(共20张PPT)
静电力与万有引力作用一样,相互作用的物体并不需要相互接触,他们是通过什么来作用呢
历史上的一场争论
超距作用
电场作用
超距作用:安培
电场:法拉第
电磁场理论:麦克斯韦
证实电磁波的存在:赫兹
一、电场
1. 电场是存在于电荷周围空间的一种特殊物质。
2. 电荷之间的相互作用是通过电场发生的。
电荷B
电场
电荷A
电场
一、电场
1. 电场是存在于电荷周围空间的一种特殊物质。
2. 电荷之间的相互作用是通过电场发生的。
3. 电场的基本性质:
电场对放入其中的电荷有力的作用——电场力。
+
位置2
位置1
+
实验探究
如何检验电场是否存在及其强弱分布情况?
1.试探电荷: ①电量很小 ②体积很小
2.场源电荷:产生电场的电荷
性质相同的试探电荷在电场中不同位置受到的电场力不一样,说明电场有强弱,能否用试探电荷受的电场力表示电场的强弱?
+
+
+
位置2
位置1
F
F
如图,场源电荷的电量是Q,A、
B是其电场中两点,距离分别为r和2r。
现将电量为q、2q、3q的试探电荷依次
放在A、B两点,请分别确定试探电荷所受电场力的大小(静电力常量为k)
电荷电量 q 2q 3q
在A点受力
在B点受力
Q
A
B
2r
r
理论探究
对表中的数据分别进行纵向和横向的对比分析,你得到什么结论?
控制变量法
纵向分析:同一试探电荷放在电场的不同位置,它们所受静电力与电场的强弱程度有关;
横向分析:不同试探电荷放在电场的同一位置,它们所受静电力与自身电量成正比;
综合分析:在电场中某点处,检验电荷所受静电力与其电量的比值是一个定值。
根据实验探究和理论探究,请选择合适的物理量来衡量电场的强弱?
二、电场强度
1.定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
2.定义式:
3.单位:N/C或V/m
4.物理意义: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该点所受电场力。
5. 电场强度是矢量:有大小有方向
大小:
方向:电场中某点的场强方向与
正电荷在该点所受的电场力的方向相同
负电荷在该点所受的电场力的方向相反
A
B
+q
Q
-q
F
EA
F
EB
6. 决定因素:
E的大小只决定于电场本身与q无关
三、点电荷的电场
三、点电荷的电场
Q
A
B
A、B两点场强相同吗?
以Q为中心作一个球面,则球面上各点的电场强度大小相等,方向不同。
均匀带电球体(或球壳)的电场
图1.3-4 研究均匀带电球体(或球壳)在球外产生的电场时,可以认为全部电荷集中在球心。
和
的区别
适用范围 电荷的意义
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
如果有几个点电荷同时存在,电场中某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。这叫做电场的叠加原理。
+Q1
-Q2
P
E1
E2
E
四、电场强度的叠加
课堂小结