人教版必修三 9.3 电场强度 课件（32张PPT）

(共32张PPT)
3
电场 电场强度
猜想
两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的 与哪些力有类似之处
Ａ
+
Ｂ
+
+
Ｂ
人类对“场”的认识
早期认识：万有引力是一种既不需要媒介，也不需要经历时间，而是超越空间与时间直接发生的作用力---超距作用。
牛顿：“没有其他东西做媒介，一个物体可以超越距离通过真空对另一个物体作用……在我看来，这种思想荒唐之极。”
历史
牛顿试图寻找引力的原因，但并未获得成功
牛顿 Newton（1643－1727）
人类对“场”的认识
历史
19世纪30年代，英国物理学家法拉第提出：电荷的周围存在一种特殊的物质---电场，电荷间的作用力是通过电场实现的。
现代物理学：电场以及磁场是一种客观存在的特殊物质，并且相互联系，统称为电磁场，和分子、原子组成的物质一样具有能量、质量和动量。
法拉第 Faraday
（1791－1867）
电荷A
电荷
B
电场
人类对“场”的认识
历史
磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的
物体所受的重力是通过重力场（引力场）发生的
人类对“场”的认识
概念
一.电场
2、基本性质：
对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。
1、定义：电荷周围存在的特殊物质。
3、电荷间的相互作用力通过电场发生
电荷A
电荷
B
电场
本章只讨论静止电荷产生的电场，叫作静电场
讨论
用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？
＋q
FA
＋q
FB
场源电荷：产生电场的电荷
试探电荷（或称为检验电荷）
＋Q
分析
问题1：把同一电荷放在由产源电荷产生的电场中的A、B、C三点，所受电场力的大小相等吗？能否用电场力来描述电场的强弱？
问题2：把带电量为q、2q、3q的正电荷放入电场中的同一位置，所受电场力相等吗 说明了什么？
电场的强弱
分析
论证1：不同电荷，在电场中的同一位置时受力分析
结论一：同一位置，F/q相同。
分析
论证2：同一电荷，在电场中的不同位置时受力分析
结论二：不同的位置，F/q不同。
讲授
二.电场强度
1、定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值，叫做这一点的电场强度，简称场强。
2、公式：
3、单位：
牛顿/库仑（N/C）
4、方向：
矢量
规定：跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向相同
+Q
+q
F
E
+Q
-q
E
概念
电场强度是反映电场本身的性质（电场强弱和方向）的物理量。
①E=F/q 为定义式，适用于一切电场。
②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。
③电场力: F=Eq
5.物理意义：
二.电场强度
讨论
二.电场强度
典型例题：真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4×10-9C的带负电的试探电荷，它受到的电场力2 ×10-5N，方向向右。则P点的场强度 N/C；方向 ； 把试探电荷变为电量为2 ×10-9C的正电荷，则检验电荷所受的电场力为 N，方向 ； 如果把这个试探电荷取走，则P点的电场强度为 N/C，方向 ；
分析
三.真空中点电荷的场强
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
+
-
F
r
+
Q
场源电荷
+q
试探电荷
讨论
与
有何区别？
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，但 E 与 q 无关
Q 是场源电荷，E与 Q 成正比
分析
+
1
Q
2
Q
P
1
E
2
E
E
四.电场的叠加
Q
r
P
r
Q
P
1
E
2
E
+
1
Q
2
Q
P
E
基本知识点
电场
客观、特殊
电场强度
E=F/q
E=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
练习
1、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
练习
2、 关于电场强度，下列说法正确的是（ ）
A． E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍
B．E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比
C．在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同
D．电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
B
分析
想一想：如图，真空中有一线段AB，其中垂线MN与其相交于点O，中垂线上有一点C，且AC=r。 请回答：
1.仅一电荷量为Q的正点电荷放在A点时，求C点的场强。
2.仅一电荷量为Q的负点电荷放在B点时，求C点的场强。
3.如果正、负电荷同时放在A、B两点时，如何判断C点的场强。
r
A
B
M
N
O
C
+
r
A
B
M
N
O
C
+--
r
A
B
M
N
O
C
+--
++-
EA=KQ/r2
EB=KQ/r2
EA=KQ/r2
EB=KQ/r2
四.电场的叠加
观察
概念：为了方便、形象的描述电场中各点的电场强度，人们在电场画在一系列有方向的曲线，用曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密程度表示电场强度的大小。
五.电场线
分析
五.电场线
+
光芒四射
－
万箭穿心
特点：
1、离点电荷越近，电场线越密，电场强度越大。
2、在点电荷的电场中，不存在场强相等的点。
3、以点电荷为球心的球面上各点的场强大小相等，方向不同，电场线总是和球面垂直。
观察
五.电场线
分析
五.电场线
特点：
1、电荷连线的中垂面上各点电场线都和此面垂直，方向相同。
2、电荷连线的中垂面上距中点O等距的点场强相同。
3、沿中垂面离中点O越远，场强越小。
握手言和
O
B'
B
A'
A
分析
五.电场线
势不两立
特点：
1、两电荷连线重点O处的场强大小为零。
2、电荷连线中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零。
3、从电荷连线的中点O沿中垂面到无穷远，场强先变大后变小。
O
A'
A
B'
B
分析
五.电场线
特点：
1、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线。
2、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行。
齐头并进
总结
(3)、始于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或无穷远）
(4)、任意两条电场线都不相交，不相切，不闭合。
用电场线上某点的切线方向表示该点场强方向。
(2)、用疏密程度表示场强相对大小，
(1)、电场线是一些假想的曲线，实际并不存在。
(5)、电场线不是电荷在电场中的运动轨迹。
电场线的特点
练习
1、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
A
B
C
练习
2、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：（ ）
A
B
C
D
P
Q
P
Q
P
Q
P
Q
C
练习
3、一带电粒子在如图所示的电场中的运动轨迹如图中虚线AB，据图可作出下列判断，正确的是
A、粒子带正电
B、电场在A点的场强比B点大
C、粒子在A点的加速度比B点大
D、粒子通过A点时的动能比通过B点时小
ABC
练习
4、在等量异种点电荷连线及其中垂线上有对称点AB和CD，如图，下列说法正确的是
A．EA＞EB，两者方向相同
B．EC＝ED，两者方向相同
C．EC＞EE，两者方向相同
D．EA＞EC，两者方向相同
01
练习
02
思考
03
实践
课后作业
●书本上的课后作业
●预习第三节 《电场强度》中电场线、匀强电场相关知识
●模拟电场线