物理人教版（2019）必修第三册1.3.1电场强度（共35张ppt）

(共35张PPT)
§9.3 电场强度
新课标物理必修3
历史的进程
万有引力
不需要媒介
不需经历时间
超越空间直接发生
超距作用
静电力
牛顿（1643-1727）
我不赞成！
法拉第（1791-1867 ）
我有办法！
F
B
A
一、电场
如何知道电荷A周围有电场？
1. 电荷的周围总存在由它产生的电场
2. 电场对放入其中的其他电荷有力的作用。这种力叫做电场力。（库仑力是电场力）
F
B
F
A
电荷A和B间是通过电场实现相互作用的
请用场的观点来说明电荷A和B间的相互作用
3. 电荷之间的相互作用是通过电场发生的
产生
作用于
产生
作用于
场和实物一样具有能量和动量，是物质存在的两种形式。
本章只讨论静止电荷产生的电场，称为静电场。其中的电场力叫静电力，也叫库仑力。
4. 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
1、（多选）下面关于电场的叙述正确的是 [ ]
　A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的
　B．只有电荷发生相互作用时才产生电场
　C．只要有电荷存在，其周围就存在电场
　D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用
ACD
＋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
q的放入对电场有影响？对q有什么要求？
电场的基本特征之一：对放入其中的电荷有力的作用。这种力称之为
电场力。
如何研究电荷产生的电场的强弱？
二、电场强度
1.电荷q是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷；
2.电场是电荷Q所激发的，所以电荷Q称为场源电荷，或源电荷。
检验电荷电荷量和尺寸充分小
电场的强弱是与位置有关的。
相同的电荷在不同的位置受到力不同说明什么？
一个确定的场源电荷在周围空间产生的电场是确定的，在同一位置的电场的强弱是一定的。因为不同的试探电荷在同一位置所受到的电场力不同，所以不能用电场力表示电场的强弱。
能否用电场力的大小表示电场的强弱？
+Q
P
+q
+Q
P
+2q
+Q
P
+3q
F
2F
3F
结论：
试探电荷所受到的电场力与电荷量成正比
3.定义：放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力跟它的电量之比叫该点的电场强度，简称场强，用E表示。
4.表达式：
5.单位：N/C
6.电场强度是矢量。
（定义式，适用于任意电场）
V/m
7.场强的方向：
　　物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷（试探电荷）在该点所受的静电力的方向相同．
+Q
+q
F
E
+Q
-q
F
E
根据规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。
-Q
+q
F
E
-Q
-q
E
F
注意：1、电场强度是描述电场大小和方向的物理量
2、电场强度与试探电荷无关
2、在电场中某点放一检验电荷，其电量为q，受到的力为F，则该点电场强度为E=F/q ，那么（　 ）
　 A、若移去检验电荷，该点电场强度变为零
　　B、若该点放一电量为2q的检验电荷，则该点场强变为E/2
　　C、该点放一电量为2q的检验电荷，该点场强仍为E
　　D、该点放一电量为2q的检验电荷，该点场强为2E
C
＋
－
+q
E
F
r
+Q
∵
∴ 该点的场强为
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1、点电荷的电场
画出A、B处点电荷的受到的静电力的方向
并画出A、B处的电场强度方向
Q
qA
qB
FA
FB
EB
EA
适用范围 电荷的意义
定义式，
适用于一切电场
决定式、仅对点电荷的电场适用(特例)
q是检验电荷，
但E与q无关
Q是场源电荷，E与Q成正比
和
的区别：
3、下列关于场强的说法正确的是：
A、公式E=F/q不只适用于真空中的电场
B、公式E=kQ/r2中的Q是放入电场中的试探电荷的电量
C、在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强都相同
D、空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比
A
2.电场强度的叠加
电场中任何一点的总场强等于各个点电荷单独在该点各自产生的场强的矢量和。这就是场强叠加原理。
一般带电体在空间产生的场强如何处理？
两个点电荷周围的场强如何？
4. 如图所示，真空中有两个点电荷Q1 =+3.0×10-8C和Q2 =-3.0×10-8C，它们相距0.1m， A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m 。求：
（1）电场中A点的场强。
（2）在A点放入电量q=-1× 10-6C
求它受的电场力。
-Q2
A
+Q1
E2
E1
分析
可以用公式先算出Q1和Q2在A点的场强E1、E2
E合
q所受电场力由F=E合×q直接求出。
然后用平行四边形法则合成，得到A点的场强
2.7x104N/C 水平向右
2.7x10-2N 水平向左
一个比较大的带电物体不能看做点电荷。
在计算它的电场时，可以把它分做若干小块，只要每个小块足够小，就可以把每小块所带的电荷看成点电荷，然后用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场。
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，球外各点的电场强度：
r>R，Q是整个球体所带的电荷量
电场强度的叠加
电场强度的叠加
等量的同种电荷电场的分布情况：
1、中垂线的中点处电场为 ,由中点向
外电场先变大，后变小；
2、连线和中垂线上关于中点的对称点电场：
等大、反向。
零
电场强度的叠加
电场强度的叠加
等量的同种电荷电场的分布情况：
1、中垂线的中点处电场为 ,由中点向
外电场先变大，后变小；
2、连线和中垂线上关于中点的对称点电场：
等大、反向。
零
等量的异种电荷电场的分布情况：
1、中垂线的中点处电场最 ,由中点向
外电场逐渐变小；
2、连线和中垂线上关于中点的对称点电场：
等大、同向。
大
5、两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等，用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1=E2的点：
A、有三个，其中两处合场强为零；
B、有三个，其中一处合场强为零；
C、只有两个，其中一处合场强为零；
D、只有一个，该处合场强不为零
不是合场强
C
6、带有同种电荷的两点电荷放在相距为d的A、B两点，电量分别为Q和nQ，在A、B连线上电场强度为零的点到A点的距离为：
A、 B、
C、 D、
C
7. A、B两点各放有电荷量+Q和+Q的点
电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB。将一正电荷从C点沿直线移到
D点，如图所示，则（ ）
A、电场力一直做正功
B、电场力先做正功再做负功
C、电场力一直做负功
D、电场力先做负功再做正功
A
B
C
D
B
【变式】若qA-+4Q,其余条件不变，则（ ）
8.如图所示，M、N为两个等量同种电荷。在其连线的中垂线上离O点很远的P点放一静止的点电荷q（负电荷），则点电荷从P到O的过程中，加速度的变化情况如何？速度的变化情况又何？
+Q
+Q
M
N
P
O
加速度先变大后变小
速度一直变大
9、如图所示，A为一带+Q的竖直放置的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处有质量为m，电量为q的带电小球被悬挂在绝缘细线上，细线偏离竖直方向θ角而处于静止状态。求小球所在处的电场强度。
能用公式E=kQ/r2来做吗？
10.如右图， M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点，O点为半圆弧的圆心， ．电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1,若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场场强大小变为E2,E1与E2之比为:
A. 1:2 B. 2:1 C. D.
60°
P
N
O
M
，
B
依题意，每个点电荷在O点产生的场强为E1/2,
E1/2
E1/2
E2
P
11. 如图所示，一均匀带电圆环，半径为R,所带电荷量为Q，P点距圆心的距离为r,求P点的电场？
E
E/
R
r
基本知识点
电场
客观存在、特殊物质
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
作业：完成活页练习
祝同学们学习愉快！
再见！