1.3 电场及其描述 课件 (4)

课件31张PPT。第一章《静电场》第三节 电场及其描述一.电场：1、定义:存在于带电体周围的特殊物质。2、基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。1）、检验方法：把一个带电体放入其中，看是否受到力的作用。二.电场强度： 1、电场的检验用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？2）、检验电荷：能否就用检验电荷所受的电场力来描述某点电场的强弱？ 用来检验电场的电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷称检验电荷，也称试探电荷。　　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猜想：能否用电场力的大小表示电场的强弱？AB 电荷q在距Q较近的A点，受到的电场力大. 电荷q在距Q较远的B点，受到的电场力小.同一试探电荷q在电场中的不同点
受到的电场力的大小是否相同?F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷q无关，是反映电场性质的物理量。实验表明，在电场中的同一点，比值F/q是恒定的；在电场中的不同点，比值F/q一般是不同的。在物理学中，就用比值F/q来表示电场的强弱。2.电场强度： 1）、 定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值，叫做这一点的电场强度，简称场强。 （比值法定义）2）、 公式：3）、 单位： 牛顿/库仑（N/C）4）、 方向： 跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向相同矢量（适用于任意电场）(V/m)+Q+qFE+Q-qFE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。
d.场强的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF　　物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同．例.在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小为 ，方向为 ；若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强度大小为 ，方向为 。向左向左5）、电场强度的物理意义： 电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量，反映电场中某一点的电场性质，其大小表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。三、点电荷的电场 电场强度的叠加点电荷Q在真空中形成的电场中，不同点的场强是不同的，那么场强的大小由什么因素决定？ [解析]在点电荷Q形成的电场中，在距离Q为r的P点放一试探电荷q1、点电荷的电场定义式，适用于一切电场仅对点电荷的电场适用q是检验电荷，E与q无关Q是场源电荷，E与Q成正比 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，如何求某点的场强？ 3、电场的叠加:
在几个点电荷共同形成的电场中，某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。
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四、电场线 1、定义：电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线。电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致。2、电场线的特征
1）、电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱
2）、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3）、电场线不会相交，也不会相切
4）、电场线是假想的，实际电场中并不存在
5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系特点：a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大
b、以点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。3、几种常见电场中电场线的分布及特点
1）、正、负点电荷的电场中电场线的分布2）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况4）、匀强电场特点：a、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同向的直线
b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行例：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（ ）
A、这个电场只能是负电荷的电场
B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA
C、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aA>aB
（不计重力）
D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切
线方向ABB 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C课堂训练例：如图为一条电场线，下列说法正确的是：
（ ）
A、EA一定大于EB
B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故
EA=EB
C、A点电场方向一定由A指向B
D、AB两点的场强方向不能确定ABC例：正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（ ）
ABCDPQPQPQPQCabABaB小结1、电场的基本性质：电场对放入其中电荷有力的作用。
2、电场强度E
（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值，就叫做该点的电场强度。
（2）定义式： E与F、q无关，只由电场本身决定。
（3）电场强度是矢量：大小：单位电荷受到的电场力。
方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E的方向相反。
（4）单位：N/C,V/m 1N/C=1V/m
（5）其他的电场强度公式
点电荷的场强公式：——Q场源电荷
匀强电场场强公式：——d沿电场方向两点间距离
（6）场强的叠加：遵循平行四边形法则
3、电场线
（1）意义：形象直观描述电场强弱和方向理性模型，实际上是不存在的
（2）电场线的特点：
电场线起于正（无穷远），止于（无穷远）负电荷
不封闭，不相交，不相切
沿电场线电势降低，且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。
电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面
（3）几种特殊电场的电场线E再见