物理：1.3《電場強度》課件課件

1、腳踢球,腳對球的力直接作用在球上電荷之間的相互作用力是如何發(fā)生的？ 歷史的進程萬有引力不需要媒介不需經(jīng)歷時間超越空間直接發(fā)生超距作用221rmmG221rqqk靜電力牛頓牛頓(1643-1727)我不贊成！法拉第法拉第(1791-1867 )我有辦法！電電 場場19世紀世紀30年代年代,法拉第提出法拉第提出:在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的的電場電場,處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的。場給予的。電場以及磁場已被證明是一種客觀存在電場以及磁場已被證明是一種客觀存在,并且是并且是互相聯(lián)系的互相聯(lián)系的,統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為電磁

2、場電磁場。本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場,稱為稱為靜電場靜電場。F1F2AB媒介物媒介物電場電場電荷電荷電荷電荷電場電場AB電電 場場 2.定義定義:電場是看不見摸不著電場是看不見摸不著,但但電場是客觀存在的電場是客觀存在的,是是一種特殊物一種特殊物質(zhì)形態(tài)。質(zhì)形態(tài)。3.基本性質(zhì)基本性質(zhì):電場對放入其中的電電場對放入其中的電荷有力的作用荷有力的作用電場力。電場力。1.任何帶電體任何帶電體的周圍的周圍都都存在著存在著電電場場。怎樣描述電場的強弱?電量比較小、體積比較小q 場源電荷:產(chǎn)生電場的電荷Q+Q試探電荷:+qF+QF3+qF2+qF1+q同一檢驗電荷距場源電荷位置不

3、同的受力情況不同能否用電場力的大小表示電場的強弱?+Q觀察觀察:它們它們之間有什之間有什么規(guī)律呢？么規(guī)律呢？2332211rkQqFqFqFAF233222211rkQqFrkQqFrkQqF實驗表明類比:同一材料物質(zhì)的實心物體,密度是一定的。在電場中的同一點,比值F/q是恒定的。類比:不同材料物質(zhì)的實心物體,密度一般是不同的。 在電場中不同的點,比值F/q一般是不同的。類比:m/V能反映單位體積所含物質(zhì)多少的性質(zhì)密度。F/q能反映單位電荷受到的電場力的性質(zhì)電場的強弱電場強度(E)1.定義:放入電場中某點的試探電荷q所受的電場力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點的電場強度。3.單位:牛/庫(N/

4、C)或伏/米(V/m) 物理意義? 4.矢量性:2.定義式:電場中某點的場強方向規(guī)定為：跟正電荷在該點所受電場力方向相同;跟負電荷在該點所受電場力方向相反。比值定義法qFE 5.理解:(3)由電場本身的性質(zhì)決定,與試探電荷的正負、電荷量的大小及受到的電場力都無關(guān)。(2)電場強度是反映電場強弱和方向的物量。(4)電場力:F= qE (決定式)。(1) 為定義式,適用于一切電場。qFE 用比值定義物理量: 在物理學中,常常用比值定義一個物理量,用來表示研究對象的某種性質(zhì)。 它們共同的特點:用比值定義的物理量只與比值有關(guān),而與比值中的兩物理量無關(guān)。電場強度:qFE 速度:txv 加速度:tvva0功

5、率:tWP 物質(zhì)的密度:Vm 導體的電阻:IUR 電場力電場力電場強度電場強度物理意義物理意義電荷在電場中所受的電荷在電場中所受的力力反映電場力的屬性反映電場力的屬性決定因素決定因素由電場和電荷共同決由電場和電荷共同決定定僅有電場自身決定僅有電場自身決定大小大小F=qEE=F/q方向方向正電荷受力與正電荷受力與E相同相同負電荷受力與負電荷受力與E相反相反規(guī)定規(guī)定E的方向為正電荷的方向為正電荷在該點的受力方向在該點的受力方向單位單位NN/C點電荷的場強如何?利用電場強度定義和庫侖定律,推導真空中點電荷周圍某點的電場強度。qFE 2rkQqF 22rkQqrQqkqFErAA+QEArBBEBCr

6、cE C22AAAArQkqrQqkqFE+q+q+q點電荷電場強度點電荷電場強度22CCCCrQkqrQqkqFE22BBrQkqrQqkqFEBB同理：FF2.場強方向： 負點電荷電場方向指向電荷中心點電荷電場強度1.點電荷場強大?。?rkQE EPP+QEPP-Q正點電荷電場方向背離電荷 注意:Q場源電荷;r到場源電荷的距離 +Q -QE1E2E +Q +QE1E1E2E2E如何求合電場場強？如何求合電場場強？結(jié)論:可以用矢量運算的平行四邊形定則求合電場場強。如何求合電場場強?電場疊加原理:合電場E合是E1、E2為鄰邊的平行四邊形的對角線。帶有同種電荷的兩點電荷放在相距為帶有同種電荷的兩

7、點電荷放在相距為d的的A、B兩點兩點,電量分別為電量分別為Q和和nQ,在在A、B連線上電連線上電場強度為零的點到場強度為零的點到A點的距離為點的距離為:A、B、C、D、nd /1/nd) 1/(nddnC如圖如圖,A、B兩點分別放有兩點分別放有+210-8C和和-210-8C兩個點電荷兩個點電荷,相距相距60cm,試求試求:(1)AB連線中點連線中點O的的場強場強;(2)AB延長線上離延長線上離B點距離為點距離為30cm的的M點的點的場強場強;(3)AB連線的垂直平分線上離開連線的垂直平分線上離開O點距離為點距離為30cm處的處的P點的場強。點的場強。ABQQ(1)4103N/C,方向沿方向沿

8、AB連線向連線向右右;(2)1.78103N/C,方方向由向由M指向指向B點點;(3)1.4103N/C,方方向平行于向平行于AB向右。向右。1.磁感線是如何表示磁場的磁感線是如何表示磁場的? 2.如何比較如何比較A、B兩點的磁感應兩點的磁感應強度的大小和方向？強度的大小和方向？AB3.電場是看不見、電場是看不見、摸不著的摸不著的,有沒有形象描述電場有沒有形象描述電場的方法呢的方法呢? 在電場中畫出一系列的從正電荷出發(fā)到負電荷終止的曲線,使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強一致,這些曲線就叫電場線。 AEABBE電場線定義:如圖是條電場線,它上面的A、B點處的場強EA 、EB在各點的切線上方

9、向如箭頭所示。 電場線是畫在電場中的一電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線。條條有方向的曲線。曲線上每點的切線方向表曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向。示該點的電場強度方向。曲線的疏密程度表示場強曲線的疏密程度表示場強的強弱。的強弱。電電場場線線特特點點1.電場線起于正電荷止于負電荷電場線起于正電荷止于負電荷,電場線不閉電場線不閉合。對于單個點電荷合。對于單個點電荷,正電荷假想無窮遠處有正電荷假想無窮遠處有負電荷負電荷,電場線終止于那里電場線終止于那里;負電荷同理。負電荷同理。2.電場線不能相交。電場線不能相交。(因為在電場中的任一點因為在電場中的任一點處只有一個電場強度處只有一個電

10、場強度,方向唯一方向唯一,如相交則該處如相交則該處出現(xiàn)兩個場強方向出現(xiàn)兩個場強方向,所以不能相交所以不能相交)3.電場線不能相切。電場線不能相切。(原因原因:電場線疏密表示強電場線疏密表示強弱弱,如相切則在切點電場線密度無窮大如相切則在切點電場線密度無窮大,這種情這種情況不可能況不可能,所以不會相切所以不會相切)4.在同一幅圖中在同一幅圖中,電場強度較大的地方電場線較電場強度較大的地方電場線較密密,電場強度較小的地方電場線較疏電場強度較小的地方電場線較疏,因此可以因此可以用電場線的疏密來表示電場強度的相對大小。用電場線的疏密來表示電場強度的相對大小。討論討論:電場線上某點的切線方向是那點的電場

11、電場線上某點的切線方向是那點的電場強度方向強度方向,是放在那點檢驗電荷是放在那點檢驗電荷+q的受力方向的受力方向嗎嗎?是檢驗電荷是檢驗電荷+q在那里所獲得的加速度方向在那里所獲得的加速度方向嗎嗎?電場線一定是檢驗電荷的運動軌跡嗎電場線一定是檢驗電荷的運動軌跡嗎?1.電場線不是電場中實際存在的曲線電場線不是電場中實際存在的曲線,是為了是為了形象地描述電場性質(zhì)人為引入假想的線。形象地描述電場性質(zhì)人為引入假想的線。2.我們畫的是幾種典型電場的電場線平面分布我們畫的是幾種典型電場的電場線平面分布圖圖,實際上是空間立體分布的。實際上是空間立體分布的。3.電場線上某點的切線方向是那點的電場強電場線上某點的

12、切線方向是那點的電場強度方向度方向,是放在那點檢驗電荷是放在那點檢驗電荷q的受力方向的受力方向,也是檢驗電荷也是檢驗電荷q在那里所獲得的加速度方在那里所獲得的加速度方向向,但電場線不一定是檢驗電荷的運動軌跡但電場線不一定是檢驗電荷的運動軌跡!3.相距很近帶有等量異種電荷的一對平相距很近帶有等量異種電荷的一對平行金屬板間的電場行金屬板間的電場(忽略邊緣忽略邊緣)可以看做可以看做勻強電場。勻強電場。1.電場中各點電場強度的大小相等電場中各點電場強度的大小相等,方方向相同向相同,這個電場叫做勻強電場。這個電場叫做勻強電場。2.勻強電場的電場線是間隔相等的平行勻強電場的電場線是間隔相等的平行線。線。1

13、、判斷方向、判斷方向:掌握了電場中電場線掌握了電場中電場線的分布的分布,可根據(jù)電場線的方向確定電可根據(jù)電場線的方向確定電場中任一點的場強方向。如果是場中任一點的場強方向。如果是正正點電荷點電荷,則則受力方向與該點場強方向受力方向與該點場強方向同向同向;若是若是負負電荷電荷,則它在該點則它在該點受力方受力方向與該點場強方向向與該點場強方向相反。相反。2、判斷場強的大小、判斷場強的大小:電場線分布電場線分布密的地方場強大密的地方場強大;電場線疏的地方電場線疏的地方場強小。場強小。若電場線分布均勻的若電場線分布均勻的,則則為勻強電場。為勻強電場。如圖所示如圖所示,電場電場處處相等處處相等。關(guān)于電場線

14、的幾種說法中關(guān)于電場線的幾種說法中,正確的是正確的是:A、沿電場線方向、沿電場線方向,場強必定越來越小場強必定越來越小;B、在復雜電場中的電場線是可能相交、在復雜電場中的電場線是可能相交的的;C、點電荷在電場中的運動軌跡一定跟、點電荷在電場中的運動軌跡一定跟電場線相重合電場線相重合;D、電場線越密的地方、電場線越密的地方,同一檢驗電荷同一檢驗電荷所受的電場力就越大所受的電場力就越大D如圖所示如圖所示,帶箭頭的直線是某一電場中的一帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線條電場線,在這條直線上有在這條直線上有a、b兩點兩點,用用Ea、Eb表示表示a、b兩點強度的大小兩點強度的大小,則則:A、a、b兩點

15、的場強的方向相同兩點的場強的方向相同;B、電場線是直線、電場線是直線,可知可知Ea=Eb;C、不知、不知a、b附近的電場線分布附近的電場線分布,Ea、Eb的的大小不能確定大小不能確定;D、電場線從、電場線從a指向指向b,所以所以EaEbACab在場強為在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中、方向豎直向下的勻強電場中,有有兩個質(zhì)量均為兩個質(zhì)量均為m的帶電小球的帶電小球,電量分別為電量分別為+2q和和-q,兩小球用長為兩小球用長為l的絕緣細線相連的絕緣細線相連,另用絕另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點處于平點處于平衡狀態(tài)衡狀態(tài),如圖所示如圖所示,重力加速度為重力加速度

16、為g,細線對懸細線對懸點點O的作用力是多少？的作用力是多少？Oq2qElEqmg 2如圖所示如圖所示,豎直向上的勻強電場的場強豎直向上的勻強電場的場強E=1105N/C,在一傾角為在一傾角為30o的光滑絕緣的光滑絕緣板上有一帶電小球板上有一帶電小球,電量電量q=+110-6C,質(zhì)量質(zhì)量m=15g,求帶電小球下滑的加速度。求帶電小球下滑的加速度。(g取取10m/s2)30E2/35sma 如圖所示為某靜電場中的一簇電場線,A、B為此電場中的兩點,設(shè)A點的場強大小為EA,電子在A點所受電場力的大小為FA;B點的場強大小為EB,電子在B點所受電場力的大小為FB,則A.EA EB,FA FB B.EA EB,FA FB C.EA EB,FA FB D.EA FB A用一根絕緣輕繩懸掛一個帶電小球用一根絕緣輕繩懸掛一個帶電小球,小球的質(zhì)量為小球的質(zhì)量為11