人教版高二物理选修3—1第1章第3节电场强度(共41张PPT)

(共41张PPT)
电场强度
复习引入
电荷间存在相互作用力
力是物体对物体的作用，电荷间存在相互作用力是通过什么产生的？
新课教学
问题1
电荷之间的相互作用力是如何发生的？
1837年法拉第提出“场”的概念
英国物理学家
法拉第
（1791-1867）
电荷之间通过电场发生相互作用.
电场
电荷
A
电荷
B
产生
作用于
产生
作用于
+Q
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
任何带电体的周
围都存在电场
＋
＋＋＋＋＋＋
＿＿＿＿＿＿＿＿
一.电场
1、定义：
电荷周围存在电场，电场是客观存在的，是一种特殊物质形态。
2.基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用----电场力。
注：任何带电体的周围都存在着电场。
电量比较小、体积比较小q
产生电场的电荷Q
+Q
试探电荷：
（检验电荷）
+q
F
场源电荷：
（源电荷）
问题2
怎样描述电场的强弱呢？
+Q
F3
+q
F2
+q
F1
+q
同一点电荷距场源电荷不同位置的受力情况
不同.
能否用电场力的大小表示电场的强弱？
F2=
F3=
+Q
但它们之间有什么规律呢？
F1=
A
F
不同试探点电荷放在同一位置的受力情况
不同.
二.电场强度(E)
1.定义：放入电场中某点的试探电荷q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.单位：牛/库(N/C)
或
伏/米（V/m)
4.矢量性：
2.定义式：
电场中某点的场强方向规定为：
跟正电荷在该点所受电场力方向相同；
跟负电荷在该点所受电场力方向相反。
+Q
+q
A
FA
EA
+Q
-q
A
FA
EA
根据规定：负电荷在电场中某点受到的静电力的方向跟该点的场强方向相反。
物理学中规定：电场中某点的场强度方向跟正电荷在该点所受的静电力方向相同。
电场强度既有大小又有方向
5.理解：
（3）由电场本身的性质决定，与试探电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。
（1）
为定义式，适用于一切电场。
（2）电场强度是反映电场强弱和方向的物量。
（4）电场力：F=qE
　　　　我来考考你（一）
1．下面关于电场的叙述正确的是
[
]
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　　　　　　
答案：A、C、D
2、A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，
所受电场力为F，A点的场强为E，则
[
]
A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化
B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强
将变为2E
C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零
D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、
有无均无关
答案：Ｄ
3、真空中有一电场，在电场中的
P点放一电量为4.0×10-9C的
检验
电荷，它受到的电场力
2.0×10-5N，则P点的场强为
________N／C；把检验电荷
电量减小为2.0×10-9C，则该
电荷在P点受到的电场力为
__________N
答案：5×103，1×10－5
问题3
点电荷的场强如何？
利用电场强度定义和库仑定律，推导真空中点电荷周围某点的电场强度
rA
A
+Q
EA
rB
B
EB
C
rc
E
C
+q
+q
+q
点电荷电场强度
2.场强方向：
负点电荷电场方向指向电荷中心
三.点电荷电场强度
1.点电荷场强大小：E=
EP
P
+Q
EP
P
—Q
正点电荷电场方向背离电荷
F
F
注意：Q
场源电荷
r
到场源电荷的距离
我来考考你（二）
答案：A、C、D
A．当r→0时，E→∞　　
B．发r→∞时，E→0
C．某点的场强与点电荷Q的大小无关
D．在以点电荷Q为中心，r为半径的球面
上，各处的电场强度都相同
结论：
可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。
问题4
如何求合电场场强？
四.电场的叠加
电场叠加原理：合电场E合是E1、E2为邻边的平行四边形的对角线。
+Q
-Q
E1
E2
E
+Q
+Q
E1
E1
E2
E2
E
四.电场的叠加
电场
电荷
强弱
　电场强度
能的
性质
电势能
对其中电荷有力的作用
小结
解:(1)设Q1和Q2在A点的电场强
度分别为E1、E2，方向如图。
据平行四边形定则，E合在E1和
E2夹角的平分线上，且与Q1与Q2
连线平行。
合场强大小为:E合=
E1=
E2
=
代入数据得E=2.7×104v/m
Q1
Q2
A
E合
E2
E1
Q1
Q2
A
例题分析
解:(2)
A点处q所受的电场力:
F=E×q=2.7
×
104
×1
×
10-6
=2.7
×10-2
(N)
Q1
Q2
E合
E2
E1
Q1
Q2
A
F的方向沿E合的方向
例题分析
思考
１.磁感线是如何表示磁场的?
2.如何比较A、B两点的磁感应强度的大小和方向？
A
B
2
.
电场是看不见、摸不着的，有没有形象描述电场的方法呢?
电场线
　　电场线是画在电场中的一条条有方
向的曲线。曲线上每点的切线方向表示
该点的电场强度方向。曲线的疏密程度
表示场强的强弱。
点电荷的电场线
等量异种电荷电场线
等量同种电荷电场线
电场线特点
１．电场线起于正电荷止于负电荷，电场线不闭合．对于单个点电荷，正电荷假想无穷远处有负电荷，电场线终止于那里；负电荷同理．
２．电场线不能相交．（因为在电场中的任一点处只有一个电场强度，方向唯一，如相交则该处出现两个场强方向，所以不能相交）
３．电场线不能相切．（原因：电场线疏密表示强弱，如相切则在切点电场线密度无穷大，这种情况不可能，所以不会相切）
４．在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏，因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小．
电场线的特点
讨论：电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向，是放在那点检验电荷＋q的受力方向吗？是检验电荷＋q在那里所获得的加速度方向吗？电场线一定是检验电荷的运动轨迹吗？
1．电场线不是电场中实际存在的曲线，是为了形象地描述电场性质人为引入假想的线．
2．我们画的是几种典型电场的电场线平面分布图，实际上是空间立体分布的．
3.电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向，是放在那点检验电荷＋q的受力方向,也是检验电荷＋q在那里所获得的加速度方向,但电场线不一定是检验电荷的运动轨迹!
匀强电场
3．相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板间的电场(忽略边缘)可以看做匀强电场．
1．电场中各点电场强度的大小相等，方向相同，这个电场叫做匀强电场．
2．匀强电场的电场线是间隔相等的平行线．
判断方法
1、判断方向：掌握了电场中电场线的分布，可根据电场线的方向确定电场中任一点的场强方向。如果是正点电荷，则受力方向与该点场强方向同向；若是负电荷，则它在该点受力方向与该点场强方向相反。
判断方法
2、判断场强的大小：电场线分布密的地方场强大；电场线疏的地方场强小。若电场线分布均匀的，则为匀强电场。如图所示，电场处处相等。
练习1
分别画出正点电荷，负点电荷，等量异性电荷，等量同性电荷，带有等量异性电荷的无限大平行平面的电场线．
练习2
?
图1所示为某静电场中的一簇电场线，A、B为此电场中的两点，设A点的场强大小为EA，电子在A点所受电场力的大小为FA
；B点的场强大小为EB，电子在B点所受电场力的大小为FB，则
（?
）
A．EA
>
EB
，FA
>
FB?????
B.
EA
>
EB
，FA
<
FB?
C．EA
<
EB
，FA
<
FB???
D.
EA
<
EB
，FA
>
FB?
A
练习2
4、关于电场线，下列说法正确的是(
)
A、它是一条闭合曲线
B、电场中存在着电场线
C、电场线的疏密，可表示电场强度的大小
D、电场线所指方向，可表示电场强度的方向
CD
练习3
3、下列说法正确的是(
)
A、电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度就越大
B、电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
C、负电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向相反
D、点电荷Q建立的电场匀强电场
C
练习4
　用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为1×10-2kg，所带的电荷量为
　+2×10-8C，现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成300，如图所示，求该匀强电场的场强？
O
练习5
　用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为1×10-2kg，所带的电荷量为+2×10-8C，现加一匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成300，如图所示，求该匀强电场的最小场强？
O
谢
谢
大
家