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点电荷：点电荷：库仑定律库仑定律 ：大小及形状可忽略的带电体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，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。次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。复习引入复习引入221rqkqF 问题问题1 1 电荷之间的相互作用力是如何发生的？电荷之间的相互作用力是如何发生的？ 法拉第提出法拉第提出“场场”概概念念 英国物理学家英国物理学家 法拉第法拉第（1791-18671791-1867） 电荷之间通过电场发生相互作用电荷之间通过电场发生相互作用一一.电场电场1.1.定义：定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质2.2.电场的基本性质：电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用电场对放入其中的电荷有力的作用 电荷电荷 电荷电荷A AB B电场电场问题问题2 2 怎样描述电场的强弱？怎样描述电场的强弱？试探电荷：试探电荷： 电量充分小、体积充分小电量充分小、体积充分小+Q场源电荷：场源电荷：即产生电场的电荷即产生电场的电荷Q Qq试探电荷距场源电荷不同位置的受力情况试探电荷距场源电荷不同位置的受力情况 问题问题2 2 怎样描述电场的强弱？怎样描述电场的强弱？+Q QF1F2F3类比：类比：密度密度问题问题2 2 怎样描述电场的强弱？怎样描述电场的强弱？铁球铁球铝球铝球木球木球猜想：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？+Q QF1F2F3电场强弱与密度的类比电场强弱与密度的类比问题问题1：m大的物体是否密度大？大的物体是否密度大？电场强弱电场强弱同一试探电荷同一试探电荷q受力受力F大大 电场强电场强密密 度度同一实心体积同一实心体积v质量质量m大大 密度大密度大不同位置不同位置不同物质不同物质类比问题类比问题2：F大的位置是否电场强？大的位置是否电场强？问题问题2 2 怎样描述电场的强弱？怎样描述电场的强弱？q1rAq2q3+Q211rQqkF 222rQqkF 233rQqkF 11qF22qF33qF2rQk问题问题2 2 怎样描述电场的强弱？怎样描述电场的强弱？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电场的强弱场的强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是是恒定恒定的的实验表明：实验表明：类比：类比：同一材料物质同一材料物质的实心物体，的实心物体，密度密度是是一定一定的。的。类比：类比：不同材料物质不同材料物质的实心物体，的实心物体，密度密度一般是一般是不同不同的。的。类比：类比：m/v能反映能反映单位体积所含物质多少的性质单位体积所含物质多少的性质密度。密度。二二.电场强度电场强度E1.定义：定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力放入电场中某点的电荷所受的电场力F F跟它的跟它的电荷量电荷量q q的比值，叫做该点的电场强度。的比值，叫做该点的电场强度。qFE一一.电场电场1.1.定义：定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质2.2.电场的基本性质：电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用电场对放入其中的电荷有力的作用4.理解：理解：（1 1）它能反映电场力的性质，与放入的电荷无关，由电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。场本身决定。（2 2）知道某点场强知道某点场强E E，任意电荷，任意电荷q q受力：受力：F=EqF=Eq2.单位：单位：伏伏/ /米米(v/m)(v/m) 1 1伏伏/ /米米=1=1牛牛/ /库库3.方向方向：电场中某点电场中某点, ,正电荷受力的方向为该点场强方向正电荷受力的方向为该点场强方向问题问题3 3 点电荷的场强如何？点电荷的场强如何？ 利用利用电场强度定义电场强度定义和和库仑定律库仑定律，推导点电荷周，推导点电荷周围某点的电场强度围某点的电场强度qFE2rkQqF 22rkQqrQqkqFE二二.电场强度电场强度E一一.电场电场1.点电荷场强大小点电荷场强大小：E=E= 2.场强方向：场强方向：正点电荷电场方向背离电荷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负点电荷电场方向指向电荷中心三三.点电荷电场强度点电荷电场强度2rkQ问题问题4 4 如何求合电场场强？如何求合电场场强？问题问题4 4 电场如何叠加？电场如何叠加？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。四四.电场的叠加电场的叠加二二.电场强度电场强度E一一.电场电场1.点电荷场强大小点电荷场强大小：E=E= 2.场强方向：场强方向：正点电荷电场方向背离电荷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负点电荷电场方向指向电荷中心三三.点电荷电场强度点电荷电场强度2rkQ：合电场合电场E E合合是是E E1 1、E E2 2为邻边的平行四为邻边的平行四边形的对角线。边形的对角线。知识回顾 电场的物质性，是客观存在的 电场强度的定义（比值法） E=F/q的物理含义 点电荷的电场强度（大小，方向） 电场的叠加（满足平行四边形法则）设设Q Q1 1和和Q Q2 2在在A A点的电场强度分别为点的电场强度分别为E E1 1、E E2 2，方向如图。，方向如图。据平行四边形定则，据平行四边形定则，E E合合在在E E1 1和和E E2 2夹角的平分线上，且夹角的平分线上，且与与Q Q1 1与与Q Q2 2连线平行。连线平行。解解:(1)2rkQ合场强大小为合场强大小为E=EE=E1 1cos60cos60+E+E2 2cos60cos60=2E=2E1 1cos60cos60=2 cos60=2 cos60 代入数据得代入数据得E=2.7E=2.710104 4v/mv/mQ Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A A题例分析题例分析 例：如图所示，真空中有两个点电荷例：如图所示，真空中有两个点电荷Q Q1 1 =+3.010-8C和和Q Q2 2 =-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。 解解:(2) A A点处点处q q所受的电场力所受的电场力: :F=Eq=2.7 104 1 10-6 =2.7 10-2 (N)Q Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A A题例分析题例分析 例：如图所示，真空中有两个点电荷例：如图所示，真空中有两个点电荷Q Q1 1 =+3.010-8C和和Q Q2 2 =-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。 F F的方向沿的方向沿E E合合的方向的方向五五.匀强电场匀强电场 某区域中某区域中, ,若电场强度的大小和方向都相同若电场强度的大小和方向都相同, ,则该则该电场称为匀强电场电场称为匀强电场特点特点: :定义定义: 同一电荷在电场中的任何位置上受到的电场力都相同一电荷在电场中的任何位置上受到的电场力都相同同研究性学习课题研究性学习课题今天我们运用比值法研究了电场，并且定义了电场强今天我们运用比值法研究了电场，并且定义了电场强度的概念，其实上物理学中常用比值法来描述研究对象度的概念，其实上物理学中常用比值法来描述研究对象的性质。在学习电场之前已学过的物理量中，哪些是描的性质。在学习电场之前已学过的物理量中，哪些是描述研究对象的性质的物理量，是如何用比值法定义的？述研究对象的性质的物理量，是如何用比值法定义的？在以后的学习中，还将学习许多新的物理量，请在以后的学习中，还将学习许多新的物理量，请关注研究对象性质的物理量是如何定义。关注研究对象性质的物理量是如何定义。课题延伸课题延伸六、电场强度的应用六、电场强度的应用1 1在真空中，两上点电荷所带电量的量值均为在真空中，两上点电荷所带电量的量值均为q q，它们，它们相距相距r r，则两点电荷连线中点的电场强度大小可能是：，则两点电荷连线中点的电场强度大小可能是： A A0 B0 B2 2kqkq/ /r r2 2 C. 4C. 4kqkq/ /r r2 2 D D8 8kqkq/ /r r2 2r异种电荷：异种电荷：22284/4/rkqrqkrqkE同种电荷：同种电荷：04/4/22rqkrqkE例、例、a a、b b两个固定的带等量正电荷的点电荷，虚两个固定的带等量正电荷的点电荷，虚线线coco是是abab的中垂线，负电荷的中垂线，负电荷q q在在c c点静止释放，如只点静止释放，如只受到电场力的作用，则电荷受到电场力的作用，则电荷q q在在coco段上的运动情况段上的运动情况是怎样的？是怎样的？abocqLLE2E1E2 2如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由作用力作用下，从静止开始由b b沿直线运动到沿直线运动到d d，且，且bdbd与竖直方向所夹的锐角为与竖直方向所夹的锐角为4545，则下列结论正确的是：，则下列结论正确的是：A A、此液滴带负电、此液滴带负电 B B、液滴做匀加速直线运动、液滴做匀加速直线运动C C、液滴做匀速直线运动、液滴做匀速直线运动 D D、合外力对液滴做的总功等于零、合外力对液滴做的总功等于零E Ebd、如图，棒、如图，棒ABAB上均匀分布着正电荷，它的中点上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一正上方有一P P点，则点，则P P点的场强的方向为点的场强的方向为A A、垂直于、垂直于ABAB向上向上B B、垂直于、垂直于ABAB向下向下C C、平行于、平行于ABAB向左向左D D、平行于、平行于ABAB向右向右、如图示，绝缘细线一端固定于、如图示，绝缘细线一端固定于O O点，另一端点，另一端连接一带电量为连接一带电量为q q、质量为、质量为m m的带正电小球，的带正电小球，要使带电小球静止时细线与竖直方向角为要使带电小球静止时细线与竖直方向角为，可以在空间加一匀强电场，则：可以在空间加一匀强电场，则：（1 1）沿水平方向加一个匀强电场，这个场强的数值是多大？）沿水平方向加一个匀强电场，这个场强的数值是多大？（2 2）沿竖直方向加一个匀强电场这个场强的数值是多大？）沿竖直方向加一个匀强电场这个场强的数值是多大？（3 3）是否存在着一个数值更小的）是否存在着一个数值更小的 匀强电场，能够使带正电的小匀强电场，能够使带正电的小 球如图示静止不动？如果存在球如图示静止不动？如果存在 这个匀强电场，那么它的场强这个匀强电场，那么它的场强 的方向及大小如何？的方向及大小如何？课后作业课后作业
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