(共53张PPT)
第一章 静电场
第三节 电场强度(第2课时)
点电荷在真空相互作用与万有引力作用一样,相互作用的物体并不需要相互接触动,他们是是通过什么来作用呢 是否是一种超距作用
2. 电荷之间的相互作用是通过电场发生的。
(一)电场-------英国 法拉第
1.电场是存在于电荷周围空间的一种特殊物质。
电荷A
电荷B
F
电场
电场
电场
电场
F′
Q1
Q2
r
3. 电场的基本性质
电场对放入其中的电荷有力的作用,这种力——电场力。
(一)电场
思考:如何检验电场是否存在及其强弱分
布情况?
4. 试探电荷:①电量很小 ②体积很小
5. 场源电荷:产生电场的电荷
性质相同的试探电荷在电场中不同位置受到的电场力不一样,说明电场有强弱,能否用试探电荷受的电场力表示电场的强弱?
位置1
位置2
+
+
+
F
F
2q、3q的试探电荷依次放在A、B两点,请分别确定试探电荷所受电场力的大小.(静电力常量k为已知)
如图,真空中的点电荷电量是Q,A、B是其电场中两点,AQ的距离为r,BQ的距离为2r.现将电量为q、
在B点受力
在A点受力
3q
2q
q
电荷电量
检 验
A
B
Q
r
2r
对表中的数据分别进行横向和纵向的对比分析.并据此说明能否用力和电量的比值表示电场的强弱?
1. 电场强度的定义:
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。
(二)电场强度—描述电场强弱的物理量
1. 电场强度的定义:
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。
(二)电场强度—描述电场强弱的物理量
1. 电场强度的定义:
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。
2. 定义式:
(二)电场强度
1. 电场强度的定义:
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。
2. 定义式:
3. 单位:
(二)电场强度
1. 电场强度的定义:
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。
2. 定义式:
3. 单位:
N/C 或 V/m
(二)电场强度
4.物理意义:反映电场强弱的物理量,某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。
5. 电场强度是矢量:有大小有方向
A
B
+q
Q
-q
F
EA
F
EB
5. 电场强度是矢量:有大小有方向
大小:
A
B
+q
Q
-q
F
EA
F
EB
5. 电场强度是矢量:有大小有方向
方向:
大小:
A
B
+q
Q
-q
F
EA
F
EB
5. 电场强度是矢量:有大小有方向
方向:
大小:
正电荷在该点所受的电场力的方向相同
电场中某点的场强方向与
A
B
+q
Q
-q
F
EA
F
EB
5. 电场强度是矢量:有大小有方向
方向:
负电荷在该点所受的电场力的方向相反
大小:
正电荷在该点所受的电场力的方向相同
电场中某点的场强方向与
A
B
+q
Q
-q
F
EA
F
EB
5. 电场强度是矢量:有大小有方向
方向:
负电荷在该点所受的电场力的方向相反
大小:
正电荷在该点所受的电场力的方向相同
6. 决定因素:
电场中某点的场强方向与
A
B
+q
Q
-q
F
EA
F
EB
5. 电场强度是矢量:有大小有方向
方向:
负电荷在该点所受的电场力的方向相反
大小:
正电荷在该点所受的电场力的方向相同
6. 决定因素:
E的大小只决定于 电场本身与q无关.
电场中某点的场强方向与
A
B
+q
Q
-q
F
EA
F
EB
(三) 真空中点电荷电场的场强
(三) 真空中点电荷电场的场强
(三) 真空中点电荷电场的场强
(三) 真空中点电荷电场的场强
Q
A
B
A、B两点场强相同吗?
(四) 电场的叠加
(四) 电场的叠加
+Q1
-Q2
P
E1
E2
E
如果有几个点电荷同时存在,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。
(四) 电场的叠加
+Q1
-Q2
P
E1
E2
E
(五) 均匀带电球体(或球壳)的电场
在电场中画一些曲线,使曲线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致.
六.电场线
(1) 静电场的电场线总是从正电荷(或者从无穷远)出发到负电荷终止(或者延伸到无穷远);
(3)电场线越密的地方,场强越大; 电场线越稀的地方,场强越小;
(4)任意两条电场线都不相交。
电场线的性质
(2)电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致.
方向
大小
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。
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
特点:
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大
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、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
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。
3、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布
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
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
点电荷与带电平板的电场中电场线的分布
特点:
a、以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称
b、电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电场线分布,而带电平板恰为两电荷连线的垂直平分线
c 、在带电平板表面场强与平板垂直
二、库仑定律
1.CD 2.CD 3.D 4.AC
5. 1;4;1/9; 2 ;4 6. 2×10-8C;10-8C
7.小于 8. Q/2 9. 3-1/4
10. 负电荷;A、C连线上距A点0.1m;电量是Q的9/16倍。
2. 两个相同的很小的金属球,带电量之比为1∶7,相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上,则它们间的库仑力可能为原来的( )
A.4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7
10.如图所示,A、C处有两个带电小球,电量分别为+Q和+9Q,在真空中相距0.4m。如果引进第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态,第三个小球带的是哪种电荷?应放在什么地方?电量是Q的几倍?
规律:
归纳一:若要求三个点电荷都只在电场力的作用下保持平衡
规律:
三点共线
两大夹小
两同夹异
近小远大
归纳一:若要求三个点电荷都只在电场力的作用下保持平衡
10.在场强为E,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电荷量分别为+2q和-q, 两小球用长为L的绝缘细线相连, 另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡状态,如图所示,重力加速度为g,则细绳对悬点O的作用力大小为_______.
归纳二:电场的场强
--决定式
--定义式
r
Q
E
q
11.在点电荷Q右方距离10 cm处的A点处放q=5 10-9 C时,受到的电场力为F=10-3 N,方向向左,求:
(1)该点的电场强度及Q的电荷量;
(2)若换放q=-5 10-9 C时,F和E又如何?
(3)若拿去q,则E、F又如何?
(4)原来 q电荷在Q处产生的电场强度多大?
电场线的性质:
(1)静电场的电场线总是从正电荷(或者 从无穷远)出发到负电荷终止(或者延伸到 无穷远);
(2)电场线上每一点的切线方向与该点的 场强方向一致;
(3)电场线越密的地方,场强越大;电场 线越稀的地方,场强越小;
(4)任意两条电场线都不相交。
方向
大小
7. 几种常见的电场中电场线的分布情况:
孤立点电荷周围的电场
等量异种点电荷的电场
等量同种点电荷的电场
匀强电场
三、 电场 电场强度和电场线
1.AD 2.CD 3.C 4.A 5.D 6.D 7.D 8.(2)
(5)对,其他错
9.10 0
10. (2mg+Eq)
11.(1)E=2×105N/C 方向向左 Q=(2/9)×10-6C
(2)F=10-3N 方向向右 E=2×105N/C 方向向左
(3)E=2×105N/C 方向向左 F=0
(4)4.5×103N/C 方向向左
8. 判别下列说法的正确与错误。正确是 ;错误是 。
(1)电场强度的方向与放入电场中的电荷的正负有关;(2)电场强度大的地方电场线密;[;(3)电荷所受的电场力的方向就是该点电场强度的方向;(4)电场强度的方向就是电场线从密到疏的方向;(5)任何电荷周围肯定存在着电场;(6)电场中若不放入检验电荷,电场强度一定为零;(7)电场线是电场中实际存在的曲线
( )4.如图(a)中AB是一条点电荷电场中的电场线,图(b)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数量间的函数图线,由此可以判定
A.场源是正电荷,位置在A侧
B.场源是正电荷,位置在B侧
C.场源是负电荷,位置在A侧
D.场源是负电荷,位置在B侧
三、 电场 电场强度和电场线
1.AD 2.CD 3.C 4.A 5.D 6.D 7.D 8.(2)(5)对,其他错
9.10 0
10. (2mg+Eq)
11.(1)E=2×105N/C 方向向左 Q=(2/9)×10-6C
(2)F=10-3N 方向向右 E=2×105N/C 方向向左
(3)E=2×105N/C 方向向左 F=0
(4)4.5×103N/C 方向向左