物理人教版（2019）必修第三册9.3电场 电场强度（共28张ppt）

(共28张PPT)
第3节 电场 电场强度
第九章 静电场及其应用
新课引入
思考1：电荷之间没有接触，相互作用是怎样发生的？
+
+
G
T
F
问题1.电荷间如何实现相互作用
新课教学
超距作用？
+
+
G
T
F
法拉第
法拉第认为：
（1）电荷周围存在着由它产生的电场
（2）处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的
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。
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。
思考：怎样描述电场的强弱？
新课教学
怎样描述电场的强弱？
+q
F
激发电场的电荷
+Q
A
+2q
2F
+3q
3F
+q
F
+q
F1
+q
F2
+q
F
场源电荷
电场中 不同位置 试探电荷q 静电力F
A点
B点
F/q
同一位置，F/q相同
F/q与试探电荷q、电场力F均无关。
不同位置，F/q不同
F/q与场中位置有关
+2q
+3q
2k
Qq
r2
3k
Qq
r2
k
Qq
( 2r)2
k
Q
( 2r)2
新课教学
电场强度
1.定义：放入电场中某点的试探电荷q,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。
2.定义式： (适用于一切电场)
3.单位：牛每库(N/C) 或 伏/米(V/m).
4.物理意义：描述电场强弱和方向的物理量。某点的电场强度数值上等于单位正电荷所受的电场力。
+Q
+q
F
二、电场强度
5.电场强度的矢量性
规定：跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同；
+Q
+q
-Q
+q
F
+Q
-q
F
E
E
-Q
-q
F
E
E
拓展：跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反.
F
电场强度
例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
课堂练习
（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？
场源电荷
Q
q
试探电荷
P
r
在P点放一个试探电荷q ，它在电场中受到的静电力是F，根据库仑定律：
点电荷是最简单的场源电荷，它激发的电场有什么特点呢？
故电场强度:
三、点电荷的电场
1.表达式：
2.适用条件：
真空、静止、点电荷
3.注意：
Q ：场源电荷;
r ：电场中的点到场源电荷Q的距离。
点电荷的电场强度
Q
qA
FA
r
E＝
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
例2.在真空中O点放一个电荷量为Q＝＋1.0×10－9 C的点电荷，直线MN通过O点，O、M间的距离r＝30 cm，M点放一个电荷量为q＝－1.0×10－10 C的点电荷，如图所示。已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，求：
(1)q在M点受到的静电力；
答案　见解析
因为Q为正电荷，q为负电荷，所以力的方向沿MO连线指向O。
课堂练习
(2)M点的电场强度；
答案　见解析
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
例3、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
法拉第
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向,电场线间的疏密表示电场的强弱。
五、电场线
+
点电荷的电场线
正点电荷的电场线
负点电荷的电场线
-
电场线特点：
1、离场源电荷越近，电场线越密，场强越大
2、以场源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。
五、电场线
等量同种电荷的电场线
五、电场线
等量同种电荷的电场线
①两场源电荷连线中点O处场强为零
②中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零
③两场源电荷连线中垂面（线）上，场强方向总沿面（线）远离 O（等量正电荷）
④在中垂面（线）上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱。
⑤两场源电荷连线上从O点到两侧场强变强，中间最小为0
五、电场线
等量异种电荷的电场线
五、电场线
等量异种电荷的电场线
①两点电荷连线上各点电场线方向从正电荷指向负电荷
②两点电荷连线的中垂面（中垂线）上，电场线方向均相同，场强方向均相同，且总与中垂面（线）垂直，在中垂线上到两点电荷中点O点等距离处各点的场强相等。
③在中垂面（线）上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面（线）垂直，因此，在中垂面（线）上移动电荷时电场力不做功。
五、电场线
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
五、电场线
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