P,点的点电荷的电量减半，则,P,点的场强也减半,B.,若,P,点没有检验电荷，则,P,点场强为零,C.P,点的场强越大，则同一电荷在,P,点所受电场力越大,D.P,点的场强方向为检验电荷在该点受力方向,答案,C,11/11/2024,第,10,页（共31页）,例3.电场中有一点P，下列说法正确的()答案 C,+Q,+q,F,A,E,例,4,.,设：试探电荷的电荷量,q=+5.010,-9,C,，测得它在电场中的,A,点受到的电场力为,F=3.010,-4,N,，求：,A,点的场强？,如果改用电荷量为,q=+6.010,-9,C,的试探电荷，来确定该点的场强，场强会不会改变？,解：,E=F/q,=3.010,-4,N/(5.010,-9,C),=6.010,4,N/C,场强方向：水平向右,11/11/2024,第,11,页（共31页）,+Q+qFAE例4.设：试探电荷的电荷量q=+5.010-,-Q,B,例,5,.,在一带负电的导体,A,附近有一点,B,如在,B,处放置一个,q,1,=-2.010,-8,C,的电荷，测得其受到的电场力大小为,F,1,=4.010,-6,N,、方向水平向右，则,B,点的场强？如果换用一个,q,2,=4.010,-7,C,的电荷放在,B,点，其受力多大？此时,B,处场强多大？,解,:E,B,=F,1,/q,1,=4.010,-6,N/(2.010,-8,C),=2.010,2,(N/C),场强的方向：水平向左,E,-q,F,A,F,2,=q,2,E,B,=4.010,-7,C2.010,2,N/C=8.010,-5,N,方向：水平向左,E,B,=F,2,/q,2,=8.010,-5,N/(4.010,-7,C)=2.010,2(,N/C),B,处场强的大小方向不变,11/11/2024,第,12,页（共31页）,-QB例5.在一带负电的导体A附近有一点B,如在B处放置一个,+Q,+q,F,A,E,r,一点电荷的电荷量为,Q,，在距此点电荷,r,处的,A,点的电场强度是多少？,设想在,A,点放一个电荷量为,+q,的试探电荷，则它所受到的电场力为,E=,F,q,=k,Q,r,2,q,q,1,E=k,Q,r,2,则该点的场强为,Q,是场源电荷的电量，,r,是场中某点到场源电荷的距离,真空中点电荷的场强,11/11/2024,第,13,页（共31页）,+Q+qFAEr一点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷r处的A点,真空中点电荷的场强,1.,大小,2.,场强方向：以,点电荷,Q,为球心,，当,Q,为,正,电荷时电场方向,沿半径向外,；当,Q,为,负,电荷时电场方向,沿半径向内,Q,真空中点电荷的电量,r,某点到点电荷的距离,11/11/2024,第,14,页（共31页）,真空中点电荷的场强1.大小2.场强方向：以点电荷Q为球心,例,6,.,关于电场，下列叙述正确的是,(),A.,以点电荷为圆心，,r,为半径的球面上，各点的场强都相同,B.,正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强度大,C.,在电场中某点放入检验电荷,q,，该点的场强为,E,F,/,q,，取走,q,后，该点场强不为零,D.,电荷在电场中某点所受电场力很大，则该点的电场强度一定很大,【答案】,C,11/11/2024,第,15,页（共31页）,例6.关于电场，下列叙述正确的是()【答案】C9/2,例,7,.,关于电场力和电场强度，以下说法正确的是,(),A.,一点电荷分别处于电场中的,A,、,B,两点，电荷受到的电场力大则该处场强大,B.,在电场某点如果没有检验电荷，则电场力为零，电场强度也为零,C.,电场中某点场强为零，则检验电荷在该点受到的电场力为零,D.,一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为,r,的球面上各点所受电场力相同,AC,11/11/2024,第,16,页（共31页）,例7.关于电场力和电场强度，以下说法正确的是()A.一点,例,8,.,关于电场强度，下列说法正确的是（）,A.,E,=,kQ/r,2,中，,E,与,Q,成正比，而与,r,平方成反比,B.,在以一个点电荷为球心，,r,为半径的球面上，各,点的场强均相同,C.,F=kQ,1,Q,2,/r,2,得，公式,E=kQ,1,/r,2,是点电荷,Q,1,产生,的电场在点电荷,Q,2,处的场强大小,D.,由公式,E=kQ/r,2,可知，在离点电荷非常近的地方,（,r,0,），电场强度,E,可达无穷大,答案,AC,11/11/2024,第,17,页（共31页）,例8.关于电场强度，下列说法正确的是（）答案 AC9/,如果场源是多个点电荷，,电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的,电场强度的矢量和。,E,1,E,2,E,电场强度的叠加,P,Q,1,Q,2,平行四边形法则定则,11/11/2024,第,18,页（共31页）,如果场源是多个点电荷，电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在,Q,r,P,r,Q,P,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,11/11/2024,第,19,页（共31页）,QrPrQP一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的,例9.,如图所示，在真空中有两个点电荷,Q,1,3.010,8,C,和,Q,2,3.010,8,C,，它们相距,0.1m,。求电场中A点的场强大小？A点与两个点电荷的距离r相等，r0.1m。,解：,E,E,1,cos60,0,E,2,cos60,0,2 E,1,cos60,0,2kQ,1,cos60,0,r,2,2.710,4,N,C,Q,1,Q,2,A,E,1,E,2,E,11/11/2024,第,20,页（共31页）,例9.如图所示，在真空中有两个点电荷解：Q1Q2AE1E2,电场线（electric filed line）,1,、定义：,电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线。电场线上每一点的,切线方向,，都和该点的,场强方向,一致。,11/11/2024,第,21,页（共31页）,电场线（electric filed line）1、,2、静电场电场线的特点：,1.电场线不是电场里实际存在的线，而是形象地描述电场的假想的线.,2.,从正电荷出发终止于负电荷,（,孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点）,.,3.,电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向,.,4.电场线在某处的,疏密表示该处场强的强弱，,电场线,密,的地方场强,强,，电场线,疏,的地方场强,弱,.,5.电场线,不相交也不闭合,.,11/11/2024,第,22,页（共31页）,2、静电场电场线的特点：9/24/2023第22页（共31页,特点：,a,、离点电荷越近，电场线越密，场强越大,b,、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。,3、几种常见电场中电场线的分布及特点,1）、正、负点电荷的电场中电场线的分布,11/11/2024,第,23,页（共31页）,特点：a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大3、几种常见电场,特点：,a,、,沿点电荷的连线，,场强先变小后变大,b,、,两点电荷连线中,垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直,2,）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布,c,、,在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点,0,等距离各点场强相等。,11/11/2024,第,24,页（共31页）,特点：a、沿点电荷的连线，b、两点电荷连线中2）、等量异种点,3,）、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况,特点：,a,、两点电荷连线中,点,O,处场强为,0,b,、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为,0,c,、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏,11
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