電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度課件-高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)VIP

第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用第3節(jié)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度1庫(kù)侖定律：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成正比，作用力的方向在它們的連線上。思考：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷沒有相互接觸，這種相互作用力是如何產(chǎn)生的呢？2復(fù)習(xí)：庫(kù)侖定律法拉第：電荷之間通過電場(chǎng)相互作用電場(chǎng)：在電荷周圍存在的一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)注意：電場(chǎng)以及磁場(chǎng)已經(jīng)被證明是一種客觀存在的物質(zhì)，場(chǎng)像分子、原子等實(shí)物粒子一樣具有能量，因而場(chǎng)也是物質(zhì)存在的一種形式。不過只有在研究運(yùn)動(dòng)的電荷，特別是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)迅速變化的電荷時(shí)，上述場(chǎng)的性質(zhì)才凸顯出來。本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。3電場(chǎng)法拉第電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用，電荷間的相互作用要通過電場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)。電荷產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)作用于其他電荷4電場(chǎng)的基本性質(zhì)電荷電場(chǎng)電荷AB電場(chǎng)力：電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力叫電場(chǎng)力思考：在真空中放一個(gè)點(diǎn)電荷q，它周圍存在電場(chǎng)嗎？電場(chǎng)看不見摸不著，怎樣檢驗(yàn)電場(chǎng)的存在？激發(fā)電場(chǎng)的電荷：場(chǎng)源電荷或源電荷檢驗(yàn)電場(chǎng)是否存在的電荷：檢驗(yàn)電荷或試探電荷對(duì)檢驗(yàn)電荷的要求：5電場(chǎng)的檢驗(yàn)+Q++q電量足夠?。簩?duì)場(chǎng)源電荷的分布不產(chǎn)生明顯影響，不改變?cè)妶?chǎng)體積足夠?。嚎梢跃_地檢測(cè)各位置的電場(chǎng)思考：把同一試探電荷放在不同的位置，懸線的傾角不同，說明什么？試探電荷受到的電場(chǎng)力的大小、方向跟位置有關(guān)。同一試探電荷，受力大的位置電場(chǎng)的作用效果更強(qiáng)，受力小的位置電場(chǎng)的作用效果更弱，故電場(chǎng)的強(qiáng)弱也跟位置有關(guān)。6電場(chǎng)的檢驗(yàn)+Q++++思考：電場(chǎng)的作用有強(qiáng)弱，電場(chǎng)的強(qiáng)弱能否直接用試探電荷所受靜電力表示？不能，同一位置電場(chǎng)的強(qiáng)弱應(yīng)該不因試探電荷的電荷量而改變思考：下圖中，什么量不隨著試探電荷的改變而改變？7電場(chǎng)的檢驗(yàn)+QA+q+2q+nqF2FnF

8電場(chǎng)強(qiáng)度

9點(diǎn)電荷的電場(chǎng)+-QQ思考：若以Q為中心作球面，則球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小方向有什么特點(diǎn)？思考：空間中存在多個(gè)場(chǎng)源電荷，如圖，如何求電場(chǎng)中某點(diǎn)（如A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度？結(jié)論：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(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10電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加+Q-QE1E2EOA思考：若帶電體比較大，不能看作點(diǎn)電荷，如何求帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)？11電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加微元法可以證明，半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在球外產(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)相等。121.判斷下列說法的正誤.(1)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E＝

可知，E與F成正比，與q成反比.(

)(2)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與正電荷受力方向相同，當(dāng)該點(diǎn)放置負(fù)電荷時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)反向.(

)(3)由E＝

知，在以Q為球心、r為半徑的球面上，各處場(chǎng)強(qiáng)相同.(

)(4)公式E＝

與E＝k中q與Q含義不同.(

)(5)若空間中只有兩個(gè)點(diǎn)電荷，則該空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于這兩個(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.(

)132.在靜電場(chǎng)中的某一點(diǎn)A放一個(gè)試探電荷q＝－1×10－10C，q受到的靜電力為1×10－8N，方向向左，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小為_________，方向____；如果從A點(diǎn)取走q，A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為_________.14例1

(2020·河北雞澤一中期末)電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，點(diǎn)P處放一試探電荷q，關(guān)于P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說法正確的是A.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟靜電力的方向一致B.將放在P點(diǎn)的試探電荷q拿走，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.根據(jù)公式E＝

可知，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小跟靜電力成正比，跟放入P點(diǎn)

的電荷的電荷量成反比D.若P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一試探電荷在P點(diǎn)所受的靜電力越大15例2

如圖2所示，在一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體A附近有一點(diǎn)B，如在B處放置一個(gè)q1＝－2.0×10－8C的電荷，測(cè)出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則：(1)B處場(chǎng)強(qiáng)多大？方向如何？(2)如果換成一個(gè)q2＝＋4.0×10－7C的電荷放在B點(diǎn)，其受力多大？此時(shí)B處場(chǎng)強(qiáng)多大？(3)如果將B處電荷拿走，B處的場(chǎng)強(qiáng)是多大？16(1)如圖3所示，在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，P點(diǎn)到Q的距離為r，則Q在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大？方向如何？(2)如果再有一正點(diǎn)電荷Q′＝Q，放在如圖4所示的位置，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？17例3如圖5所示，真空中，帶電荷量分別為＋Q和－Q的點(diǎn)電荷A、B相距r，求：(1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向.(2)在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，距A、B兩點(diǎn)都為r的O′點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向.18針對(duì)訓(xùn)練

(2021·平岡中學(xué)高二上月考)如圖6所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，∠MOP＝60°.電荷量相等、電性相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，此時(shí)O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2，則E1與E2之比為A.1∶2 B.2∶1C.2∶ D.4∶19例4如圖7所示，等邊三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷＋q、－q、－q，已知三角形邊長(zhǎng)為

L，靜電力常量為k，則該三角形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小、方向如何？定義：為了形象描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，在電場(chǎng)中畫的一系列有方向的曲線。曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，曲線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱（越密則電場(chǎng)越強(qiáng)）。20電場(chǎng)線EAEBEC電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于負(fù)電荷或無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交，這是因?yàn)殡妶?chǎng)中任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不可能有兩個(gè)方向電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線，只是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線點(diǎn)電荷地電場(chǎng)線：輻射狀21幾種常見的電場(chǎng)線-正電荷的電場(chǎng)線負(fù)電荷的電場(chǎng)線+等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線22幾種常見的電場(chǎng)線等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線思考：在兩電荷連線上和連線的中垂線上，電場(chǎng)強(qiáng)度是如何變化的？如果電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這樣的電場(chǎng)就叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)。思考：勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線有什么特點(diǎn)？23勻強(qiáng)電場(chǎng)一對(duì)帶等量異種電荷的平行金屬板之間的電場(chǎng)可以看作勻強(qiáng)電場(chǎng)（邊緣除外）24判斷下列說法的正誤.(1)電場(chǎng)線不僅能在空間相交，也能相切.(

)(2)在電場(chǎng)中，凡是電場(chǎng)線通過的點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，不畫電場(chǎng)線區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零.(

)(3)同一試探電荷在電場(chǎng)線密集的地方所受靜電力大.(

)(4)電場(chǎng)線是人們假設(shè)出來的，用以形象表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，客觀上并不存在.(

)(5)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線可以是間距相等的曲線.(

)25例1如圖1所示是電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布，a、b是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，則A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大B.同一點(diǎn)電荷放在a點(diǎn)受到的靜電力比放在b點(diǎn)時(shí)

受到的靜電力小C.正電荷在a點(diǎn)由靜止釋放，它在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡與電場(chǎng)線一致D.電荷在a點(diǎn)受到的靜電力方向必定與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一致26例2圖中畫了四個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，其中圖A和圖C中小圓圈表示一個(gè)點(diǎn)電荷，圖A中虛線是一個(gè)圓，圖B中幾條直線間距相等且互相平行，則在選項(xiàng)圖A、B、C、D中M、N兩處電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是27例3

(2021·沭陽(yáng)縣修遠(yuǎn)中學(xué)高一月考)在M、N兩點(diǎn)放置等量的異種點(diǎn)電荷如圖4所示，MN是兩電荷的連線，HG是兩電荷連線的中垂線，O是垂足.下列說法正確的是A.OM中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于ON中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與MN上各點(diǎn)相比是最小的C.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與HG上各點(diǎn)相比是最小的D.將試探電荷沿HG由H移送到G，試探電荷所受

靜電力先減小后增大28針對(duì)訓(xùn)練如圖5所示，一電子沿等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線由A→O→B勻速運(yùn)動(dòng)，電子重力不計(jì)，則電子除受靜電力外，所受的另一個(gè)力的大小和方向變化情況是A.先變大后變小，方向水平向左B.先變大后變小，方向水平向右C.先變小后變大，方向水平向左D.先變小后變大，方向水平向右29例4

(多選)(2020·寶雞渭濱區(qū)期末)兩個(gè)帶等量正電荷的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為兩電荷連線的中點(diǎn)