第三節(jié)__電場(chǎng)強(qiáng)度GSC

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第三節(jié) 電場(chǎng)強(qiáng)度,學(xué)習(xí)目標(biāo)：,1,、知道電荷間相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的,.,2,、理解電場(chǎng)強(qiáng)度、勻強(qiáng)電場(chǎng)的概念,理解電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式和單位,.,3,、知道什么是電場(chǎng)線,理解用電場(chǎng)線可以形象地表示電場(chǎng)的方向和強(qiáng)弱,.,4,、了解一個(gè)點(diǎn)電荷、兩個(gè)等量點(diǎn)電荷、帶電平行板間的電場(chǎng)線的分布。,兩電荷不直接接觸，,它們之間的相互作用,是怎樣產(chǎn)生的,?,問題,1,兩電荷間相互作用時(shí)不直接接觸，它們之間的相互作用也是通過(guò)別的物質(zhì)作用的，這就是,電場(chǎng),。,電荷,A,對(duì)電荷,B,的作用，實(shí)際上是電荷,A,的

2、電場(chǎng)對(duì)電荷,B,的作用,電荷之間的相互作用,是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的,電場(chǎng),B,電荷,A,電荷,一,.,電場(chǎng)：,2,、基本性質(zhì),電場(chǎng)的物質(zhì)性,對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力叫,電場(chǎng)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(guò)電場(chǎng)發(fā)生,.,電荷,A,電場(chǎng),電荷,B,+q,+q,電場(chǎng)強(qiáng)度,:,表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向,場(chǎng)源電荷,Q,：,產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷,檢驗(yàn)電荷,q:,用來(lái)檢驗(yàn)電場(chǎng)的電量很?。ú挥绊懺妶?chǎng)）；體積很?。梢援?dāng)作質(zhì)點(diǎn)）的電荷。,電場(chǎng)中,不同,的點(diǎn)，同一電荷所受力也不同，比值,F/q,一般是,不同,的,。,+,注意,：試探電荷與場(chǎng)源電荷的關(guān)系是怎么樣的

3、？,試探電荷的電荷量和尺寸必須充分小，放入后不引起,源電場(chǎng)的明顯變化。,如圖所示，在場(chǎng)電荷,Q,形成的電場(chǎng)中,A,點(diǎn)，分別放一檢驗(yàn)電荷,+,q,+2,q,+3,q,，,分別計(jì)算檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力大小和,F/q,的比值,。,3,q,2,q,q,F,/,q,電場(chǎng)力,F,檢驗(yàn)電荷,的電荷量,q,Q,q,A,+,F,r,k,Q q,r,2,k,Q,r,2,2,k,Q q,r,2,k,Q,r,2,3,k,Q q,r,2,k,Q,r,2,二,.,電場(chǎng)強(qiáng)度,1.,定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力,F,跟,它的電荷量,q,的,比值,，,叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。,5.,物理意義：,場(chǎng)強(qiáng)反映電場(chǎng)的力

4、的性質(zhì)，由電場(chǎng)本身決定，,與放入的試探電荷無(wú)關(guān),。,3.,單位：,牛,/,庫(kù),(N/C),4.,方向：電場(chǎng)強(qiáng)度是,矢量,，規(guī)定其方向與,正電荷,在該點(diǎn)的受力方向相同。,2.,定義式：,1.,設(shè)：試探電荷的電荷量,q=+5.010,-9,C,，測(cè)得它在電場(chǎng)中的,A,點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為,F=3.010,-4,N,，,求：,A,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是多大？,如果改用電荷量為,q=+6.010,-9,C,的試探電荷，來(lái)確定該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，場(chǎng)強(qiáng)會(huì)不會(huì)改變？,如果,A,點(diǎn)未放試探電荷，則,A,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為多少？方向呢？,三、真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng),1,、大小,2.,場(chǎng)強(qiáng)方向：,正,點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向,背離,電荷,負(fù),點(diǎn)電荷電場(chǎng)方

5、向,指向,電荷,適用范圍,電荷的意義,定義式，適用于一切電場(chǎng),僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用,q,是檢驗(yàn)電荷，,E,與,q,無(wú)關(guān),Q,是場(chǎng)源電荷，,E,與,Q,成正比,和,的區(qū)別,：,1,、電場(chǎng)中有一點(diǎn),P,，,下列哪些說(shuō)法正確的是（）,A,若放在,P,點(diǎn)的試探電荷的電量減半，則,P,點(diǎn),的場(chǎng)強(qiáng)減半。,B,若,P,點(diǎn)沒有,試探,電荷，則,P,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零。,C P,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在,P,點(diǎn)受到的,電場(chǎng)力越大。,D P,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)?試探,電荷在該點(diǎn)的受力方向,C,課堂訓(xùn)練,2,、真空中有一電場(chǎng)，在電場(chǎng)中的,P,點(diǎn)放一電量為,4,10,-9,C,的,試探,電荷，它受到的電場(chǎng)力,2,10,-5,

6、N,，則,P,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)度,N/C,；,把,試探,電荷的電量減少為,2,10,-9,C,，則檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力為,N,。如果把這個(gè),試探,電荷取走，則,P,點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,為,N/C,。,510,3,110,-5,510,3,3,、關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是（）,A,E,=,F/q,，若,q,減半，則該處的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的,2,倍,B,E,=,kQ/,r,2,中，,E,與,Q,成正比，而與,r,平方成反比,C,在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心，,r,為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均相同,D,電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向,B,4,、對(duì)于點(diǎn)電荷,Q,產(chǎn)生的電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是,A,、,

7、電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式仍成立，即,E=F/Q,，,式中的,Q,就是產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷,B,、,在真空中，電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式為,E=KQ/r,2,，,式中的,Q,就是產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷,C,、,在真空中,E=,kq,/r,2,，,式中,q,是檢驗(yàn)電荷,D,、,上述說(shuō)法都不對(duì),B,1,、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則,E,+,E,-,E,合,四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加,P,Q,1,Q,2,在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,Q,1,=,3.010,-8,C,和,Q,2,=,3.010,-8,C,，它們相距,0.1m,，求電場(chǎng)中,A,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)（,A,點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離相等，,r=0.1m,）,E,A,=2.710,4,N

8、/C,五、電場(chǎng)力,正電荷的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同,F,qE,負(fù)電荷的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,q,1,和,q,2,，分別位于,A,和,B,，相距,20 cm,，,q,1,為,410,-8,C,，,q,2,為,810,-8,C,。則在,AB,連線上,A,點(diǎn)的外側(cè)離,A,點(diǎn),20 cm,處的,D,點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向如何,?,課堂訓(xùn)練,D,點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),E,合,=E,1,+E,2,=4.510,3,(N/C),方向由,A,指向,D,。,解：如圖，取向左為正方向，,q,1,在,D,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),E,1,方向向左,取,E,1,=910,3,(N/C),q,2,在,D,點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),E,2,方向向

9、右,取,E,1,=-4.510,3,(N/C),B,A,D,六、電場(chǎng)線,1.,概念,:,電場(chǎng)線是用來(lái)形象地描述電場(chǎng)強(qiáng)弱與方向特性的一簇曲線,.(,電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際電場(chǎng)中并不存在,.),2.,電場(chǎng)線的特征,靜電場(chǎng)的電場(chǎng)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(chǎng)線止于（或起于）無(wú)窮遠(yuǎn)處點(diǎn),.(,單向的,非閉合的,),電場(chǎng)線,不,會(huì),相交,，也不會(huì)相切,.,電場(chǎng)線,疏密,反映電場(chǎng),強(qiáng)弱,電場(chǎng)線,密,的地方場(chǎng)強(qiáng),大,，電場(chǎng)線,疏,的地方場(chǎng)強(qiáng),小,.,電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的,切線方向,，都和該點(diǎn)的,場(chǎng)強(qiáng)方向,一致,.,特點(diǎn)：,a,、,離點(diǎn)電荷越近,電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大,.,b,、以點(diǎn)電荷為

10、球心作個(gè)球面,電場(chǎng)線處處與球面垂直,在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，方向不同,.,3.,幾種常見電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn),正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布,特點(diǎn)：,a,、,沿點(diǎn)電荷的連線,場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大,.,b,、,兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上,場(chǎng)強(qiáng)方向均相同,且總與中垂面（中垂線）垂直,.,等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布,c,、,在中垂面（中垂線）上,與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),0,等距離各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等,.,等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布情況,特點(diǎn)：,a,、,兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn),O,處場(chǎng)強(qiáng)為,0.,b,、,兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀,疏，但場(chǎng)強(qiáng)并不為,0.,c,、,兩點(diǎn)電荷

11、連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏,.,勻強(qiáng)電場(chǎng),特點(diǎn)：,a,、,勻強(qiáng)電場(chǎng)是大小和方向都相同的電場(chǎng)，故勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是,平行等距,的直線,.,b,、,電場(chǎng)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)大小，電場(chǎng)方向與電場(chǎng)線平行,.,例,1,：如圖，是靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布，下列說(shuō)法正確的是：（）,A,、,這個(gè)電場(chǎng)只能是負(fù)電荷的電場(chǎng),B,、,點(diǎn)電荷,q,在,A,、,B,兩處受到的電場(chǎng)力,F,B,F,A,C,、,點(diǎn)電荷,q,在,A,、,B,兩處的加速度大小，,a,A,a,B,（,不計(jì)重力）,D,、,負(fù)電荷在,B,點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力方向沿,B,點(diǎn)切,線方向,A,B,B,例,2,：如圖為一條電場(chǎng)線，下列說(shuō)法正確的是：,（）,

12、A,、,E,A,一定大于,E,B,B,、,因電場(chǎng)線是直線，所以是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故,E,A,=E,B,C,、,A,點(diǎn)電場(chǎng)方向一定由,A,指向,B,D,、,AB,兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向不能確定,A,B,C,例,3,：正檢驗(yàn)電荷,q,在電場(chǎng)中,P,點(diǎn)處開始向,Q,點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的加速度值越來(lái)越小（重力不計(jì)），則可以確定它所處的電場(chǎng)可能是：（）,A,B,C,D,P,Q,P,Q,P,Q,P,Q,C,a,b,A,B,a,例,4,：如圖,a,所示，,A,、,B,是一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線，如圖,b,則是方向在電場(chǎng)線上，,a,、,b,兩處的檢驗(yàn)電荷的電荷量大小與所受電場(chǎng)力大小之間的函數(shù)圖線，則：（）,A,、,點(diǎn)

13、電荷是正電荷，位置在,B,側(cè),B,、,點(diǎn)電荷是正電荷，位置在,A,側(cè),C,、,點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在,A,側(cè),D,、,點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在,B,側(cè),q,F,b,B,圖,a,圖,b,P14/3,有同學(xué)說(shuō),電場(chǎng)線就是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,.,這一說(shuō)法對(duì)嗎,?,為什么,?,結(jié)論,:,電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡之間沒有必然聯(lián)系,.,答,:,不對(duì),.,因?yàn)殡妶?chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而引入的一組曲線,.,只有下述條件同時(shí)成立,電場(chǎng)線是,直線,;,帶電粒子初速為,零,或速度與電場(chǎng)線,共線,;,帶電粒子,僅受,電場(chǎng)力作用,帶電粒子才沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),.,例三,：把質(zhì)量為,m,的正點(diǎn)電荷,q,，在電場(chǎng)中從靜止釋放，,在它運(yùn)動(dòng)過(guò)程中如果不計(jì)重力，下述正確的是（）,A,、點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)軌跡必與電場(chǎng)線重合。,B,、點(diǎn)電荷的速度方向，必定和所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的,切線方向一致。,C,、點(diǎn)電荷的加速度方向，必定與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的,切線方向一致。,D,、點(diǎn)電荷的受力方向，必定與所在點(diǎn)的電場(chǎng)線的,切線方向一致。,CD,電場(chǎng)力,電場(chǎng)強(qiáng)度,物理意義,電荷在電場(chǎng)中所受的力,反映電場(chǎng)力的屬性,決定因素,由電場(chǎng)和電荷共同決定,僅有電場(chǎng)自身決定,大小,F=,qE,E=F/q,方向,正電荷受力與,E,相同,負(fù)電荷受力與,E,相反,規(guī)定,E,的方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向,單位,N,N/C,電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別,