1.3 电场强度 —粤教版高中物理选修3-1课件

(共26张PPT)
第三节
电场强度
Ａ
Ｂ
+
+
F
AB
F
BA
电
场
电荷
A
电荷
B
产生
作用于
产生
作用于
电荷间的这种作用力是怎样产生的？
1837年法拉第提出“场”的概念
一、电场：
1.电场：电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质
2、注意：
①电场是一种客观存在的物质。
②任何电荷周围都存在电场。
③电场对放入其中的电荷有力的作用。
④电荷之间的作用力通过电场作用。
+Q
F3
+q
F2
+q
F1
+q
同一点电荷在电场不同位置的受力情况不同.
5
Q
+q
Q
+2q
Q
+4q
P
F
P
2F
P
4F
不同的电荷q在电场的同一点所受的电场力F是不同的。实验表明，在电场中的同一点，比值F/q是恒定的。
二、电场强度
2、试探电荷：放入电场中探测电场性质的电荷
3、试探电荷必须具备条件：
1、场源电荷：产生电场的电荷。
（1）电量足够小；
（2）体积足够小。
它的引入不会影响
原电场的分布。
4、电场强度：
（
3）单位：F
牛顿（N）；
q
库仑（C）；
（2）表达式：
（4）电场强度是矢量。
（1）定义:放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力
F
跟检验电荷的电量
q
的比值，叫这一点的电场强度E。
适用于任何电场
E
牛顿/库仑（N/C）
1伏/米=1牛/库
方向：跟正电荷在该点所受电场力
的方向相同，跟负电荷在该点所受电场力
的方向相反。
（定义式）
（5）E的物理意义：描述该点的电场强弱和方向的物理量。
（6）注意：电场强度的大小及方向取决于电场本身与放入的试探电荷无关
+Q
+q
F
A
例.
一点正点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？方向如何？
E=k
Q
r
2
③r是场中某点到场源电荷的距离
。
三、真空中点电荷的电场强度：
r
E
1、表达式：
2、注意：
①该式仅使用于真空中的点电荷。
②Q是场源电荷的电量。
适用范围
电荷的意义
定义式，适用于一切电场
仅对点电荷的电场适用
q是检验电荷，但E与q无关
Q是场源电荷，E与Q成正比
和
的区别：
+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电场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电场力方向相同。
负点电荷电场方向指向
电荷
正点电荷电场方向背离电荷
3、方向：
四、电场强度的叠加
+Q
-Q
E1
E2
E
+Q
+Q
E1
E2
E
P
若几个点电荷同时存在，空间某点的电场强度，等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
（1）方向：电场线上每一点的切线方向
（2）大小：电场线的疏密程度
五、电场线：
1、定义：用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线。
（3）电场线不闭合，不相交。
2、电场线特征：
（1）电场线是假象的线，实际上不存在。
（2）电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。
因为电场中任一点的场强方向不可能有两个。
（4）同一幅图中电场线越密的地方，场强越大；电场线越疏的地方，场强越小。
3、几种特殊的电场的电场线分布
正点电荷
负点电荷
（3）等量异种点电荷
相吸状
（4）等量同种点电荷
排斥状
（5）
匀强电场：
电场强度大小，方向处处相同。
电场线特点：平行的、等间距的、同向的直线
产生条件：a、两块靠近的平行金属板
①大小相等
②互相正对
③带有等量的正负电荷
b、电场除边缘附近除外，就是匀强电场。
特点：
1、离点电荷越近，电场线越密，场强越大
4、几种常见电场电场线特点
（1）正、负点电荷的电场中电场线的分布
2、以点电荷为球心作球面，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）等量异种点电荷的电场线
2、两点电荷连线的中垂线上场强平行于连线指向负电荷。
E
E
E
1、沿点电荷的连线，
场强先变小后变大
3、在中垂线上到两点电荷中点O点等距离点的场强相等。
4、沿中垂线从o到无穷场强逐渐减弱。
o
（3）等量同种点电荷的电场线
2、中点O附近的电场线
非常稀疏，但场强并不为零
3、两点电荷连线中垂线上，场强方向总沿连线远离
O。
4、在中垂线上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱。
1、两点电荷连线中点O处
场强为零
o
例1．电场中有一点P，下列说法正确的是（
　）
Ａ、若放在ｐ点的电荷量减半，则ｐ点的场强减半
Ｂ、若ｐ点没有试探电荷，则ｐ点场强为零
Ｃ、ｐ点场强越大，则同一电荷在ｐ点所受电场力
　　越大
Ｄ、ｐ点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
C
例２.　关于电场线，下述说法中正确的是：
(
)
A、电场线是客观存在的　　
B、电场线与电荷运动的轨迹是一致的．
C、电场线上某点的切线方向与电荷在该点受力方向可以不同．
D、沿电场线方向，场强一定越来越大．
C
例３．如图带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强大小，则
(
)
A．A、B两点的场强方向相同．
B．电场线从A指向B，所以EA
＞
EB．
C．A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，所以
EA
=
EB．
D．不知A、B附近的电场线分布状况，
EA
、
EB的大
小不能确定．
AD
·
·
·
a
b
c
·
·
·
a
b
c
(3)
(4)
EaEa只有一条电场线是不能判断这三个点场强的大小。
·
·
·
a
b
c
(2)
Ea>Eb>Ec