高二物理 13《電場強度》課件（人教版選修3-1）

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歡迎進入物理課堂 電場 19世紀(jì)30年代 法拉第提出 在電荷的周圍存在著由它產(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電場給予的 電場以及磁場已被證明是一種客觀存在 并且是互相聯(lián)系的 統(tǒng)稱為電磁場 本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場 稱為靜電場 媒介物電場 電荷 電荷 電荷之間的相互作用力是如何發(fā)生的 一 電場 2 基本性質(zhì) 對放入其中的電荷有力的作用 這種力叫電場力 1 定義 存在于帶電體周圍的特殊物質(zhì) 3 電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生 A B 電場強度 表示電場的強弱和方向 Q 場源電荷Q 產(chǎn)生電場的電荷 檢驗電荷q 用來檢驗電場的電量很小 不影響原電場 體積很小 可以當(dāng)作質(zhì)點 的電荷 電場中不同的點 同一電荷所受力也不同 比值F q一般是不同的 如圖所示 在場電荷Q形成的電場中A點 分別放一檢驗電荷 q 2q 3q 分別計算檢驗電荷所受的電場力大小和F q的比值 二 電場強度 1 定義 放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值 叫做該點的電場強度 簡稱場強 5 物理意義 場強反映電場的力的性質(zhì) 由電場本身決定 與放入的試探電荷無關(guān) 3 單位 牛 庫 N C 或伏 米 V m 4 方向 電場強度是矢量 規(guī)定其方向與正電荷在該點的受力方向相同 2 定義式 1 設(shè) 試探電荷的電荷量q 5 0 10 9C 測得它在電場中的A點受到的電場力為F 3 0 10 4N 求 A點的場強是多大 如果改用電荷量為q 6 0 10 9C的試探電荷 來確定該點的場強 場強會不會改變 如果A點未放試探電荷 則A點的場強大小為多少 方向呢 三 真空中點電荷的場強 1 大小 2 場強方向 正點電荷電場方向背離電荷負(fù)點電荷電場方向指向電荷 定義式 適用于一切電場 僅對點電荷的電場適用 q是檢驗電荷 E與q無關(guān) Q是場源電荷 E與Q成正比 1 關(guān)于電場強度 下列說法正確的是 A E F q 若q減半 則該處的場強變?yōu)樵瓉淼?倍B E kQ r2中 E與Q成正比 而與r平方成反比C 在以一個點電荷為球心 r為半徑的球面上 各點的場強均相同D 電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向 B 課堂訓(xùn)練 1 電場強度是矢量 合成應(yīng)遵循平行四邊形法則 四 電場強度的疊加 五 電場力 正電荷的電場力方向與場強方向相同 F qE 負(fù)電荷的電場力方向與場強方向相反 在真空中有兩個點電荷q1和q2 分別位于A和B 相距20cm q1為4 10 8C q2為 8 10 8C 則在AB連線上A點的外側(cè)離A點20cm處的D點場強大小 方向如何 課堂訓(xùn)練 D點場強E合 E1 E2 4 5 103 N C 方向由A指向D 解 如圖 取向左為正方向 q1在D點的場強 E1方向向左 取E1 9 103 N C q2在D點的場強 E2方向向右 取E1 4 5 103 N C B A D 六 電場線 1 概念 電場線是用來形象地描述電場強弱與方向特性的一簇曲線 電場線是假想的 實際電場中并不存在 2 電場線的特征 靜電場的電場線起于正電荷止于負(fù)電荷 孤立的正電荷 或負(fù)電荷 的電場線止于 或起于 無窮遠處點 單向的 非閉合的 電場線不會相交 也不會相切 電場線疏密反映電場強弱 電場線密的地方場強大 電場線疏的地方場強小 電場線上每一點的切線方向 都和該點的場強方向一致 特點 a 離點電荷越近 電場線越密 場強越大 b 以點電荷為球心作個球面 電場線處處與球面垂直 在此球面上場強大小處處相等 方向不同 3 幾種常見電場中電場線的分布及特點 正 負(fù)點電荷的電場中電場線的分布 特點 a 沿點電荷的連線 場強先變小后變大 b 兩點電荷連線中垂面 中垂線 上 場強方向均相同 且總與中垂面 中垂線 垂直 等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布 c 在中垂面 中垂線 上 與兩點電荷連線的中點0等距離各點場強相等 等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況 特點 a 兩點電荷連線中點O處場強為0 b 兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏 但場強并不為0 c 兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏 勻強電場 特點 a 勻強電場是大小和方向都相同的電場 故勻強電場的電場線是平行等距的直線 b 電場線的疏密反映場強大小 電場方向與電場線平行 例1 如圖 是靜電場的一部分電場線的分布 下列說法正確的是 A 這個電場只能是負(fù)電荷的電場B 點電荷q在A B兩處受到的電場力FB FAC 點電荷q在A B兩處的加速度大小 aA aB 不計重力 D 負(fù)電荷在B點處受到的電場力方向沿B點切線方向 A B B 例2 如圖為一條電場線 下列說法正確的是 A EA一定大于EBB 因電場線是直線 所以是勻強電場 故EA EBC A點電場方向一定由A指向BD AB兩點的場強方向不能確定 A B C a b A B a B 圖a 圖b P15 3有同學(xué)說 電場線就是帶電粒子在電場中運動的軌跡 這一說法對嗎 為什么 結(jié)論 電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系 答 不對 因為電場線是為了形象描述電場而引入的一組曲線 只有下述條件同時成立 電場線是直線 帶電粒子初速為零或速度與電場線共線 帶電粒子僅受電場力作用 帶電粒子才沿電場線運動 電場力與電場強度的區(qū)別 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全