1.3 电场强度—人教版高中物理选修3-1 课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
1.3
电场强度
1.什么是点电荷
带电体间距离远大于物体本身线度电荷均匀分布的球体
2
.电荷之间的相互作用有什么规律
在真空中两静止点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上
。
温故知新
问题1：电荷之间的相互作用力是如何发生的？
1837年英国物理学家法拉第提出电荷周围存在电场，电场的基本性质是：它对放入的电荷产生力的作用。
法拉第提出“场”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
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：电场对放入其中的电荷有力的作用
电荷A
电荷B
F
电场
电场
电场
电场
F′
Q1
Q2
r
问题2：怎样描述电场的强弱？
实验中的带电小球是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷；
被检验的电场是电荷O所激发的，所有电荷O称为场源电荷，或源电荷。
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、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）
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？
电荷电量
q
2q
3q
在A点受力
在B点受力
结果表明
在电场中的同一点，比值F/q是恒定的。
类比：同一材料物质的实心物体，密度是一定的。
在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的。
类比：不同材料物质的实心物体，密度一般是不同的。
类比：m/v能反映单位体积所含物质多少的性质—密度。
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E
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。
2.单位：伏/米(v/m)
1伏/米=1牛/库
3.方向：电场中某点正电荷受力的方向为该点场强方向
4.理解：
（1）它能反映电场力的性质，与放入的电荷无关，由电场本身决定。
（2）知道某点场强E，任意电荷q受力：F=Eq
三.点电荷的电场强度
利用电场强度定义和库仑定律，推导点电荷周围某点的电场强度
（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
（3）方向：
正电荷
背离源电荷
负电荷
指向源电荷
+
-
（2）适用条件：
点电荷电场强度说明
（4）区别
E=F/q
定义式
决定式
任何电场
真空中点电荷电场
问题3：如果真空中场源电荷不止一个点电荷，如何求电场中某点的合场强
将试探电荷放入两个点电荷产生的场中
+Q1
-
Q2
A
E1
E2
E
结论：真空中多个点电荷在某点产生的合场强等于各个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和。这就是场强叠加原理。
问题5：电场是看不见、摸不着的，有没有形象描述电场的方法呢?
类比磁感线是如何表示磁场的呢?
四.电场线
1.电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线。
2.曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
3.曲线的疏密程度表示场的强弱。
几种特殊电场的电场线分布
（一）点电荷的电场线分布
(二）等量异种电荷电场线分布
（三）等量同种电荷电场线分布
电场线说明
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,电场线指向无限远,负电荷，电场线电场线从无限远指向负电荷.
２．电场线不相交．（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，电场强度大的地方电场线较密，电场强度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．
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．
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．
把优秀当作一种习惯