电场强度(含例题分析).ppt

第一章静电场3电场强度,湖南省沅陵县第二中学杨文国,复习提问：,1、库仑定律的内容是什么？库仑定律的定义式是怎样的？,真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。,2、比例系数k叫做什么？其值是多少？其物理意义是什么？,K叫做静电力常量,真空中两个电荷量都是1C的点电荷，相距1m时，其静电力为,3、电荷间的相互作用规律是怎样的？发生相互作用的两个电荷一定要相互接触吗？,同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。,不需要相互接触,那么，电荷间的相互作用是通过什么产生的呢？,阅读P10第一、第二自然段，回答下列问题：,1万有引力和库仑力曾被称为什么力？为什么？,超距力（超距作用）,在当时看来，万有引力和库仑力是不需要媒介，也不需经历时间，而是超越空间与时间直接发生的作用力。,2牛顿赞成这种说法吗？谁最终解决了这一问题？,不赞成,法拉第（19世纪30年代，英国科学家法拉第）,1关于库仑力，法拉第提出了什么样的观点？,任何电荷周围都存在着由它产生的电场，处在中的其他电荷受的作用力就是这个电场给予的。电荷与电荷之间通过电场发生相互作用。,2法拉第的观点正确吗？电场和磁场是相互联系，我们把它们统称为什么？在真空中，电磁场的传播速度是多少？电磁场与实物有什么共同点？,正确。,电磁场。,电磁场与实物一样，都是客观存在的；都具有能量、质量和动量。场与实物是物质存在的两种不同形式。,阅读P10第三、第四、第五自然段，回答下列问题,3什么是静电场？,静电场：静止的电荷产生的电场。,电场最基本的性质是对放入电场的电荷产生力的作用。,由右图可知，同一电荷在电场中不同的位置受到的电场力不同，这表明：电场的强弱与位置有关。,那么，我们如何来描述电场的强弱呢？,电场强度。,电场强度是描述电场强弱（力的性质）的物理量。,阅读P10最后一自然段、P11第一自然段，回答下列问题：,1什么是试探电荷（检验电荷）？试探电荷有什么特点？试探电荷是点电荷吗？,检验电场是否存在及其强弱的电荷叫做试探电荷或检验电荷。,试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小。,试探电荷不一定能看成点电荷。,2什么是源电荷（场源电荷）？,激发电场的电荷叫做源电荷。,阅读P11第二、第三、第四、第五自然段，回答下列问题：,1我们能不能直接用试探电荷受到的静电力表示电场的强弱？为什么？,不能，由,可知，对于电荷量不同的试探电荷，即使在,电场的同一点，所受的静电力也不相同。,2试探电荷在电场中某点受到的静电力F与试探电荷的电荷量q有什么关系？表达式如何写？,成正比。,3我们把上式的比例常数E叫做什么？比例常数E有什么特点？表达式如何写？,特点：1、E是比例常数，与试探电荷q无关；2、在电场中的同一位置E值相同，在电场的不同位置E值一般不同；3、E值反映了电场在某点的性质。,我们把比例常数E叫做电场强度。,表达式：,4由电场强度的表达式得出电场强度的单位是什么？其单位的物理意义是什么？电场强度的另一个单位是什么？它们之间的关系什么？,单位：牛每库，符号,物理意义：如何电荷量为1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N，那么该点的电场强度是1,另一单位：伏每米，符号,关系：1,=1,5电场强度是标量还是矢量？如果是矢量，其方向如何？,电场强度是矢量。,电场中某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力方向相同。,6电场强度的物理意义是什么？电场强度与电场力有什么区别和联系？,电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量，反映电场中某一点的电场性质，其大小表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。,仅指电荷在电场中的受力,是反映电场本身的力的性质的物理量，其大小表示电场的强弱,定义式：,计算式：,E的大小只决定于电场本身，与电荷q无关,F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定,E是矢量，其方向与正电荷(+q)在该点受到的电场力的方向相同,F是矢量，其方向对于正电荷(+q),F与E同向；对于负电荷(-q),F与E反向,E的单位：,F的单位：,E=F/q,F=qE,牛/库(N/C),牛(N),例1在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小为，方向为；若将A处放点电荷为2q，则该处电场强度大小为，方向为。,与所受静电力方向相同,与所受静电力方向相反,例2在某电场中电荷量为,的点电荷，在A点所受电场力为,；电荷量为,的点电荷，在A点所受电场力为,；现将电量为,的点电荷放在A点，,则：（）,ABCD,A,在A点所受到的电场力为,B,在A点所受到的电场力为,CA点的电场强度大小为,DA点的电场强度大小为,阅读P11至P12点电荷的电场电场强度的叠加，回答下列问题：,1电荷量为Q的点电荷，与它相距r的点的电场强度是多少？,大小：,方向：当Q为正电荷时，E的方向沿半径向外；Q为负电荷时，E的方向沿半径向内。,3场源是多个点电荷的电场，某点的电场强度是多少？,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。该规律称为电场叠加原理。,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。该规律称为电场叠加原理。,4一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球的外部产生的电场与什么样的电荷产生的电场相同？球外某点（距球心r处）的电场强度是多少？此时还需满足,吗？,与位于球心、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。,不需要满足,例3关于,和,（1）式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量（2）式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场电荷的电荷量（3）式中，Q是放入电场中的电荷的电荷量（4）式中，Q是产生电场的电荷的电荷量A、（1）（3）B、（2）（3）C、（1）（4）D、（2）（4）,，下列说法中正确的是（）,例4如图，在x轴上的x=-1和x=1两点分别固定电荷量为-4Q和+9Q的点电荷。求：x轴上合场强为零的点的坐标。并求在x=-3点处的合场强方向。,答案：X=-5，向右,C,阅读P12至P14电场线匀强电场，回答下列问题：,1什么是电场线？是谁提出的？电场线有什么特点？,电场线是用来形象地描述电场的方向和大小的一簇有向曲线。电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致。,法拉第,电场线的特点1）、电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，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）、电场线不会相交，也不会相切4）、电场线是假想的，实际电场中并不存在5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系,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。,正、负点电荷的电场中电场线的分布,2正、负点电荷的电场中电场线如何画？有什么特点？,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,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。,3等量异种点电荷形成的电场中的电场线如何画？有什么特点？,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0b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏,4等量同种点电荷形成的电场中的电场线如何画？有什么特点？,5什么是匀强电场？匀强电场的电场线有什么特点？,匀强电场是大小和方向都相同的电场。,匀强电场的电场线是平行等间距同向的直线。,6什么样的电场可以近似地看成匀强电场？其电场线如何画？,带等量异各电荷的一对平行金属板，两板相距很近时，它们之间的电场可以近似地看成匀强电场。,例5如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（）A、这个电场只能是负电荷的电场B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FBFAC、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aAaB（不计重力）D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向,B,例6如图为一条电场线，下列说法正确的是：（）,A、EA一定大于EB,B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故EA=EB,C、A点电场方向一定由A指向B,D、AB两点的场强方向不能确定,C,例7正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动，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：（）,C,