9.3电场电场强度课件 (共24张PPT)高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

(共24张PPT)
9.3 电场 电场强度
人教版必修第三册第九章《静电场及其应用》
F
B
F
A
学习目标
1 知道电荷周围存在电场，电荷间作用是通过电场完成的。
2 理解场源电荷、试探电荷。
3 掌握电场强度的定义式和意义。
能根据库仑定律和电场强度的定义推导出点电荷电场强度
的表达式。
脚踢球，脚对球的力直接作用在球上。
脚与球之间必需接触才能发生作用。
两电荷不接触却能产生力的作用，它们之间的这种力的作用是怎样产生的呢
物体之间的相互作用，有的需要通过接触，有的则不需要。
B
θ
+
+
+
+
+
+
A
+
+
+
+
+
+
新课导入
一、电场
　　初中时学过磁体间的相互作用是因为磁体周围有磁场的存在，那么类比磁场的概念，电荷的周围是否存在一个电场呢？
　　19 世纪 30 年代，英国科学家法拉第提出一种观点，认为在电荷周围存在着由它产生的电场。电场是看不见、摸不着，但人们可以根据它所表现出来的性质来认识它，研究它。
法拉第（1791-1867）
一、电场
1．电荷的周围存在电场。
2．电场的基本特性：对放入电场中的电荷有力的作用。
电场
电荷
A
电荷
B
3.场具有能量， 是物质存在的一种形式。
4.静止电荷产生的电场，叫作静电场。
二、电场强度
　　怎么才能感知到电场的存在呢？如何才能去研究电场呢？
1.场源电荷：激发出电场的电荷 。
2.试探电荷：
（1）作用：感知电场的电荷.
（2）电荷量小，放入电场后不影响原本要研究的电场。
（3）体积很小，能看做点电荷，便于研究电场各点的性质。
不同的电荷在电场中同一点所受的电场力不同，但电场中同一点的电场是一定的， 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱。
思考：能否用电场力的大小表示电场的强弱？
须找一个与检验电荷无关而由电场决定的物理量！
二、电场强度
r
r
r
思考：能否用比值F/q的大小表示电场的强弱？
4q
2q
q
电场力 F
检验电荷
的电荷量q
二、电场强度
电场中的同一点，比值 是一定的。电场中不同的点， 一般是不同的。因此F/q能反映电场中某点的性质 。
+q
（1）定义式： （比值定义法）
（2）国际单位：
（3）方向规定：与正（试探）电荷受力方向相同，
与负（试探）电荷受力方向相反。
二、电场强度
3.电场强度
试探电荷的电荷量
+Q
F
E
-Q
F
+q
E
+Q
E
-Q
-q
E
F
F
-q
【例1】 电场中有一点P,下列说法正确的是(　　)
A.若放在P点的电荷量减半,则P点的电场强度减半
B.若P点没有检验电荷,则P点电场强度为零
C.P点的电场强度越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的电场强度方向为放在该点的电荷的受力方向
1.点电荷的电场强度：
+Q
∴ 该点的场强为
F
E
+q
三、点电荷的电场

F=

【例2】真空中O点放一个点电荷Q= +1.0×10-9 C,直线MN通过O
点,OM的距离r=30 cm,M点 放一个点电荷q= -1.0×10-10 C,如图所示。
求:(1)q在M点受到的作用力; (2)M点的电场强度;
(3)拿走q后M点的电场强度; (4)M、 N两点的电场强度哪点大。
适用范围 公式中电荷的意义
定义式，适用一切电场。
仅对点电荷的电场适用
是试探电荷，与无关
是场源电荷，与成正比
2.电场强度公式对比
三、点电荷的电场
1.电场
(1)产生： 周围空间存在电场
(2)性质：对处在场中的电荷有 的作用
2．电场强度：描述电场 和 的物理量
（1）定义式:
（2）单位： 或
（3）方向：与 在该点受电场力方向相同
（4）电场中某一点的场强与检验电荷 ，
由 决定。
课堂小结
电荷
电场力
强弱
方向
E = F / q
N/C
V/m
正电荷
无关
电场本身性质
三、电场强度的叠加
【例3】如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,
求:(1)两点电荷连线的中点O处的电场强度大小和方向。
(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O'点的电场强度
大小和方向。
解析　如图所示，A、B两点电荷在O点产生的场强方向相同，均由A→B.
[例3]如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，求：
(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向.
由矢量图结合几何关系可知，O′点的场强大小EO′＝EA′＝EB′＝ ，方向平行于AB向右.
三、电场强度的叠加
【课堂检测】
3.(多选)如图甲所示，AB是一个点电荷形成的电场中的一条电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数图象(F－q图象)，指定电场方向由A指向B为正方向，由此可以判定(　 　)
A．场源可能是正电荷，位置在A侧
B．场源可能是正电荷，位置在B侧
C．场源可能是负电荷，位置在A侧
D．场源可能是负电荷，位置在B侧
【课堂检测】
4.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,正方形中心处电场强度最大的是(　　)
【课堂检测】
5.如图所示,把可视为点电荷的带电小球A用绝缘细杆固定,其电荷量为
Q=4.0×10-6 C,在距A球r=0.30 m处放置试探电荷B,其电荷量为
q=-5.0×10-8 C,静电力常量k=9×109 N·m2/C2。求:
（1）试探电荷B所受库仑力F的大小 （2）试探电荷B所在位置的电场强度E的大小。
【课堂检测】
一线精练P5:一线课堂第3题