9.3 电场 电场强度 课件(共31张PPT) 人教版（2019）必修第三册

(共31张PPT)
第九章：静电场
第三节
电场强度（一）
法拉第提出电荷周围存在电场，处在电场中的其它电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
电荷A
电场
电荷B
1.电场：电场是电荷周围存在的一种特殊物质
2.电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的
作用（这种力叫做电场力）；放入其中的
电荷具有某种能量。
一、电场
3.静电场：静止电荷产生的电场
物质存在的两种形式
实体:由分子或原子组成，看得见，
　 摸得着。
场: 看不见，摸不着，不以人的感
官意识为转移的客观存在。
用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？
随堂小议
B
A
场源电荷
试探电荷
以点电荷的电场为例：
试探电荷：
放入电场中探测电场性质的电荷，也叫检验电荷
试探电荷必须具备条件：
（1）体积足够小（看做点）；
（2）电量足够小（不影响源电场分布）。
场源电荷：
产生电场的电荷。
B
A
场源电荷
试探电荷
电场的强弱：
同一电荷放在不同位置
C
能不能用力的大小来表示电场的强弱？力大说明该位置电场强？
定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。
物理意义：
描述电场某点的强弱与方向
公式 E=F/q
方向：正电荷的受力方向
二、电场强度
例1、下列关于电场强度的叙述正确的是
A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷
受到的电场力
B．电场中某点的场强与该点检验电荷所受的
电场力成正比
C．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该
点所受电场力的方向
D．电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关
二、电场强度
例2、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
（1）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。
（2）E=F/q 为定义式，适用于一切电场。
（3）电场力: F=Eq
随堂小议
如何理解电场强度？
B
A
场源电荷
试探电荷
试探电荷在B位置受到的电场力：
点电荷在B位置的场强：
三、点电荷的电场
适用范围 电荷的意义 公式意义
适用于一切电场
仅适用点电荷的电场
q是检验电荷E与q无关
Q是场源电荷E与Q成正比
与
有何区别？
随堂小议
定义式
决定式
1、库伦定律公式 ，可以写成 ，这里的 表示的含义是？
课堂练习
1、电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则
E+
E-
E合
P
＋Q1
　 Q2
四、电场强度的叠加
场强与P点是否有电荷无关
1、电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则
2、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。
Q
r
P
r
Q
P
四、电场强度的叠加
场强与P点是否有电荷无关
2、如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是(　　)
课堂练习
3、关于场强，下列说法正确的是
A．根据电场强度的定义式E=F/q可知，E与F成正比，与q成反比
B．电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同，当该点放置负电荷时，场强反向．
C．由 E=kQ/r2 知，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处场强相同
D．若空间只有两个点电荷，则该空间某点的场强等于这两个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和．
课堂练习
法拉第引入了电场线
迈克尔·法拉第 （1791年～1867年），英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。1831年10月17日，法拉第首次发现电磁感应现象，并进而得到产生交流电的方法。1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机，是人类创造出的第一个发电机。由于他在电磁学方面做出了伟大贡献，被称为“电学之父”和“交流电之父”。
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。
四、电场线
电场线是假想的、不真实存在的
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：
以点电荷为球心作个球面（空间的），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。
（1）正、负点电荷的电场线分布
空间立体的，不是平面的
离点电荷越近，电场线越密，场强越大
电场线不相交，不相切，不闭合
电场线起于正电荷或无穷远处，止于无穷远处或负电荷
五、几种常见电场中电场线的分布情况
特点：
a、沿点电荷的连线，场强方向相同，大小先变小后变大
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。
水平方向O点场强最小
O点
A点
竖直方向O点场强最大
无穷远处场强最小为零
不等量异种点电荷的电场线分布
（3）等量同种点电荷的电场线分布
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
没有画电场线的地方有电场
O点场强最小，为零
A点
B点
竖直方向场强先变大后变小，无穷远处为零
（4）点电荷与带电平板的电场线分布
电场线与导体表面垂直
等效为等量异种电荷的半个电场
小结：电场线的特征
1）、电场线是假想的，实际电场中并不存在
2）、切线方向为该点场强方向
3）、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
4）、电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱
5）、电场线不相交，不相切，不闭合
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
六、匀强电场
小结
1、电场线
①假想的，实际不存在
②切线方向为该点场强方向
③起于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远
④疏密反应强弱
⑤不相交，不相切，不闭合
2、匀强电场
（1）定义：大小和方向都相同的电场
（2）电场线是平行等距的直线
1、如图是某区域的电场线分布．A、B、C是电场中的三个点，则：
（1）哪一点电场最强，哪一点电场最弱？
（2）画出各点的场强方向
（3）把一负点电荷分别放在这三点，画出所受静电力方向
（4）该电场可能是正的点电荷产生的电场吗？
（5）若在B点静止释放一正电荷，试
大致画出该电荷的运动轨迹
课堂练习
2、某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N.以下说法正确的是
A.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
B.粒子在M点的加速度小于它在N点
的加速度
C.粒子在M点的动能小于它在N点的
动能
D.粒子必定带正电荷
课堂练习
3、在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在x轴上
A. E1 = E2之点只有一处;该处合场强为0.
B. E1 = E2之点共有两处;一处合场强为0,另一处合
场强为2 E2.
C. E1 = E2之点共有三处;其中两处合场强为0,另一
处合场强为2 E2.
D. E1 = E2之点共有三处;其中一处合场强为0,另两
处合场强为2 E2.
课堂练习
+Q1
-Q2
(-Q)
(+2Q)
4、如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10-2 kg，所带电荷量为+2.0×10-8 C．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成30°角，绳长L=0.2m，g=10m/s2，求：
（1）这个匀强电场的电场强度大小；
（2）突然剪断轻绳，小球做什么运动？加速度大小和方向如何？
课堂练习