1.3电场强度(第一节)

1.3电场强度是什么拉着地球绕太阳运动？你能隔空取物么？为什么太阳能隔空拉住地球？天地间的闪电！•是什么撕裂空气的分子，形成电流？电荷间的相互作用•电荷能隔空施加力的根本原因？电荷周围存在特殊物质——电场•电场、磁场、引力场等“场”是物质，具有能量、动量、质量，可以用来传递能量、信息迈克尔·法拉第:英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。物质存在的两种形式实物:由分子或原子组成，看得见，摸得着，占据一定空间场:看不见，摸不着，不以人的感官意识为转移的客观存在！1.电场：电场是电荷周围存在的一种特殊物质静止电荷产生的电场叫静电场一、电场电荷间的相互作用通过电场施加：库仑力又叫电场力ABFBAFABA在_____的电场中，受到________FBA;B在_____的电场中，受到________FAB;B电场力A电场力场的观点：每个带电体都形成电场，带电体通过电场相互作用电场的基本性质：对放入电场中的电荷有力的作用二、电场强度1、场源电荷试探电荷场源电荷：产生电场物体所带的电荷。试探电荷：放入电场中探测电场性质的电荷试探电荷必须具备的条件：点电荷的电量足够小,不影响场源电荷的电场分布通常放在电场中的电荷，都视为“试探电荷”Qq+++++++++++怎样描述电场的强弱？+QF3同一个电荷在电场中不同位置受力不同，受力大处电场强，受力小处电场弱；怎样描述电场的强弱？q1rAq2q3+Q112QqFkr=222rQqkF233rQqkF11qF22qF33qF2rQk电场中同一位置，电荷受力与电量成正比。2、电场强度1）物理意义描述电场的强弱2）定义放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。3）公式FEq=4）单位牛/库（N/C）或伏/米（V/m）5）注意A、电场强度是矢量方向：规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向,跟负电荷在该点所受电场力的方向相反5）注意+Q+qAFAEA+Q-qAFAEA-QABCEA定义方法：比值法E的大小与F、q无关；结论：对于场源电荷来说，电场强度的方向为正电荷形成的电场，方向沿连线向外；负电荷形成的电场，方向沿连线向内。FEq=A：方向B:大小5）注意B、E=F/q为定义式，适用于确定一切电场的场强；数值意义：电场中某点的电场强度数值上等于1C电荷在该位置所受的电场力的大小。即：场强反映电场本身的性质（电场强弱和方向）即电场的力的性质，与电场中有无电荷无关；D、某点的电场强度的大小及方向取决于电场本身（即场源电荷与位置），与检验电荷的正负、电量的大小、有无及受到的电场力均无关。C、求电场力:F=qE绝对值计算、判断方向例一：某电场中A处，放入检验电荷B，qB=1×10－10C，若B受力FB=2×10－6N,且方向向右，则，EA=？方向？若在A处改放入电荷C，qC=4×10－10C，则EA=？方向？若在A处改放入电荷D，qD=－3×10－10C，D在A处受力多大？方向？总结：电场中A处的场强，与检验电荷有关么？B、C、D电荷在A处受的电场力与电荷量有关么？A例二：真空中场源电荷Q=2×10－4C，置于A处，检验电荷q=－2×10－6C，置于B处，A、B相距r=2m。求：1）q受的电场力？2）B处的场强EB=？3）若将q换为q1=4×10－5C的检验电荷，求：q1受到的电场力？B处的场强又多大？4）将q1、q全部移走后，B处的场强又多大？B+QA三、点电荷的电场、电场强度的叠加⑴决定式：2rQkEQ：场源电荷r：电场中点到Q的距离只适用于真空中点电荷⑵方向、大小的特点：-+Qr（3）矢量叠加：多带电体问题多个带电体同处一个空间时，空间存在电场为合电场。合电场中任何一点的场强等于各个点电荷单独在该点产生的场强的矢量和。这就是场强叠加原理。＋Q1－Q2AE1E2E放在A处的电荷受的合力，可以由合场强决定。F=E合q-q受力方向与E合相反+q受力方向与E合相同-F（4）均匀带电球体（壳）形成的电场场强公式2AQEkr=Q：球（壳）带电荷r：电场中A点到球心的距离且r＞R均匀带电球壳，当r＜R时(球壳内部）E=0（5）大带电物体问题电场强度计算方法微分法-------切割成点电荷，再将场强矢量合成。切割、补偿、对称、等效等思想方法——向球壳、球体、点电荷转化rA例题：真空中两个等量正电荷带电量为＋Q，相距为R，求以下几个位置的场强的大小和方向1）连线中点处.若在连线中点处放入电荷，是否受电场力？2）连线的中垂线上，距两个电荷都为R处。3）连线上，电荷外侧距A电荷为R处＋Q＋Q电场的叠加问题AB总结：在中垂线上的场强，大小和方向情况如何？例：真空中点电荷A、B带电量分别为＋Q和－Q，相距为R。求以下几个位置处的场强大小和方向。1）AB连线中点O处2）AB中垂线上，距A、B都为R的点处3）AB连线上，在B的外侧，距离B为R的点处AB连线上，在A的外侧，距离A为R的点处ABO＋Q－Q总结：4）在中垂线上的各点处，场强方向如何？在连线上的各点处，场强方向如何？小结•电场-----电场的强弱的描述----场强•特例：真空中点电荷的电场及场强•多电场空间的电场强度叠加•电场力的计算例题：真空中三个点电荷A、B、C，在一条直上，AB=BC，QA=QC=－4Q,QB=＋Q求：1)A、B在C处的场强，2)A、C在B处的场强3)B、C在A处的场强4)若只有电场力，A、B、C能否处于静止状态？ABC例题：真空中两个点电荷A、B间距0.6m，均带有正电荷2×10-4C，求：1）连线中点O处合场强多大？2）中垂线上距两电荷均0.6m的C处，合场强多大？方向如何？3）中垂线上距两电荷均1.0m的D处，合场强多大？方向如何？ABCO例题：真空中两个点电荷A、B间距0.6m，A带有正电荷2×10-4C，B带有负电荷2×10-4C求：1）连线中点O处合场强多大？2）中垂线上距两电荷均0.6m的C处，合场强多大？方向如何？ABCO