(共28张PPT)
9.3电场 电场强度
电荷
A
电荷
B
磁场
电场
例如:
3.基本性质:对放入电场的电荷有力的作用和能的性质。(重力场)
一、电场
1.定义:电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质。(以光速传播)
4.我们只讨论静止电荷产生的电场,称为静电场
2.电荷之间的相互作用是通过电场发生的。
二、电场强度 E
1、试探电荷和场源电荷
课文P12的思考与讨论
2、电场强度定义式
电场强度决定式E=kQ/r2
E与F成正比,
与q成反比?
3、电场强度的方向
牛顿
库仑
法拉第
场
超距作用?
电荷之间的相互作用规律——库仑定律
场源电荷:产生电场
的电荷,又称场电荷
试探电荷(检验电荷):用来
检验电场的电荷,(要求电荷
量和尺寸充分小,对原来的
电场不产生明显的影响)
+Q
场源电荷
A
B
如何描述电场的强弱?
用哪个物理量来描述电场的性质?
试探电荷+q
F1
+Q
场源电荷
A
B
如何描述电场的强弱?
用哪个物理量来描述电场的性质呢?
可以用试探电荷所受的静电力来描述吗?
试探电荷+q
+Q
A
B
F2
+q
F
+Q
场源电荷
A
B
如何描述电场的强弱?
用哪个物理量来描述电场的性质呢?
可以用试探电荷所受的静电力来描述吗?
试探电荷+q
+Q
A
B
F2
+2q
2F
+Q
场源电荷
A
B
如何描述电场的强弱?
用哪个物理量来描述电场的性质呢?
可以用试探电荷所受的静电力来描述吗?
试探电荷+q
+Q
A
B
F2
+3q
3F
电场中同一位置的电场
强弱与试探电荷无关
+Q
A
B
+2q 2F
+ q F
+3q 3F
试探电荷 静电力 静电力F与试探电荷q的比值
F/q与试探电荷无关,只
取决于电场在此处的强弱
q
3q
3F
2F
F
2q
F/q
2F/2q=F/q
3F/3q=F/q
+Q
场源电荷
A
B
F2
F1
+Q
A
B
+2q 2F
+ q F
+3q 3F
实验和推理表明:
3、F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质——电场的强弱
1、在电场中不同的点,比值F/q一般是不同的。
2、在电场中的同一点,比值F/q是恒定的,与q无关。
放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F
跟它的电荷量q的比值
2、定义:
5、矢量还是标量?
二、电场强度 E
1、物理意义:
3、定义式:
4、单位:
描述电场强弱
E与F成正比,与q成反比?
牛[顿]每库[仑],符号N/C
比值定义法
试探电荷电荷量
+Q
+Q
-q
F
规定电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点
所受静电力的方向相同
+q
F
放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F
跟它的电荷量q的比值
2、定义:
5、矢量还是标量?
矢量,规定电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同
二、电场强度 E
1、物理意义:
3、定义式:
4、单位:
描述电场强弱
E与F成正比,与q成反比?
牛[顿]每库[仑],符号N/C
比值定义法
电场的强弱和方向与位置及场源电荷的正负有关
设一个点电荷的电荷量为Q,距它r处有一个试探电荷q,请你根据库仑定律和电场强度的定义计算出该点的电场强度,并寻找电场强度与场源电荷的关系。
问题:
三、 真空中点电荷的电场强度
场源电荷
场源电荷
1、大小
Q是正电荷,E的方向沿着半径向外;
Q是负电荷,E的方向沿着半径向内.
2、方向
电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
4、电场的叠加
+Q
-Q
P
E1
E2
E
四、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。电场线上每一点的切线方向,都和该点的场强方向一致。
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。
2、几种常见电场中电场线的分布情况
(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
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。
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
3、电场线的特征
1)、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱
2)、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于)无穷远处点
3)、电场线不会相交,也不会相切
4)、电场线是假想的,实际电场中并不存在
5)、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
1、定义:电场强度大小和方向都相同的电场
2、电场线分布图:
3、电场线特点:
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
五、匀强电场
电荷
A
电荷
B
磁场
电场