9.3 课时1 电场 电场强度 课件 (共23张PPT) 高一物理人教版（2019）必修第三册

(共23张PPT)
第3节 课时1 电场 电场强度
第九章 静电场及其应用
通过起电机使人体带电，人的头发会竖起散开。为什么会出现这样的现象 你会解释产生这一现象的原因吗
同种电荷相互排斥
1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的。知道场是物质存在的形式之一。
2.理解电场强度的定义式、单位和方向。
3.能推导点电荷的电场强度公式，并进行有关计算。
知识点一：电场
弹力和摩擦力都是在两个物体相互接触的情况下发生的。而两个电荷没有接触，就可以发生静电力的作用。那么，电荷间的相互作用是通过什么发生的？
Ａ
Ｂ
+
英国科学家法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场。
法拉第
1.电场的定义：
电荷周围客观存在的一种特殊物质。
物质存在的两种形式
实体 :由分子组成，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。
由静止的电荷产生的电场叫静电场。
2.静电场：
＋
QA
＋
QB
FAB
FBA
3.基本性质：
对放入其中的电荷有力的作用，即电场力。
电荷A
电荷B
电场
A对B的作用力，就是A的电场对B的作用力
B对A的作用力，就是B的电场对A的作用力
产生
作用于
产生
作用于
只要是带电体，周围都可以产生电场。电场对于电荷的作用实际是电场与电场的相互作用。
1.关于电场，下列说法中正确的是（　　）
A．电场是电荷周围空间假想的特殊物质
B．电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型
C．电荷周围分布的电场线就是电场
D．电荷间的相互作用是通过电场产生的
D
跟踪导练
2.下列说法中不正确的是（　　）
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B．电场是一种物质，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C．电荷间相互作用是通过电场而产生，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用
D．电场是人为设想出来的，其实并不存在
D
知识点二：电场强度
思考：电场看不见，又摸不着，怎么才能感知到电场的存在呢？
类似的电场对放入其中的电荷，有力的作用。
产生电场的那个电荷称为——场源电荷 （源电荷）
1.试探电荷：
2.场源电荷：
在电场中放入一个带电小球检验电场的存在与强弱，我们把它称为——试探电荷（检验电荷）
→不影响原来电场
q
场源电荷
Q
试探电荷
r
电量少
体积小
→能看做点电荷
F
思考：1.电荷的周围存在电场，电场中各点的强弱是否与引不引入试探电荷有关？
回顾：在磁铁周围磁场中放入小磁针检查磁场强弱时，小磁针撤去后，磁铁周围磁场强弱不改变。
类比：电场中各点强弱与是否引入试探电荷无关。
说明：磁铁周围磁场强弱与小磁针无关。
情境：如图，场源是带正电荷的球体。如何确定其周围电场中各点电场的强弱？
FA
+q
场源电荷
+Q
试探电荷
r
A
FB
B
拿同一试探电荷在A、B两点进行检验，结果发现A点电场对试探电荷的力大于B点，所以A点电场比B点电场强。说明电场的强弱与场中位置有关。
2.怎样区别A、B两点的电场强弱？这说明电场强弱与什么有关？
3.能否用电场力的大小表示电场的强弱？
我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱，因为对于电荷量不同的试探电荷，即使在电场的同一点，所受的静电力也不相同。
须找一个与试探电荷无关而由电场决定的物理量！
F3=k
猜测：试探电荷在电场中某点受到的静电力F与试探电荷的电荷量q成正比。
Q
q
A
+
F
r
如图所示，在场电荷Q 形成的电场中A 点，分别放一试探电荷+q , +2q , +3q ，分别计算检验电荷所受的电场力大小和F / q 的比值。
3q
2q
q
F / q
电场力 F
检验电荷
的电荷量q
k
2k
3k
k
k
k
在电场中的同一点，比值F/q是恒定的。
电场各点本身的性质
3.电场强度
（1）定义：
放入电场中某一点的试探电荷受到的静电力与它的电荷量的比值叫该点的电场强度，简称场强。
（2）定义式：
单 位：
E=
牛每库 符号：N/C
（3）方向：
电场强度是矢量。电场在某点的电场方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同，与负电荷在该点所受静电力方向相反。
（4）物理意义：
反映电场的力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关 。
用符号E 来表示
跟踪导练
1.电场中有一点P,下列说法正确的（ ）
A.若P点没有试探电荷，则P点场强为零
B.若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点的场强减半
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点的场强方向就是放在该点的电荷受电场力的方向
C
2.电场中某点的电场强度为4×104 N/C，电荷量为5×10-8C的点电荷在该点受到的电场力是多大？
解：F=qE= 5×10-8C × 4×104 N/C=2×10-3N
知识点三：点电荷的电场
设一个点电荷的电荷量为Q，求与之相距r处的电场强度？
F
+q
+Q
r
为了求场强我们在相距r处，释放一个试探电荷q
解：
F=k
E=
E=k
这也是真空中点电荷周围任意一点电场强度公式
1.大小：
E=k
真空中点电荷的电场强度
Q ：场源电荷
决定式：只适用于点电荷
r ：电场中点到Q的距离
2.方向：
以电荷为中心一个作球面，正电荷的电场强度方向沿着半径向外；负电荷沿着半径向内。
＋
－
特点：以点电荷为圆心的圆上的各个位置上的电场强度大小相同，但方向不同。
思考： E=和E=k的区别。
适用范围 决定关系
E=
E=k
定义式，适用于一切电场
决定式，仅对点电荷的电场适用
q是试探电荷，E与q大小、有无无关（不成比例关系）
由场源电荷Q及该点到Q的距离r决定（比例关系）
1.关于电场强度，下列说法正确的是（ ）
A.E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍
B.E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比
C.在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同
D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
D
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2.点电荷电场的某条电场线如图所示，关于A、B、C各点的电场强度的关系，下列说法正确的是（　　）
A. A点的电场强度大于C点的电场强度
B. C点的电场强度大于B点的电场强度
C. A、B两点的电场强度相同
D.三点的电场强度大小都不相同
A
在物理学中，常常用物理量之比表示研究对象的某种性质。
用物理量之比定义新物理量(阅读）
这样定义一个新的物理量的同时，也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系。
比值定义包含"比较"的思想。例如，在电场强度概念建立的过程中，比较的是相同电荷量的试探电荷受静电力的大小。
密度
速度
电场强度
一、电场
②基本特性：
对放入其中的电荷有力的作用
①电场：电荷周围客观存在一种特殊物质
二、电场强度
①单位：牛/库(N/C)
②矢量：
规定：沿正试探电荷的F方向
③定义式，适用于所有电场,不成比例关系。
电场各点本身的性质
三、点电荷的电场
①大小：
决定式：只适用于点电荷
②方向：以电荷为中心一个作球面，正电荷的电场强度方向沿着半径向外；负电荷沿着半径向内。