电场、电场强度课件

电场电场强度3电场强度复习1、点电荷2、库仑定律（适用条件）3、库仑力(静电力）例如：•接触力:压力,支持力,拉力和摩擦力等•非接触力:万有引力（重力）,磁力，库仑力等引入物体之间的相互作用，有的需要通过接触挤压；有的则不需要。两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?问题1引入那么，没有接触的两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？——电场电场FBA1.电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质2.电场对放入其中的电荷有力的作用。这种力叫做电场力。FBFA电荷A和B间是通过电场实现相互作用的请用场的观点来说明电荷A和B间的相互作用电场对电荷有力的作用，怎样描述这种作用呢？＋qFA＋qFB场源电荷：产生电场的电荷试探电荷（或称为检验电荷）＋Q结论:F/q能反映电场中某点电场的力的性质——电场的强弱。2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值F/q是一定的。问题2电场强度a.定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫该点的电场强度，简称场强，用E表示。b.表达式：c.单位：牛/库(N/C)伏/米(V/m)1伏/米=1牛/库（定义式，适用于任意电场）E=Fq（比值法定义）d.方向：规定与正电荷在该点的受力方向相同，E为矢量。e.理解：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。定义式适用于一切电场。+Q+qFE+Q-qFE•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。场强的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF理解训练：在电场中某点放一试探电荷，其电荷量为q，试探电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为E=F/q，那么下列说法是否正确A、若移去试探电荷q，该点的电场强度就为零B、若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的场强就变为E/2C、若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷，则该点的场强大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向A、B、C都错误(1)真空中点电荷电场的场强公式：（决定式，适用于真空点电荷的电场）特例——真空中点电荷电场强度提示：利用场强的定义式和库仑定律推导2rQkE正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离+Q；负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线指向-QAE+Q(2)点电荷周围电场强度的方向AE-Q-真空中点电荷的场强2QEkr＋－1、大小：2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷负点电荷电场方向指向电荷匀强电场如果电场中各点电场强度的大小相等，方向相同，这个电场就叫匀强电场。标一标：适用范围电荷的意义FEq2QEkr定义式，适用于一切电场仅对点电荷的电场适用q是检验电荷，E与q无关Q是场源电荷，E与Q成正比FEq2QEkr和的区别：1、电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则E+四、电场强度的叠加P＋Q1−Q2QrPrQP2QEkr2、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五、电场力正电荷的电场力方向与场强方向相同F＝qE负电荷的电场力方向与场强方向相反1.在电荷的周围空间存在____,它的基本性质是对放入其中的电荷有__的作用.2.描述电场强弱的物理量叫做________,其公式是____,单位是____,它是__(矢、标)量,其方向为_____________________.3._________________________________叫做匀强电场.真空中点电荷的电场强度公式是______.4.在场强为E处的电场中放上电荷量为q的点电荷其受到的电场力F=______.电场力电场强度qFE=N/C矢正电荷在该点的受力方向电场中各点的场强大小和方向都相同的电场2rQE=kF=qE1、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（）A.若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点的场强减半。B.若P点没有试探电荷，则P点的场强为零。C.P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大。D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向C课堂训练√基本知识点电场客观存在、特殊物质电场强度E=F/qE=kQ/r2特例电场的叠加矢量运算基本方法（思想）比值定义法：E=F/q试探电荷（理想模型）小结：答案：（1）F=9N（2）EB=4.5×105N/C（3）18N，EB=4.5×105N/C（4）EB=4.5×105N/C场电荷Q=2×10-4C，是正点电荷；试探电荷q=2×10-5C，是负电荷，它们相距r=2m而静止且都在真空中，如图所示。求：（1）q受的电场力；（2）q所在的B点的场强EB；（3）只将q换为q，=4×10-5C的正点电荷，再求q’受力及B点的场强；（4）将试探电荷拿去后再求B点场强。rq9qQB习题：真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为Q，且相距为r,则距离A为r/3处的P点的电场强度为多少？PEAEB解：A、B都在P点产生电场，且两个场强方向相反。2=rQkE因为：22PABQQEkkrr所以：答：P点场强为27kQ/4r2.A+QB+Q例题：2274kQr习题例：如图所示，点电荷q与9q静止于真空中，相距r，它们均为正电荷，求：（1）连线中点A的场强EA；（2）求场强为0的点位置。答案：（1）EA=8kq2/r2（2）离q距离为r/4rq9qA2、真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4×10-9C的试探电荷，它受到的电场力2×10-5N，则P点的场强度N/C；把试探电荷的电量减少为2×10-9C，则检验电荷所受的电场力为N。如果把这个试探电荷取走，则P点的电场强度为N/C5×1031×10-55×103课堂训练电场线1、引入英国物理学家法拉第首先引入了电场强度的图象，他在电场中画了一些线，这些线：在电场中，画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，并使线的疏密表示场强的大小．这些曲线就叫做电场线。奎宁的针状结晶或头发屑悬浮在蓖麻油里。把奎宁的针状结晶或头发屑悬浮在蓖麻油里，再放入电场中，这时可以发现微屑按场强的方向排列起来。点电荷同种点电荷异种点电荷请看仔细了!请看仔细了!正点电荷的电场线负点电荷的电场线发散状会聚状相吸状排斥状匀强电场的电场线是互相平行的、等间距的直线一、电场线电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇线。电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致。1、同一电场中电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小2、静电场的电场线起始于正电荷终止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线终止于（或起始于）无穷远处点二、电场线的特征3、电场线不会相交，也不会相切5、电场线是假想的，实际电场中并不存在4、电场线上每一点的切线方向和该点的场强方向一致6、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•A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。球面半径越大,球面上电场线分布越疏.三、几种常见电场中电场线的分布及特点1、正点电荷的电场中电场线的分布发散状中心对称图形.像太阳光芒四射会聚状中心对称图形.2.负点电荷的电场线分布的平面图起始无穷远处，终止于负电荷.在以负点电荷为球心的球面上,电场线疏密相同,但切向各不相同.球面半径越大,球面上电场线分布越疏.像黑洞把周围物体全吸进来.3.两个等量异种点电荷的电场线分布的平面图像灯笼一样和谐对称像条形磁铁的磁感线关于两电荷连线和中垂线的轴对称图形.相吸状特点：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。4.等量同种电荷的电场线分布的平面图相斥状两军对垒排兵布阵完毕关于两电荷连线和中垂线的轴对称图形.等量同种电荷的电场线分布的平面图4、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d、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0等距离各点场强大小相等。起始于正电电荷，终止于无穷远处.5.带等量异种电荷平行金属板间的电场线分布的平面图．起始于正电荷，终止于负电荷.除边缘外,两个金属板之间的电场线疏密均匀,切向相同.为平行等距同向直线.株距行距都相等的树林两个异名磁极之间的磁感线6.正点电荷与带负电金属板间的电场线分布的平面图相吸状天女散花垂柳起始于正电荷，终止于负电荷.电场线与金属板的表面处处垂直.关于点电荷到金属板的垂线为对称轴的轴对称图形.点电荷与带电平板的电场线分布电场线是电荷的运动轨迹吗?正点电荷+V0=0F正点电荷+V0≠0F此时轨迹与电场线重合此时轨迹是曲线,与电场线不重合例1：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ABB例2：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（）A、EA一定大于EBB、因电场线是直线，所以是匀强电场，故EA=EBC、A点电场方向一定由A指向BD、AB两点的场强方向不能确定ABC例3：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：（）ABCDPQPQPQPQC例4：如图a所示，A、B是一个点电荷产生的电场的电场线，如图b则是方向在电场线上，a、b两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（）A、点电荷是正电荷，位置在B侧B、点电荷是正电荷，位置在A侧C、点电荷是负电荷，位置在A侧D、点电荷是负电荷，位置在B侧abABaqFbB