物理人教版（2019）必修第三册9.3电场 电场强度（共30张ppt）

(共30张PPT)
第九章 静电场及其应用
电场　电场强度
新课引入
情景思考
q1
q2
+
P1
C
+
问题：如图所示的两个带电的物体，它们并没有直接接触，它们的相互作用（排斥或吸引）是通过什么来实现的？
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
一、电场
1、电场是存在于电荷周围的一种特殊物质。
2、 静电场：静止电荷产生的电场。
一、电场
（2）电荷之间的相互作用就是通过电场来传递的。
4、 电场力：电场对电荷有力的作用叫电场力。
3、 电场的基本性质：
（1）电场对放入其中的电荷有力的作用；
场源电荷
试探电荷
场源电荷
（静止）
静电场
激发
试探电荷
感受
q
2q
3q
F
2F
3F
+
场源电荷
试探电荷(检验电荷)
同一位置放置不同的试探电荷：
+
思考：能否用F来描述电场的强弱？
F
二、电场强度
A
＋Q
＋q
＋q
B
研究方法：在点电荷＋Q产生的电场中A、B两点分别放入电荷q1、q2、q3，则它们分别受电场力为：
物理量 电荷量 FA FB
q1
q2
q3
k
k
k
k
k
k
得出：F与q的比值与试探电荷无关，与场源电荷以及位置有关。
比值定义法
1.定义：
2.公式：E=F/q
3.单位：牛每库（N/C）；伏每米（V/m）；1V/m=1N/C
放入电场中某点的试探电荷所受的力F与它的电荷量q的比值，叫做这点的电场强度。
4.方向：电场强度是矢量。其方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同；跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反。
二、电场强度
+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
1.在一带负电荷的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图，则：
(1)B处电场强度多大？方向如何？
因为B处是负电荷，所以B处电场强度方向与F1方向相反。
当堂训练
(2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7 C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处电场强度多大？
答案　8.0×10－5 N　200 N/C
q2在B点所受静电力大小
F2＝q2EB＝4.0×10－7×200 N＝8.0×10－5 N，
方向与电场强度方向相同，也就是与F1方向相反。
此时B处电场强度大小仍为200 N/C，方向与F1方向相反。
当堂训练
(3)如果将B处电荷拿走，B处的电场强度是多大？
答案　200 N/C
某点电场强度大小与有无试探电荷无关，故将B处电荷拿走，B处电场强度大小仍为200 N/C。
当堂训练
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、点电荷的电场强度
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
光芒四射
万箭穿心
思考
如果以Q为中心作一个球面，各处的电场强度相同么？
+
Q1
Q2
P
E1
因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和(遵循平行四边形定则)。
E1
E2
+
Q1
Q2
P
E
+Q1
+Q2
A
E1
E2
如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？
E
E2
E
四、电场强度的叠加
电场强度的叠加
1.电场强度叠加原理
在几个点电荷共同形成的电场中，电场中任意一点的总电场强度等于各个点电荷在该点各自产生的电场强度的矢量和.
2.注意
(1)独立性——各个场源电荷产生的电场互不干扰.
(2)叠加原理——只有同时作用在同一区域内的电场才可以进行叠加.电场强度叠加遵循平行四边形定则.
四、电场强度的叠加
3.一个半径为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.
r>R，Q是整个球体所带的电荷量
电场强度的叠加
Q
Q
r
r
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(　　)
当堂训练
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．
当堂训练
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
电场线的特点
(1)电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。
(2)电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。
(3)电场线的疏密可以用来比较各点电场强度的大小。电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。
电场线
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
几种常见电场中电场线的分布情况
五、电场线
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
（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
匀强电场的电场线
①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
②电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行
五、电场线
4.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则（　　）
A．粒子带正电
B．粒子加速度逐渐减小
C．A点的速度大于B点的速度
D．粒子在A点的初速度为零
BC
当堂训练
电场强度场强叠加
电场
电场强度
点电荷的电场强度
电场：电荷的周围存在着一种特殊物质
电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用
定义式： E＝ (适用于一切电场)
负点电荷的电场强度 E 的方向沿半径向内。
单位： N/C 或 V/m
正点电荷的电场强度 E 的方向沿半径向外。
遵循平行四边形定则
场强叠加
决定式： (适用于真空中点电荷的电场)
电场线
匀强电场
电场线
几种常见的电场线
匀强电场
定义
特点
负电荷的电场线
等量异种点电荷的电场线
正电荷的电场线
等量同种点电荷的电场线
定义
特点
感谢聆听