人教版《電場(chǎng)》課件ppt20〔完美版〕

1、1.3電場(chǎng)強(qiáng)度新課導(dǎo)入腳踢球，腳對(duì)球的力直接作用在球上。腳與球之間必需接觸才能發(fā)生作用。B +A+而電荷之間卻不必接觸也能發(fā)生作用。它們之間的相互作用是通過(guò)什么作用的呢？ 在19世紀(jì)30年代以前，人們認(rèn)為萬(wàn)有引力和靜電力是一種超巨作用。直到19世紀(jì)30年代英國(guó)物理學(xué)家法拉第解決了這一問(wèn)題，提出電場(chǎng)的觀點(diǎn)。英國(guó)物理學(xué)家 法拉第（1791-1867） 他認(rèn)為：電荷A受電場(chǎng)力的作用，是因?yàn)樗幵陔姾葿激發(fā)的電場(chǎng)中。而同時(shí)，由于電荷A自身帶電，它必然也激發(fā)了電場(chǎng)電荷B受電場(chǎng)力的緣故是因?yàn)樗幵陔姾葾所激發(fā)的電場(chǎng)中的緣故。 一、電場(chǎng)：1、定義：電荷周?chē)陀^存在一種特殊物質(zhì) 雖然它看不見(jiàn)摸不著，感覺(jué)不到，

2、但是場(chǎng)就象我們坐的椅子一樣客觀存在。2、基本特性： 對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力叫電場(chǎng)力。3、電荷間的相互作用力通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生.電荷A電場(chǎng)電荷B在本章中，只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，叫靜電場(chǎng)。想一想 電場(chǎng)，看不見(jiàn)摸不著，那怎么知道空間中有沒(méi)有存在電場(chǎng)呢？ 引入電場(chǎng)中的任何帶電體都將受到電場(chǎng)力的作用，只要放入電場(chǎng)中的電荷受到電場(chǎng)力的作用，就存在電場(chǎng)。 就像是，我們不知道教室里有沒(méi)有老鼠一樣，你們放包零食在這里，明天再觀察。在電場(chǎng)中放入試探電荷才能研究電場(chǎng)試探電荷：電量充分小、體積充分小不能影響原來(lái)的電場(chǎng)場(chǎng)源電荷：即產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷FQ0場(chǎng)源電荷Q試探電荷在電場(chǎng)中放入試探電荷才能研究電場(chǎng)+Q+q+

3、Q+2q+Q+4qF2F4F不同的試探電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn)所受的電場(chǎng)力不同,試探電荷距場(chǎng)源電荷不同位置的受力情況也不同。猜想：能否用電場(chǎng)力的大小表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱？ +Q+qF+Q+2q2F+Q+4q4F 如圖所示，在場(chǎng)電荷Q 形成的電場(chǎng)中A 點(diǎn)，分別放一檢驗(yàn)電荷+q , +2q , +3q ，分別計(jì)算檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力大小和F / q 的比值。3q2qq F / q電場(chǎng)力 F檢驗(yàn)電荷的電荷量qkQ qr2kQr22kQ qr2kQr23kQ qr2kQr2F/q能反映單位電荷受到的電場(chǎng)力的性質(zhì)電場(chǎng)的強(qiáng)弱在電場(chǎng)中不同的點(diǎn)，比值F/q一般是不同的在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，比值F/q是恒定的。實(shí)驗(yàn)表明：二、電

4、場(chǎng)強(qiáng)度1、定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。3、單位：牛/庫(kù)(N/C)另一個(gè)單位V/m 1V/m=1N/C 2、定義式： （比值法定義，適用一切電場(chǎng)）F:試探電荷所受的庫(kù)侖力q:試探電荷的電量 4、物理意義：場(chǎng)強(qiáng)是反映電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，由電場(chǎng)本身決定，與放入的試探電荷無(wú)關(guān)，與F和q無(wú)關(guān)。即與F和q不成比例關(guān)系。 看到公式后，有人說(shuō)E 與試探電荷q 成反比與F 成正比，對(duì)不對(duì)？答：對(duì)場(chǎng)強(qiáng)起決定作用的是場(chǎng)源電荷與是否有試探電荷無(wú)關(guān)。 但是當(dāng)試探電荷q=0時(shí)，F(xiàn)等于零,場(chǎng)強(qiáng)是不是也應(yīng)該等于零呢？ 答：否，E不隨這兩個(gè)量改變想一想+Q+q

5、FE+Q-qFE根據(jù)規(guī)定：負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。5、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量-Q+qFE-Q-qEF物理學(xué)中規(guī)定，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同。例1：電場(chǎng)中有一點(diǎn)P,下列說(shuō)法正確的（ ） A、若放在P點(diǎn)的電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半 B、若P點(diǎn)沒(méi)有試探電荷，則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零 C、P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大 D、P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是放在該點(diǎn)的電荷受電場(chǎng)力的方向應(yīng)用：C例2：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為4104 N/C電荷量為510-8C的點(diǎn)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力是多大？它表示已知電場(chǎng)中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E ，就可以求出在該點(diǎn)

6、的試探電荷q 所受的庫(kù)侖力qFE=解=510-84104N= 210-3NF =k2rQq電場(chǎng)力兩種求法例3：真空中有一個(gè)電荷量為Q 的點(diǎn)電荷，求離它距離為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度？分析：題目中只給出了兩個(gè)量，而且中的F ,q 都沒(méi)有，不能直接用公式求我們假設(shè)距離場(chǎng)源電荷r處有q,則它所受的電場(chǎng)力為這也是真空中點(diǎn)電荷周?chē)我庖稽c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度公式2:rQKE=所以+Qr又因?yàn)镕=qEF =k2rQqF =k2rQ= Eqq q+1、大?。篞 ：場(chǎng)源電荷決定式：只適用于點(diǎn)電荷2、方向：正電荷發(fā)散負(fù)電荷收斂+-三、真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)r ：電場(chǎng)中點(diǎn)到Q的距離和的區(qū)別：定義式，適用于一切電場(chǎng)決定式，僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適

7、用q是檢驗(yàn)電荷，E與q大小、有無(wú)無(wú)關(guān)（不成比例關(guān)系）由場(chǎng)源電荷Q及該點(diǎn)到Q的距離r決定（比例關(guān)系）例4：關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是（ ） A、E=F/q，若q減半，則該處的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 B、E=kQ/r2中，E與Q成正比，而與r平方成反比 C、在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均相同 D、電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向B例5：真空中正的點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，距Q為r的P點(diǎn)放一個(gè)很小的點(diǎn)電荷q(q遠(yuǎn)比Q要小)，測(cè)得q受到的電場(chǎng)力為F，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為( )(多選)A B例6：真空中有一電場(chǎng)，在電場(chǎng)中的P點(diǎn)放一電量為 410-9C的試探電荷，它

8、受到的電場(chǎng)力2 10-5N，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)度 N/C；把試探電荷的電量減少為2 10-9C，則檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力為 N。 如果把這個(gè)試探電荷取走，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 N/C.5103110-55103 真空中兩個(gè)正點(diǎn)電荷A、B所帶電量皆為Q，且相距為r,則距離A為r/3處的P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多少？AB+Q+QPEAEB解：A、B都在P點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)，且兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向相反。思考題：四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加+Q1+Q2AE1E2E 若幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。+Q1+Q2AE1E2EQrPrQP一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場(chǎng)多大

9、？與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同rR那么電場(chǎng)看不見(jiàn),摸不著,怎么樣才能看見(jiàn)電場(chǎng)呢？為了表示魚(yú)在水中游，怎么辦？畫(huà)一些圈圈。為此,法拉第引入了電場(chǎng)線+Q五、電場(chǎng)線 1、概念: 電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。(電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際電場(chǎng)中并不存在.)ABC2、電場(chǎng)線的特點(diǎn)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā),終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷（不閉合）。電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交。問(wèn)題：為什么任意兩條電場(chǎng)線不相交嗎?如果相交，交點(diǎn)就會(huì)有兩個(gè)切線，也就會(huì)有兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向。而同一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小方向是唯一的。電場(chǎng)線越密的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大；電場(chǎng)線越稀疏的地方，場(chǎng)強(qiáng)越小

10、。EAEBECEA EB EC越靠近火堆，越熱。注意：電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡之間沒(méi)有必然聯(lián)系。3、幾種常見(jiàn)電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn)正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)：a、近密遠(yuǎn)疏，近小遠(yuǎn)大b、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直，在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，方向不同。c、不存在場(chǎng)強(qiáng)相同的點(diǎn)萬(wàn)丈光芒萬(wàn)箭穿心帶電人體的頭發(fā)由于靜電力而豎起來(lái)，其形狀也大致顯示出電場(chǎng)線的分布。等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：a、沿點(diǎn)電荷的連線，場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大。b、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直，在中垂面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。c、在中垂面

11、（中垂線）上，與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0等距離（對(duì)稱）各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等。心連心手牽手EBEAEA =EB等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：c、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏， 即場(chǎng)強(qiáng)先變強(qiáng)后變?nèi)?。?shì)不兩立a、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為0。b、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏，但場(chǎng)強(qiáng)并不為0d、兩點(diǎn)電荷連線中垂線上，場(chǎng)強(qiáng)方向沿中垂線指向外（負(fù)電荷反之）。一對(duì)不等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線+2q-q點(diǎn)電荷與帶電平板的電場(chǎng)線特點(diǎn)：平板表面的電場(chǎng)線和平板垂直。所以在平板表面移動(dòng)電荷時(shí)，電荷受到的電場(chǎng)力垂直于平板，其電場(chǎng)力不做功。帶等量異種電荷的平行板之間電場(chǎng)線特點(diǎn)：忽略邊緣效應(yīng)，兩正對(duì)帶點(diǎn)

12、平行金屬板之間的電場(chǎng)線是一組疏密均勻的平行直線板間電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等六、勻強(qiáng)電場(chǎng) 各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同的電場(chǎng)叫勻強(qiáng)電場(chǎng)。電場(chǎng)線的特點(diǎn)：E疏密均勻的直線例7：如下圖，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等的是：( )ABCDDAB 例8：如圖所示，正電荷q在電場(chǎng)電場(chǎng)力作用下由P點(diǎn)向Q 做加速運(yùn)動(dòng)，而且加速度越來(lái)越大，那么可以斷定，它所在的電場(chǎng)是圖中哪一個(gè)（ ）CABCDPPPPQQQQ(C)課堂小結(jié)一、電場(chǎng)：1、定義：電荷周?chē)陀^存在一種特殊物質(zhì)。 雖然它看不見(jiàn)摸不著，感覺(jué)不到，但是場(chǎng)就象我們坐的椅子一樣客觀存在。2、基本特性： 對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力叫電場(chǎng)力。3、電荷間的相互作用力通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生。

13、4、在電場(chǎng)中放入試探電荷才能研究電場(chǎng)。場(chǎng)源電荷：即產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷試探電荷：電量充分小、體積充分小不能影響原來(lái)的電場(chǎng)。二、電場(chǎng)強(qiáng)度1、定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。2、定義式： （比值法定義，適用一切電場(chǎng)）F:試探電荷所受的庫(kù)侖力q:試探電荷的電量3、單位：牛/庫(kù)(N/C)另一個(gè)單位V/m 1V/m=1N/C 4、物理意義：場(chǎng)強(qiáng)是反映電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，由電場(chǎng)本身決定，與放入的試探電荷無(wú)關(guān)，與F和q無(wú)關(guān)。即與F和q不成比例關(guān)系。 5、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量：物理學(xué)中規(guī)定，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同。電場(chǎng)

14、力兩種求法F =k2rQq三、真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)1、大小：Q ：場(chǎng)源電荷決定式：只適用于點(diǎn)電荷r ：電場(chǎng)中點(diǎn)到Q的距離2、方向：正電荷發(fā)散，負(fù)電荷收斂和的區(qū)別：定義式，適用于一切電場(chǎng)決定式，僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用q是檢驗(yàn)電荷，E與q大小、有無(wú)無(wú)關(guān)（不成比例關(guān)系）由場(chǎng)源電荷Q及該點(diǎn)到Q的距離r決定（比例關(guān)系）四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加 1、 若幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。2、一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同。五、電場(chǎng)線 1、概念: 電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線

15、上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。(電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際電場(chǎng)中并不存在.)2、電場(chǎng)線的特點(diǎn)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā),終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷（不閉合）。電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交。電場(chǎng)線越密的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大；電場(chǎng)線越稀疏的地方，場(chǎng)強(qiáng)越小。3、幾種常見(jiàn)電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn)正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布a、近密遠(yuǎn)疏，近小遠(yuǎn)大b、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直，在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，方向不同。c、不存在場(chǎng)強(qiáng)相同的點(diǎn)c、在中垂面（中垂線）上，與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0等距離（對(duì)稱）各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等。等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布a、沿點(diǎn)電荷的連線，場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大。b、兩點(diǎn)

16、電荷連線中垂面（中垂線）上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直，在中垂面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布a、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為0。b、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏，但場(chǎng)強(qiáng)并不為0c、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏， 即場(chǎng)強(qiáng)先變強(qiáng)后變?nèi)?。d、兩點(diǎn)電荷連線中垂線上，場(chǎng)強(qiáng)方向沿中垂線指向外（負(fù)電荷反之）。點(diǎn)電荷與帶電平板的電場(chǎng)線特點(diǎn)：平板表面的電場(chǎng)線和平板垂直。所以在平板表面移動(dòng)電荷時(shí)，電荷受到的電場(chǎng)力垂直于平板，其電場(chǎng)力不做功。帶等量異種電荷的平行板之間電場(chǎng)線特點(diǎn)：a忽略邊緣效應(yīng)，兩正對(duì)帶點(diǎn)平行金屬板之間的電場(chǎng)線是一組疏密均勻的平行直線b、板間電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同的電場(chǎng)叫勻強(qiáng)電場(chǎng)。六、