1.3電場電場強(qiáng)度課件高二上學(xué)期物理粵教版

一、靜電場的描述1.3電場

電場強(qiáng)度電場的發(fā)現(xiàn)

用手推桌子，手和桌子直接接觸；馬拉車，套在馬身上的繩子和車直接接觸。在這些例子中，力都是存在于直接接觸的物體之間的，這種力的作用叫作接觸作用。

然而，電荷之間的相互作用卻可以發(fā)生在不接觸的帶電體之間，那么這個(gè)力是怎樣產(chǎn)生的呢？史上關(guān)于電荷相互作用的爭論

觀點(diǎn)1：這類力不需要物質(zhì)作為媒介，能從一物體立即作用到相隔一定距離的另一物體，這是超距作用的觀點(diǎn)。

觀點(diǎn)2：這類力也是近距作用，是通過空間中的一種彈性媒介——“以太”傳遞的。19世紀(jì)30年代，法拉第在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出，電荷周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，處在電場中的其他電荷受到的作用力，就是這個(gè)電場給予的。電荷間的相互作用是靠電場來傳遞的。

物理學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)皆證明，超距作用的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，彈性媒介“以太”也不存在，一、電場1、電場：電荷周圍產(chǎn)生的特殊的物質(zhì)！

在物理學(xué)中出現(xiàn)了一個(gè)新的概念，這是牛頓時(shí)代以來最重要的發(fā)明：場。用來描寫物理現(xiàn)象最重要的不是帶電體，也不是粒子，而是帶電體之間與粒子之間的空間中的場，這需要很大的科學(xué)想象力才能理解?！獝垡蛩固?、電場基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用！二、電場的探索歷程1、建立理想化模型2、定量研究電場3、描述電場場源電荷Q：用于激發(fā)電場的電荷。試探電荷q：為研究電場而引入的試探電荷，考察試探

電荷的受力情況。思考：試探電荷應(yīng)該滿足什么條件？（1）電荷量q足夠?。唬?）尺寸足夠??；二、電場的探索歷程1、建立理想化模型2、定量研究電場3、描述電場1.如圖2-1-1所示，把電量為+q的試探電荷分別放在電場中的A、B、C各處（設(shè)rA=3rC，rB=2rC），計(jì)算電場對+q的電場力FA、FB、FC。同一試探電荷q在電場中不同點(diǎn)處受到的電場力不同，其比F/q也不同。二、電場的探索歷程1、建立理想化模型2、定量研究電場3、描述電場2、如圖2-1-2所示，把電量分別為+q、+2q、+3q的試探電荷依次放在電場中的同一點(diǎn)O處，計(jì)算電場對它們的電場力Fq、F2q、F3q。不同的試探電荷，在電場中同一點(diǎn)處受到的電場力雖然不同，但比F/q卻相同二、電場的探索歷程1、建立理想化模型2、定量研究電場3、描述電場

在電場中確定的點(diǎn)處，試探電荷受到的電場力F與試探電荷的電荷量q的比F/q是一個(gè)不變的量，它與試探電荷的電荷量無關(guān)，僅與試探電荷在電場中的位置有關(guān)。因此，可以用這個(gè)比反映電場的強(qiáng)弱，即電場的力的性質(zhì)。三、電場的定量描述——電場強(qiáng)度3.單位：牛每庫，符號N/C4.物理意義：反映電場強(qiáng)弱的物理量，某點(diǎn)的電場強(qiáng)度數(shù)值上等于單位正電荷在該點(diǎn)所受的電場力。1.定義：放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場力F與它的電荷量q的比值。2.定義式：

(比值定義法)三、電場的定量描述——電場強(qiáng)度5.電場強(qiáng)度的方向+Q+qFE+Q-qFE

按照這個(gè)規(guī)定：負(fù)電荷在電場中某點(diǎn)受到的電場力的方向跟該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相反。物理學(xué)中規(guī)定，電場強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同。任務(wù)一

某同學(xué)根據(jù)電場強(qiáng)度定義式E=F/q得出結(jié)論：電場強(qiáng)度的大小與試探電荷所受的電場力大小成正比，與其電荷量成反比。這種認(rèn)識是否正確？為什么？E由電場本身的特性(Q與r)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)。電場中不同的地方，電場強(qiáng)度一般是不同的。點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度做一做：

將試探電荷q距離場源電荷r處的P的，試求點(diǎn)電荷Q在P點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)E的大小。思考：公式E=F/q和E=kQ/r2中的q與Q分別表示什么意義？兩個(gè)公式的適用條件有何不同？任務(wù)二2.關(guān)于電場強(qiáng)度，小明有以下認(rèn)識：A.若在電場中的P點(diǎn)不放試探電荷，則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0；B.點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式E＝kQ/r2表明，點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小，與該點(diǎn)到場源電荷距離r的二次方成反比，在r減半的位置上，電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍；C.電場強(qiáng)度公式E＝F/q表明，電場強(qiáng)度的大小與試探電荷的電荷量q成反比，若q減半，則該處的電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍；D.勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度處處相同，所以任何電荷在其中受力都相同你認(rèn)為他的看法正確嗎？請簡述你的理由。任務(wù)三3、如圖2-1-9所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1和q2，分別位于A點(diǎn)和B點(diǎn)，q1的帶電量為+4×10-8C，q2的帶電量為-8×10-8C。AB=AD=20cm，求：（1）q1在D點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大??；（2）q2在D點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大?。唬?）D點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向。任務(wù)四4、如圖所示，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長l=2.0m。若將兩個(gè)電荷量q均為2.0×10－6C的點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，已知靜電力常量k=9×109N·m2/C2，求：（1）O點(diǎn)的電場強(qiáng)度；（2）C點(diǎn)的電場強(qiáng)度場強(qiáng)疊加原理

如果有多個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，根據(jù)電場強(qiáng)度的定義和靜電力疊加原理，電場中任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于這些點(diǎn)電荷各自在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和，這個(gè)結(jié)論稱為場強(qiáng)疊加原理二、形象描述電場——電場線1、定義：在電場中畫出的一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)切線的方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向，曲線疏密程度表示電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱；2、模擬電場線：

把奎寧的針狀結(jié)晶或頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，加上電場，針狀奎寧結(jié)晶或頭發(fā)屑就會(huì)按照場強(qiáng)的方向排列起來，形象地顯示出電場線的大致分布情況；二、形象描述電場——常見電場線點(diǎn)電荷電場線呈海膽狀，正電荷發(fā)散，負(fù)電荷匯聚；二、形象描述電場——常見電場線二、形象描述電場——常見電場線二、形象描述電場——常見電場線二、形象描述電場——常見電場線二、形象描述電場——電場線請結(jié)合你對電場線的認(rèn)知，歸納電場線的特點(diǎn)：3、特點(diǎn)（1）形象地描述電場的假想的線，是一種物理模型；（2）不表示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡；（3）密大疏??；切線方向表示場強(qiáng)方向；（4）不相交，不相切，不閉合；（5）從正電荷或無窮遠(yuǎn)出發(fā)，終止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)任務(wù)五某一區(qū)域的電場線分布如圖9.3-11所示。A、B、C是電場中的三個(gè)點(diǎn)。（1）哪一點(diǎn)的電場強(qiáng)度最強(qiáng)？哪一點(diǎn)的電場強(qiáng)度最弱？（2）畫出各點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向。（3）把負(fù)的點(diǎn)電荷分別放在這三個(gè)點(diǎn)，畫出它所受靜電