9.3 电场强度1—【新教材】人教版（2019）人教版高中物理必修第三册课件 (共24张PPT)

(共24张PPT)
第九章
静电场及其应用
必修三
9.3　电场强度(第一课时)
【学习目标】
1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质物质。
2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道它的矢量性。
3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。
【引入】
力是物体对物体的作用，如图A、B两个电荷相互作用是靠什么传递的？
A
B
A
A的周围存在电场，对放入其中的B产生力的作用
F
B
A
B
电场
一、电场
电荷之间是通过电场发生相互作用的。
法拉第
一、电场
1.定义：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：对放入电场的电荷有力的作用，这种力叫做电场力.
＋q
FA
＋q
FB
场源电荷：产生电场的电荷
试探电荷（或称为检验电荷）
＋Q
二、电场强度
试探电荷：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。
＋q
FA
＋q
FB
＋Q
【探究1】
电场中不同的点，同一电荷所受力不同
Q
P
+q
Q
P
+2q
Q
P
+4q
F
2F
4F
【探究2】
电场中同一点，不同电荷所受力不同
实验表明：F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质——电场的强弱
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。
3.理解：
（1）适用条件：适用于任何电场
（2）场强反映力的特性，与定义它的物理量无必然联系
（3）q指检验电荷
二、电场强度
2.定义式：
4.单位：牛/库(N/C)
伏/米(v/m)
5.矢量：方向规定：电场中某点的场强度方向跟正电荷在该点所受的电场力方向相同。
例1.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
√
探究3
如图所示，在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q，已知q到Q的距离为r，Q对q的作用力是多大？Q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大？方向如何？
方向：沿二者连线向右
三
、真空中点电荷的电场
1.大小：
2.方向：
远离正电荷而去，
向着负电荷而来
+
-
Q
Q
3.适用条件：真空中点电荷的决定式
4.理解：Q为场源电荷
Q
r
P
r
Q
P
想一想：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
例题2.(多选)真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(q≤Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为
(　　)
A.
　　　　　
B.
C.
D.
答案:BD
如果再有一正点电荷Q′=Q，放在如图所示的位置，q所在位置的电场的电场强度多大？
探究4
E1
E2
电场的叠加遵从矢量运算
四
、电场强度的叠加
结论：可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。
+Q
-Q
E1
E2
E
+Q
+Q
E1
E1
E2
E2
E
四
、电场强度的叠加
例题3.如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9×109N·m2/C2，求：
(1)两点电荷间的库仑力大小。
(2)C点的电场强度的大小和方向。
(1)由库仑定律得
(2)
方向：沿OC向上
例题4.在真空中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点放一个试探电荷
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？
(1)
=1.0×10-8N
;
沿MO指向Q
(2)
=100N/C
;沿OM连线背离Q
另解(3)拿走q后M点的电场强度100N/C，沿OM连线背离Q
(4)M点
例题5.为了确定电场中P点的电场强度大小，用细丝线悬挂一个带负电荷的小球去探测。当球在P点静止后，测出悬线与竖直方向夹角为37°。已知P点场强方向在水平方向上，小球重力为4.0×10-3N。所带电量为0.01C，取sin37°=
0.6，求P点的电场强度的大小和方向？
37
0
P
—
F电
mg
F拉
解：Gtanθ=Eq
方向：水平向右
小
结
基本知识点：
电场
客观存在的物质
电场强度
电场强度叠加
矢量运算
基本方法（思想）
比值定义法
试探电荷、场源电荷（理想模型）