9.3 電場 電場強度(1)-人教版（2019）高中物理必修第三冊課件

9.3電場電場強度（1）第九章靜電場及其應用教學目標知道電荷相互作用是通過電場發(fā)生的理解電場強度的概念和定義能推導點電荷場強的計算公式知道電場疊加求合場強時用平行四邊形定則電場沒有接觸的兩個電荷之間的相互作用是靠什么傳遞？19世紀30年代，法拉第提出一種觀點，認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電場給予的電荷電荷電場物理學的理論和實驗證實并發(fā)展了法拉第的觀點，電場被證明是一種客觀存在。像分子、原子等實物粒子一樣具有能量，因而也是物質存在的一種形式。應該指出，只有援救運動的電荷，特別是運動狀態(tài)迅速變化的電荷時，上述場的物質性才突顯出來。本章只討論靜止點電荷產(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，在研究電場性質時，應該將電荷放入電場中，從電荷所受的電場力入手。試探電荷：用來檢驗電場是否存在和電場各點的性質的電荷場源電荷：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而引入的，它的引入不改變源電荷的電場電場強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弱，因為對于電荷量不同的試探電荷，即使在電場的同一點，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弱呢？+Qq1+Q2q1+Q3q1F12F13F1我們推測試探電荷在電場中某點受到的靜電力F與試探電荷的電荷量q場正比電場強度電場強度Qq

可以看出

實驗表明，無論是點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的性質，叫做電場強度電場強度電場強度

方向：規(guī)定電場中某點的電場強度方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同電場強度是矢量電場強度例1場源電荷Q=2×10-4C,是正點電荷;試探電荷q=-2×10-5C,是負點電荷,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點的電場強度EB。(3)拿走q后B點的電場強度。電場強度

(3)電場強度是反映電場的力的性質的物理量,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。故B點的電場強度仍為4.5×105N/C,方向由A指向B。

電場強度例2電場中有一點P,下列說法正確的是(

)A.若放在P點的電荷的電荷量減半,則P點電場強度減半B.若P點沒有試探電荷,則P點的電場強度為零C.P點的電場強度越大,則同一電荷在P點所受的靜電力越大D.P點的電場強度方向為試探電荷在該點受的靜電力方向電場強度解析:電場強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,選項A、B錯。電荷量一定時,由F=Eq可知,電場強度越大,所受的靜電力越大,C對。若試探電荷是正電荷,它受的靜電力方向就是該點的電場強度方向,但試探電荷是負電荷時,它受的靜電力方向的反方向是該點電場強度的方向,D選項錯。答案:C電場強度如圖所示,在正點電荷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)生的電場的電場強度是多大？方向如何？

電場強度

電場強度2.多個點電荷電場的疊加原理電場強度是矢量,當空間存在多個點電荷產(chǎn)生的電場時,電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和+Q1-Q2pE2E1E電場強度例3如圖所示,真空中,帶電荷量分別為+Q和-Q的點電荷A,B相距r(1)求兩點電荷連線的中點O的電場強度;(2)在兩點電荷連線的中垂線上,距A、B兩點都為r的O'點的電場強度如何?電場強度

練習1.(多選)下列關于電場和電場強度的說法正確的是(

)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處在它里面的電荷有力的作用B.電場是人為設想出來的,其實并不存在C.某點的電場強度越大,則同一電荷在該點所受到的靜電力越大D.某點的電場強度方向為試探電荷在該點受到的靜電力的方向AC練習

練習2.在電場中的某點放入電荷量為-q的試探電荷時,測得該點的電場強度為E;若在該點放入電荷量為+3q的試探電荷,此時測得該點的電場強度為(

)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練習解析:當在電場中某點放入電荷量為-q的試探電荷時,測得該點的電場強度為E,若在同一點放入電荷量為q'=3q的試探電荷時,電場強度的大小和方向都不變,即該點的電場強度大小仍為E,方向與E相同,選項B正確。3.如圖,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點,O點為半圓弧的圓心,∠MOP=60°。電荷量相等、電性相反的兩個點電荷分別置于M、N兩點,這時O點電場強度的大小為E1;若將N點處的點電荷移至P點,則O點的電場強度大小變?yōu)镋2。E1與E2之比為()

練習

練習4.在光滑絕緣的水平地面上放置著四個相同的金屬小球,小球A、B、