9.3 電場 電場強(qiáng)度(1)-人教版（2019）高中物理必修第三冊(cè)課件

9.3電場電場強(qiáng)度（1）第九章靜電場及其應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)知道電荷相互作用是通過電場發(fā)生的理解電場強(qiáng)度的概念和定義能推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算公式知道電場疊加求合場強(qiáng)時(shí)用平行四邊形定則電場沒有接觸的兩個(gè)電荷之間的相互作用是靠什么傳遞？19世紀(jì)30年代，法拉第提出一種觀點(diǎn)，認(rèn)為電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場處在電場中的其它電荷所受到的作用力就是這個(gè)電場給予的電荷電荷電場物理學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)證實(shí)并發(fā)展了法拉第的觀點(diǎn)，電場被證明是一種客觀存在。像分子、原子等實(shí)物粒子一樣具有能量，因而也是物質(zhì)存在的一種形式。應(yīng)該指出，只有援救運(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)，上述場的物質(zhì)性才突顯出來。本章只討論靜止點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，叫做靜電場電荷是在與電荷的相互作用中表現(xiàn)出自己的特性的。因此，在研究電場性質(zhì)時(shí)，應(yīng)該將電荷放入電場中，從電荷所受的電場力入手。試探電荷：用來檢驗(yàn)電場是否存在和電場各點(diǎn)的性質(zhì)的電荷場源電荷：激發(fā)電場的帶電體所帶的電荷試探電荷的電荷量和體積都很小，使它放入后不影響原來要研究的電場試探電荷是為了研究源電荷電場的性質(zhì)而引入的，它的引入不改變?cè)措姾傻碾妶鲭妶鰪?qiáng)度我們不能直接用試探電荷所受的靜電力來表示電場的強(qiáng)弱，因?yàn)閷?duì)于電荷量不同的試探電荷，即使在電場的同一點(diǎn)，所受的靜電力也不相同。那么，用什么物理量能夠描述電場的強(qiáng)弱呢？+Qq1+Q2q1+Q3q1F12F13F1我們推測試探電荷在電場中某點(diǎn)受到的靜電力F與試探電荷的電荷量q場正比電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度Qq

可以看出

實(shí)驗(yàn)表明，無論是點(diǎn)電荷的電場還是其他電場，在電場的不同位置，試探電荷所受的靜電力與它的電荷量之比一般說來是不一樣的。它反映了電場在各點(diǎn)的性質(zhì)，叫做電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度

方向：規(guī)定電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同電場強(qiáng)度是矢量電場強(qiáng)度例1場源電荷Q=2×10-4C,是正點(diǎn)電荷;試探電荷q=-2×10-5C,是負(fù)點(diǎn)電荷,它們相距r=2m而靜止,且處在真空中,如圖所示。求:(1)q受的靜電力。(2)q所在的B點(diǎn)的電場強(qiáng)度EB。(3)拿走q后B點(diǎn)的電場強(qiáng)度。電場強(qiáng)度

(3)電場強(qiáng)度是反映電場的力的性質(zhì)的物理量,它是由形成電場的電荷Q及場中位置決定的,與試探電荷q是否存在無關(guān)。故B點(diǎn)的電場強(qiáng)度仍為4.5×105N/C,方向由A指向B。

電場強(qiáng)度例2電場中有一點(diǎn)P,下列說法正確的是(

)A.若放在P點(diǎn)的電荷的電荷量減半,則P點(diǎn)電場強(qiáng)度減半B.若P點(diǎn)沒有試探電荷,則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零C.P點(diǎn)的電場強(qiáng)度越大,則同一電荷在P點(diǎn)所受的靜電力越大D.P點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)受的靜電力方向電場強(qiáng)度解析:電場強(qiáng)度是由電場本身決定的,與是否放入試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均無關(guān),選項(xiàng)A、B錯(cuò)。電荷量一定時(shí),由F=Eq可知,電場強(qiáng)度越大,所受的靜電力越大,C對(duì)。若試探電荷是正電荷,它受的靜電力方向就是該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向,但試探電荷是負(fù)電荷時(shí),它受的靜電力方向的反方向是該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向,D選項(xiàng)錯(cuò)。答案:C電場強(qiáng)度如圖所示,在正點(diǎn)電荷Q的電場中有一試探電荷q,已知q到Q的距離為r,Q對(duì)q的作用力是多大？Q在q所在位置產(chǎn)生的電場的電場強(qiáng)度是多大？方向如何？

電場強(qiáng)度

電場強(qiáng)度2.多個(gè)點(diǎn)電荷電場的疊加原理電場強(qiáng)度是矢量,當(dāng)空間存在多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場時(shí),電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和+Q1-Q2pE2E1E電場強(qiáng)度例3如圖所示,真空中,帶電荷量分別為+Q和-Q的點(diǎn)電荷A,B相距r(1)求兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O的電場強(qiáng)度;(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)的電場強(qiáng)度如何?電場強(qiáng)度

練習(xí)1.(多選)下列關(guān)于電場和電場強(qiáng)度的說法正確的是(

)A.電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的,電場最基本的特征是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用B.電場是人為設(shè)想出來的,其實(shí)并不存在C.某點(diǎn)的電場強(qiáng)度越大,則同一電荷在該點(diǎn)所受到的靜電力越大D.某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)受到的靜電力的方向AC練習(xí)

練習(xí)2.在電場中的某點(diǎn)放入電荷量為-q的試探電荷時(shí),測得該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E;若在該點(diǎn)放入電荷量為+3q的試探電荷,此時(shí)測得該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為(

)A.大小為3E,方向和E相反B.大小為E,方向和E相同C.大小為3E,方向和E相同D.大小為E,方向和E相反B練習(xí)解析:當(dāng)在電場中某點(diǎn)放入電荷量為-q的試探電荷時(shí),測得該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E,若在同一點(diǎn)放入電荷量為q'=3q的試探電荷時(shí),電場強(qiáng)度的大小和方向都不變,即該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小仍為E,方向與E相同,選項(xiàng)B正確。3.如圖,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)電場強(qiáng)度的大小為E1;若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn),則O點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小變?yōu)镋2。E1與E2之比為()

練習(xí)

練習(xí)4.在光滑絕緣的水平地面上放置著四個(gè)相同的金屬小球,小球A、B、