物理必修二1.3《電場強度》.ppt

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我們剛接觸的一種力 靜電力 庫侖力 必須接觸才可能產生的力 1 彈力 支持力 壓力 拉力 2 摩擦力 滑動摩擦力 靜摩擦力 不需要接觸就可以產生的力 1 重力 2 萬有引力 3 靜電力 電場強度 沒有其他東西做媒介 一個物體可以超越距離通過真空對另一個物體作用 在我看來 這種思想荒唐之極 牛頓 19世紀30年代 法拉第提出一種觀念 認為在電荷的周圍存在著由它產生的電場 electricfield 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 法拉第Faraday 1791 1867 讓我們一起來想象這個 電場 1 看不見 摸不著 2 只要存在電荷 它就存在 電場就好像 香味場 香料包打開后 周圍的空間都彌漫著它的香味 盡管看不到摸不著 但的確存在 一 電場 electricfield 一 電場 1 電場 電場是電荷周圍存在的一種特殊物質 2 電場的基本性質 對放入電場的電荷有力的作用 這種力叫做電場力 Q q FA q FB A B 返回 1 檢驗方法 把一個帶電體放入其中 看是否受到力的作用 二 電場強度 1 電場的檢驗 用什么可以檢驗空間存在看不見又摸不著的電場 2 試探電荷 能否就用試探電荷所受的電場力來描述某點電場的強弱 用來檢驗電場的電量很小 不影響原電場 體積很小 可以當作質點 的電荷 也稱點電荷 電性任意 正負電荷都可以 F q這個比值由電荷q在電場中的位置所決定 跟電荷q無關 是反映電場性質的物理量 結果表明 在電場中的同一點 比值F q是恒定的 在電場中的不同點 比值F q一般是不同的 在物理學中 就用比值F q來表示電場的強弱 2 電場強度 1 定義 放入電場中某點的電荷受到的電場力與它所帶電荷量的比值 叫做這一點的電場強度 簡稱場強 2 公式 3 單位 牛頓 庫侖 N C 4 方向 跟正電荷在該點所受電場力F的方向相同 矢量 5 理解 3 由電場本身的性質決定 與試探電荷是否存在 電荷的正負 電荷量的大小及受到的電場力都無關 1 為定義式 適用于一切電場 2 電場強度是反映電場強弱和方向的物理量 4 電場力 F qE 三 點電荷的電場電場強度的疊加 點電荷Q在真空中形成的電場中 不同點的場強是不同的 那么場強的大小由什么因素決定 1 點電荷的電場 大小 如果Q是正電荷 E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q 如果Q是負電荷 E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q 離正電荷而去 向負電荷而來 定義式 適用于一切電場 僅對真空中點電荷的電場適用 q是檢驗電荷 E與q無關 Q是場源電荷 E與Q成正比 思考 如果有幾個點電荷同時存在 在幾個點電荷共同形成的電場中 如何求某點的場強 3 電場的疊加 在幾個點電荷共同形成的電場中 某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和 這叫做電場的疊加原理 2 一個半徑為R的均勻帶電球體 或球殼 在外部產生的電場 與一個位于球心的 電荷量相等的點電荷產生的電場相同 四 電場線 1 定義 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 電場線上每一點的切線方向 都和該點的場強方向一致 2 電場線的特征1 電場線密的地方場強強 電場線疏的地方場強弱2 靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷 孤立的正電荷 或負電荷 的電場線止于 或起于 無窮遠處點 3 電場線不會相交 也不會相切4 電場線是假想的 實際電場中并不存在5 電場線不是閉合曲線 且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系 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1 正 負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 2 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 3 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0b 兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏 但場強并不為0c 兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏 4 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同向的直線b 電場線的疏密反映場強大小 電場方向與電場線平行