人教版高一物理必修第三册第九章课件9.3电场强度（共43张PPT）

(共43张PPT)
















































力的作用离不开物质
汽车拉拖车，
汽车对拖车的拉力
是通过绳子作用的。
力的作用离不开物质
脚踢球，脚对球的力
直接作用在球上
　 两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?



B
θ
+
+
+
+
+
+
A


+
+
+
+
+
+
9.3 电场强度
（一）、学习目标
（1）了解电场的概念，并能建立场的模型和图象
（2）理解场电荷、检验电荷的概念，理解和掌握电场强度的概念。
（3）掌握点电荷的电场强度公式。
（4）理解和掌握电场的叠加原理，会计算简单的点电荷组产生的电场。
（二）、重点、难点分析
1．“场”是物理学中的重要概念，“场”的概念比较抽象，在中学物理中，本章又是初次较深入地研究“场”，所以“场”概念的引入，“场”观念的建立，既是本节的重点也是本节的难点。
2．电场强度的概念、场的叠加原理也是本节的重点和难点。



Ａ
Ｂ
　　两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用是通过别的物质作用的，这种物质就是电场。
+


+


+
一、电场

Ｂ



Ａ
　电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用

+


+


+
F
G
T










Ａ
Ｂ

电场
B电荷

A电荷




+
+
+
+
1、电场是电荷周围客观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，这种力叫电场力,也叫静电力。
3、电荷间的相互作用力通过电场发生


电荷A

电场
电荷B




一、电场
例1、下列关于电场的叙述不正确的是(　　)
A．两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的
B．只有电荷发生相互作用时才产生电场
C．只要有电荷存在，其周围就存在电场
D．A电荷受到B电荷的作用，是B电荷的电场对A电荷的作用
B








Ａ











同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？
+
场源电荷
试探电荷
试探电荷(检验电荷)：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的带电小球
试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小，对金属球A上的电荷分布不产生明显的影响。

+Q

P

+q

+Q

P

+2q

+Q

P

+4q
　　 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的强弱是一定的, 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？




1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，但比值F/q是一定的。
实验表明：

+Q

P

+q

+Q

P

+2q

+Q

P

+4q
　　 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的强弱是一定的, 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？




结论:
F/q能反映电场中某点的性质——电场的强弱。

2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。
1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，但比值F/q是一定的。
实验表明：
二.电场强度
1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，用E表示。
4.物理意义：
场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关。
3.单位： N/C
2.定义式：
适用于一切电场
+Q

+q

F

E
+Q

-q

F

E
按照规定：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。

5.场强的矢量性：
-Q

+q

F

E
-Q

-q

E

F
　　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2、电场中有一点P，下列说法中正确的有( 　　)
A．若放在P点的电荷的电量减半，则P点的场强减半
B．若P点没有检验电荷，则P点场强为零
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点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向
C

三、点电荷的电场
1、决定式：
Q ：场源电荷
r ：电场中点到Q的距离
只适用于真空中点电荷
2、方向：
正电荷

发散
负电荷

收敛

+








-







3．两个场强公式的比较
例3、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
B



+Q

-Q







E1


E2

E

+Q

+Q






E1

E1

E2


E2

E
四、电场的叠加
遵守的规律：平行四边形定则
例4、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处的场强；
(2)在两点电荷连线的中垂线上距A、B两点都为r的O′点处的场强．

人们经过探索，发现可以用一些光滑的曲线来形象地表征电场。这样的线就是电场线。
思考:电场看不见,摸不着,怎样才能形象的描述电场呢?
英国物理学家法拉第首先引入了电场强度的图象，他在电场中画了一些线，使这些线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，并使线的疏密表示场强的大小．法拉第称为电力线．即电场线。
英国物理学家
法拉第
（1791-1867）

五、电场线
电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇假想曲线。电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致。
1、定义：画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的场强的方向
a、离点电荷越近，电场线越密，场强越强
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。
2、几种常见电场中电场线的分布及特点
1)、正、负点电荷
EA
_


+

EB
E1
A
B
EA
E2
EB
r1
r
Q
Q

EB
EA

E3
EA
EB

E4

a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大，中点场强最小
2)、等量异种点电荷
EA
_


+

EB
E1
A
B
EA
E2
EB
Q
Q


EA
EB
E3



E∞=0
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大，中点场强最小
b、两点电荷连线中垂面上，场强方向沿水平方向，即总与中垂面垂直，由中间向两边场强逐渐减小
2)、等量异种点电荷
EA
+


+

EB
E1
A
B
EA
E2=0
EB
Q
Q
EB
EA

E4
EA
EB

E5

EA

EB
E3
3)、等量同种点电荷
a、两点电荷连线电场强度逐渐减小，中点O处场强最小为0
EA
+


+

EB
E1
A
B
EA
EB
Q
Q
EB
EA

E3
EA
EB

E4

E2




EA
EB
E3
E0=0
O
E∞=0
3)、等量同种点电荷
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、两点电荷连线的中垂线上电场强度先增大后减小
a、两点电荷连线电场强度逐渐减小，中点O处场强最小为0
电场线的特征：
2、电场线不会相交；
1、电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；

E1
E2
E12
电场线的特征：
2、电场线不会相交；
3、电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小。
1、电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；
说明：电场线不是实际存在的，是人为画出的
4)、匀强电场
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4、关于电场线的几种说法中，正确的是( )
A、沿电场线方向，场强必定越来越小；
B、在复杂电场中的电场线是可能相交的；
C、点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合；
D、电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就越大
D
练习、如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，用Ea、Eb表示a、b两点强度的大小，则( )
A、a、b两点的场强的方向相同；
B、电场线是直线，可知Ea=Eb；
C、不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb的大小不能确定；
D、电场线从a指向b，所以Ea>Eb



AC
P
Q
P
Q
P
Q
典例1、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：( )












A
B
C
D
P
Q








C

检验电荷q受力向左，A、B、C中受力和电场线方向相同，为正电荷，D中受力和电场线方向相反，为负电荷

检验电荷q离场源电荷越来越远
典例2、某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是：( )






A、这个电场可能是负点电荷的电场
B、粒子必定带正电荷
C、粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
D、粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度




N
M
E
F1
F2

解题关键：找准两个方向(场强、受力)