03电场电场强度课件-秋高中物理人教版(2019)必修第三册

电场电场强度高二年级物理问题导入：通过起电机使人体带电，人的头发会竖起散开。为什么会出现这样的现象？你会解释产生这一现象的原因吗？电荷之间存在相互作用力弹力和摩擦力都是在两个物体相互接触的情况下发生的。而两个电荷没有接触，就可以发生静电力的作用。那么，电荷间的相互作用是通过什么发生的？问题的提出在电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。FB法拉第Faraday（1791－1867）＋电荷A电荷B—电场对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。1.基本性质：2.电荷间的相互作用力通过电场发生。电荷A电场本章只讨论静止电荷产生的电场，叫作静电场一、电场（电荷周围存在的特殊物质）电荷B用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？Q场源电荷试探电荷0q试探电荷：放入电场中探测电场性质的电荷。试探电荷必须具备条件：电量和体积都很小的点电荷。场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷。场源电荷与试探电荷Q场源电荷试探电荷0q+Q+qF1A+qF3C+qF2B+qF4D实验表明：同一试探电荷q在电场中的不同位置受到的电场力各不相同，在距Q近的点受到的电场力大，在距Q远的点受到的电场力小，这个现象说明在电场中的不同位置，电场的强弱程度不同，所以，我们应当寻找一个合适的物理量来表示电场的强弱程度。如何描述电场的强弱程度？我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱。因为对于电荷量不同的试探电荷，即使在电场中的同一点，所受静电力也是不同的。那么用什么物理量能够描述电场的强弱呢？+QpF1F2F3F4q1q2q3q4如何描述电场的强弱程度？实验发现：在电场中的同一点，检验电荷的电量q发生变化，它所受的电场力的大小F也随之变化（成正比的变化）而电场力的大小F与检验电荷电量q的比值不变，即这个比值不随检验电荷电量变化，说明它与检验电荷无关，它只与电场中这点（P）的位置有关。31241234FFFFqqqq二、电场强度3.单位：牛每库，符号N/C4.物理意义：试探电荷所受的静电力F与它的电荷量q的比值。1.定义：2.定义式：E与F成正比，与q成反比？比值法定义试探电荷电荷量反映电场强弱的物理量，某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。qFE5.电场强度的方向——矢量性+Q+qFE+Q-qFE按照规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的电场强度方向相反。物理学中规定，电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。三、点电荷的电场1.决定式：2rQkEQ：场源电荷的电量r：电场中某点到点电荷的距离只适用于真空中静止的点电荷2.方向：2rQkE+-EEE=F/qF=kQq/r2四、电场的叠加---遵循平行四边形定则如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？四、电场的叠加---遵循平行四边形定则如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。四、电场的叠加---遵循平行四边形定则+1Q2Q如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。四、电场的叠加---遵循平行四边形定则+1Q2Q如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。P四、电场的叠加---遵循平行四边形定则+1Q2Q如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。P1E2EE1E2E+1Q2QPE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。（rR）QrPrQP2QEkr思考:电场看不见,摸不着,怎样才能形象的描述电场呢??用形象简明的电场线表示电场的强弱和方向+E为了形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向,法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是画电场线（electricfieldline）。五、电场线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。电场线是假想的，实际并不存在。（1）电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致。（2）电场线的疏密程度反映了电场的强弱。2.意义：EAEBEAEBAB例：如图所示为电场中的一根电场线，在该电场线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示两处场强的大小，则：A.a、b两点的场强方向相同B.因为电场线由a指向b，所以EaEbC.因为电场线是直线，所以Ea=EbD.因为不知道a、b附近的电场线分布情况，所以不能确定Ea、Eb的大小关系AD正确+4、几种典型电场的电场线正点电荷形成的电场线负点电荷形成的电场线等量异种电荷形成的电场线等量同种电荷形成的电场线匀强电场1.匀强电场：如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。2.匀强电场的电场线：是一组等间隔的平行线。匀强电场1.匀强电场：如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫作匀强电场。2.匀强电场的电场线：是一组等间隔的平行线。Eddd匀强电场++++++++++++E相距很近的一对带等量异种电荷的两平行金属板之间的电场，除边缘外，可看成匀强电场。选自《高中物理必修3》3.电场线的特点（1）电场线从正电荷或无穷远出发，终止于负电荷或无穷远处。（2）同一电场的电场线在电场中不会相交。思考：两条电场线为什么不相交？E1E2如果相交，交点就会有两个切线方向，而同一点的场强的方向是唯一的。电场性质电场强度电场线特点常见的电场中的电场线定义定义表达式单位方向电荷激发作用1.课本第16页第1题到6题2.同学们可以自己设计画出本节的思维导图课后作业