人教版选修3 第一张静电场1.3电场 电场强度和电场线(共21张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版选修3 第一张静电场1.3电场 电场强度和电场线(共21张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-09-07 06:14:18 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
电场 电场强度 电场线
例如：压力,支持力,拉力和摩擦力等。
问题1：物体间的相互作用，有的需要通过接触；
问题2：物体间的相互作用，有的不需要通过接触；
例如：库仑力
力的作用
电荷
电荷
那么，没有接触的两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？
法拉第 Faraday
（1791－1867）
1、看不见、摸不着，却是客观存在的物质。
2、只要存在电荷，它就存在。
一、电场
19世纪30年代，法拉第提出一种观念，认为在电荷的周围存在着一种特殊形式的物质，即电场，电荷间的相互作用就是通过电场发生的。电场对电荷的作用，称为电场力。
电荷
电荷
对B作用
对A作用
产生
产生
B受到的力是A产生的电场对B的作用力
A受到的力是B产生的电场对A的作用力
电场
A
B
电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用来检验-电场力。即：把一个检验电荷放入场源电荷产生的电场中，看是否受到力的作用。
一、电场
问题3：如何检验看不见的电场的存在？
1、场源电荷：产生电场的电荷。
2、检验电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷。
1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，但比值F/q是一定的。
一、电场
问题4：能否用电场力的大小表示电场的强弱呢？
+q。
+q。
+q。
2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值F/q是不同的。
结论:F/q能反映电场中某点的性质——电场的强弱，F是不能表示电场强弱的。
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，用E表示。
2.定义式：
（适用于一切电场）
3.单位： (N/C)
4.物理意义：
电场场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与试探电荷是否存在、电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。
二、电场强度
+Q
+q
F
E
+Q
-q
F
E
5.方向：物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。与负电荷在电场中某点受到的电场力的方向相反。
-Q
+q
F
E
-Q
-q
E
F
6.电场力：
F=qE
二、电场强度
例、真空中有一电荷量为-1×10-4C的点电荷，在距离点电荷1m处的A点放一电荷量为4×10-9C的检验电荷，检验电荷受到的电场力大小为________N，方向_____ , A点的场强为________N/C,方向________；换成电荷量为-3×10-9C的检验电荷，则检验电荷所受的电场力______N,方向_______;该点的场强为 N/C，方向_______。如果把检验电荷取走，则A点的电场强度为 N/C，方向 。
3.6×10-3
水平向左
水平向左
9×105
2.7×10-3
水平向右
9×105
水平向左
9×105
水平向左
_
库仑定律
问题1：点电荷的场强是怎样的？
电场强度定义
1.定义式：
Q ：场源电荷
r ：电场中某点到Q的距离
条件：只适用于真空中点电荷!
正电荷
发散
2.方向：
+
负电荷
收敛
-
三、点电荷的电场
公式 适用范围 场强与电荷
定义式，适用于一切电场
决定式，仅对点电荷的电场适用
由场源电荷Q及该点到Q的距离r决定
3.
和
的区别：
q是检验电荷，E与q大小、有无无关
例、关于 ……①和 ……②，下列说
法中正确的是（ ）
（1）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中试探电荷的电量。
（2）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场电荷的电量。
（3）②式中，Q是放入电场中的试探电荷的电量。
（4）②式中，Q是场源电荷的电量。
A、（1）（3） B、（2）（3）
C、（1）（4） D、（2）（4）
C
例、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
电场叠加原理：在几个点电荷共同形成的电场中，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。
四、电场的叠加
E1
E2
E
+Q
+Q
E1
E1
E2
E2
E
+Q
-Q
E1
E2
例、在真空中有两个点电Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m。求电场中A点的场强。A点与两个点电荷的距离r相等r=0.1m。
Q2
A
Q1
E2
E
E1
代入数值得：E=2.7×104 N/C
r2
2kQ1
cos60°
=
E
1.定义:在电场中画出一些有方向的曲线,如果曲线上各点的切线表示该点的电场方向,这样的曲线叫做电场线。
2.物理意义:
疏密程度-----该点场强的大小(强弱)
切线方向-----该点的电场方向
说明：可以粗略地描述电场强度的大小和方向（但是形象、直观）。
五、电场线
特点：
离点电荷越近，电场线越密，场强越大
3.几种常见电场中电场线的分布及特点
（1）正、负点电荷的电场中电场线的分布
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
（2）等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
（3）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0
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏
（4）匀强电场
特点：
a、匀强电场是场强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
b、电场线的疏密均匀，电场方向与电场线平行
4、电场线的性质
①假想的曲线，并不真实存在.
②起于正电荷,止于负电荷.
③不相交,不闭合。
④电场线不是电荷的运动轨迹。
电场 电场强度 电场线
例如：压力,支持力,拉力和摩擦力等。
问题1：物体间的相互作用，有的需要通过接触；
问题2：物体间的相互作用，有的不需要通过接触；
例如：库仑力
力的作用
电荷
电荷
那么，没有接触的两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？
法拉第 Faraday
（1791－1867）
1、看不见、摸不着，却是客观存在的物质。
2、只要存在电荷，它就存在。
一、电场
19世纪30年代，法拉第提出一种观念，认为在电荷的周围存在着一种特殊形式的物质，即电场，电荷间的相互作用就是通过电场发生的。电场对电荷的作用，称为电场力。
电荷
电荷
对B作用
对A作用
产生
产生
B受到的力是A产生的电场对B的作用力
A受到的力是B产生的电场对A的作用力
电场
A
B
电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用来检验-电场力。即：把一个检验电荷放入场源电荷产生的电场中，看是否受到力的作用。
一、电场
问题3：如何检验看不见的电场的存在？
1、场源电荷：产生电场的电荷。
2、检验电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷。
1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，但比值F/q是一定的。
一、电场
问题4：能否用电场力的大小表示电场的强弱呢？
+q。
+q。
+q。
2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值F/q是不同的。
结论:F/q能反映电场中某点的性质——电场的强弱，F是不能表示电场强弱的。
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，用E表示。
2.定义式：
（适用于一切电场）
3.单位： (N/C)
4.物理意义：
电场场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与试探电荷是否存在、电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。
二、电场强度
+Q
+q
F
E
+Q
-q
F
E
5.方向：物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。与负电荷在电场中某点受到的电场力的方向相反。
-Q
+q
F
E
-Q
-q
E
F
6.电场力：
F=qE
二、电场强度
例、真空中有一电荷量为-1×10-4C的点电荷，在距离点电荷1m处的A点放一电荷量为4×10-9C的检验电荷，检验电荷受到的电场力大小为________N，方向_____ , A点的场强为________N/C,方向________；换成电荷量为-3×10-9C的检验电荷，则检验电荷所受的电场力______N,方向_______;该点的场强为 N/C，方向_______。如果把检验电荷取走，则A点的电场强度为 N/C，方向 。
3.6×10-3
水平向左
水平向左
9×105
2.7×10-3
水平向右
9×105
水平向左
9×105
水平向左
_
库仑定律
问题1：点电荷的场强是怎样的？
电场强度定义
1.定义式：
Q ：场源电荷
r ：电场中某点到Q的距离
条件：只适用于真空中点电荷!
正电荷
发散
2.方向：
+
负电荷
收敛
-
三、点电荷的电场
公式 适用范围 场强与电荷
定义式，适用于一切电场
决定式，仅对点电荷的电场适用
由场源电荷Q及该点到Q的距离r决定
3.
和
的区别：
q是检验电荷，E与q大小、有无无关
例、关于 ……①和 ……②，下列说
法中正确的是（ ）
（1）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中试探电荷的电量。
（2）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场电荷的电量。
（3）②式中，Q是放入电场中的试探电荷的电量。
（4）②式中，Q是场源电荷的电量。
A、（1）（3） B、（2）（3）
C、（1）（4） D、（2）（4）
C
例、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
电场叠加原理：在几个点电荷共同形成的电场中，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。
四、电场的叠加
E1
E2
E
+Q
+Q
E1
E1
E2
E2
E
+Q
-Q
E1
E2
例、在真空中有两个点电Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m。求电场中A点的场强。A点与两个点电荷的距离r相等r=0.1m。
Q2
A
Q1
E2
E
E1
代入数值得：E=2.7×104 N/C
r2
2kQ1
cos60°
=
E
1.定义:在电场中画出一些有方向的曲线,如果曲线上各点的切线表示该点的电场方向,这样的曲线叫做电场线。
2.物理意义:
疏密程度-----该点场强的大小(强弱)
切线方向-----该点的电场方向
说明：可以粗略地描述电场强度的大小和方向（但是形象、直观）。
五、电场线
特点：
离点电荷越近，电场线越密，场强越大
3.几种常见电场中电场线的分布及特点
（1）正、负点电荷的电场中电场线的分布
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
（2）等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
（3）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0
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏
（4）匀强电场
特点：
a、匀强电场是场强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
b、电场线的疏密均匀，电场方向与电场线平行
4、电场线的性质
①假想的曲线，并不真实存在.
②起于正电荷,止于负电荷.
③不相交,不闭合。
④电场线不是电荷的运动轨迹。