高中物理 1.3《電場(chǎng)強(qiáng)度》課件 新人教版選修3-1.ppt

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第三節(jié) 電場(chǎng)強(qiáng)度,第一章 靜電場(chǎng),復(fù)習(xí)提問(wèn):,在真空中兩靜止點(diǎn)電荷的作用力跟它們的電量乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上 。,帶電體間距離遠(yuǎn)大于物體本身線度 電荷均勻分布的球體,2 .電荷之間的相互作用有什么規(guī)律？,1.什么是點(diǎn)電荷？,,,Ｂ,+,庫(kù)侖力與平時(shí)遇到的彈力、 摩擦力有沒(méi)有區(qū)別？與我們 學(xué)過(guò)的哪些力有點(diǎn)類似？,重力、磁極間的相互作用力,,非接觸力,問(wèn)題1：像這樣的力是怎么產(chǎn)生的呢？,,,1837年英國(guó)物理學(xué)家法拉第提出電荷周圍存在電場(chǎng)，電場(chǎng)的基本性質(zhì)是：它對(duì)放入的電荷產(chǎn)生力的作用。,磁場(chǎng)—兩個(gè)磁極之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的,電場(chǎng)—兩個(gè)電荷之間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)來(lái)傳遞的,,電磁場(chǎng),,,,A的電場(chǎng),,,B的電場(chǎng),,B受到的力是A產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)B的作用力,A受到的力是B產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)A的作用力,靜止電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)- - - - 靜電場(chǎng),,,1.定義：,2 .基本性質(zhì)：,電荷周圍存在的能對(duì)其它電荷產(chǎn)生力作用的一種物質(zhì),對(duì)放入其中的電荷有力的作用， 這種力叫電場(chǎng)力。,一、電場(chǎng),電場(chǎng)看不見(jiàn)，又摸不著，我們?cè)鯓尤ッ枋銎涫欠翊嬖诩捌鋸?qiáng)弱呢？,,,初中是怎么感受磁場(chǎng)的存在的呢？,,類比,在電場(chǎng)中放入一個(gè)帶電小球檢驗(yàn)電場(chǎng)的存在與強(qiáng)弱，我們把它稱為- - 試探電荷（檢驗(yàn)電荷） 而產(chǎn)生電場(chǎng)的那個(gè)電荷稱為- - 場(chǎng)源電荷 （源電荷）,問(wèn)題2：怎樣去描述其是否存在及其強(qiáng)弱呢？,猜想： 能否用電場(chǎng)力的大小表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱？,檢驗(yàn)電荷：電量很?。ú挥绊懺措姾傻碾妶?chǎng)）；體積很?。梢援?dāng)作質(zhì)點(diǎn)）的電荷。,,,,+Q,不同的電荷q在電場(chǎng)的同一點(diǎn)所受的電場(chǎng)力F是否相同？,顯然，不同的電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn)所受的電場(chǎng)力不同,但電場(chǎng)中同一點(diǎn)的電場(chǎng)顯然又是一定的, 因此不能用電場(chǎng)力的大小來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.,,,A,,B,電荷q在距Q較近的A點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力大.,電荷q在距Q較遠(yuǎn)的B點(diǎn)，受到的電場(chǎng)力小.,同一試探電荷q在電場(chǎng)中的不同點(diǎn) 受到的電場(chǎng)力的大小是否相同?,,,結(jié)論:F/q能反映電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)力的性質(zhì)——電場(chǎng)的強(qiáng)弱。,2.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。,1.電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，不同電荷所受力不同，比值F/q是一定的。,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：,,,二、電場(chǎng)強(qiáng)度,1.定義：,2.公式：,F——電場(chǎng)力 國(guó)際單位：牛（N）,q——電量 國(guó)際單位：庫(kù)（C）,E——電場(chǎng)強(qiáng)度 國(guó)際單位：牛/庫(kù)（N/C）,,4.物理意義：,反應(yīng)電場(chǎng)本身的性質(zhì)，體現(xiàn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向,3.矢量性：,規(guī)定場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)所受電場(chǎng)力方向跟負(fù)電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力 F 的方向相反。,放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電量的比值叫該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。,F=Eq,E的大小與方向與檢驗(yàn)電荷有沒(méi)有關(guān)系？,,,+Q,,+q,A,,FA,,EA,+Q,,-q,A,,FA,,EA,根據(jù)規(guī)定：負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。,物理學(xué)中規(guī)定：電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向相同。,電場(chǎng)強(qiáng)度既有大小又有方向,,+Q,,A,r,∴ 該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為,,利用庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度定義，推導(dǎo)點(diǎn)電荷周圍某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,Q是場(chǎng)源電荷的電量， r是場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離.,∵,∴,問(wèn)題3 真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度如何？,,（1）決定式：,Q：場(chǎng)源電荷,r：電場(chǎng)中點(diǎn)到Q的距離,只適用于真空中點(diǎn)電荷,（3）方向：,,,,,,,,,,,三 、點(diǎn)電荷的電場(chǎng),,（2）適用條件：,（4）區(qū)別,E=F/q,定義式,決定式,任何電場(chǎng),真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng),問(wèn)題4：如果真空中場(chǎng)源電荷不止一個(gè)點(diǎn)電荷，如何求電場(chǎng)中某點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng),將試探電荷放入兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)中,結(jié)論：真空中多個(gè)點(diǎn)電荷在某點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)各自產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。這就是場(chǎng)強(qiáng)疊加原理。,,,,E1,E2,E,問(wèn)題5：電場(chǎng)是看不見(jiàn)、摸不著的， 有沒(méi)有形象描述電場(chǎng)的方法呢?,類比磁感線是如何表示磁場(chǎng)的呢?,電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線。曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。曲線的疏密程度表示場(chǎng)的強(qiáng)弱。,四、電場(chǎng)線,幾種特殊電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布,（一）點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布,,(二）等量異種電荷電場(chǎng)線分布,,,,,,（三）等量同種電荷電場(chǎng)線分布,,,１．電場(chǎng)線起于正電荷止于負(fù)電荷，電場(chǎng)線不閉合．對(duì)于單個(gè)點(diǎn)電荷，正電荷,電場(chǎng)線指向無(wú)限遠(yuǎn),負(fù)電荷，電場(chǎng)線電場(chǎng)線從無(wú)限遠(yuǎn)指向負(fù)電荷.,２．電場(chǎng)線不能相交．（因?yàn)樵陔妶?chǎng)中的任一點(diǎn)處只有一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度，方向唯一，如相交則該處出現(xiàn)兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向，所以不能相交）,３．電場(chǎng)線不能相切．（原因：電場(chǎng)線疏密表示強(qiáng)弱，如相切則在切點(diǎn)電場(chǎng)線密度無(wú)窮大，這種情況不可能，所以不會(huì)相切）,４．在同一幅圖中，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏，因此可以用電場(chǎng)線的疏密來(lái)表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大?。?總 結(jié),說(shuō) 明,討論：電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向是那點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向嗎？是放在那點(diǎn)檢驗(yàn)電荷＋q的受力方向嗎？是檢驗(yàn)電荷＋q在那里所獲得的加速度方向嗎？電場(chǎng)線一定是檢驗(yàn)電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？,1．電場(chǎng)線不是電場(chǎng)中實(shí)際存在的曲線，是為 了形象地描述電場(chǎng)性質(zhì)人為引入假想的線．,2．我們畫(huà)的是幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線平面分 布圖，實(shí)際上是空間立體分布的．,3.電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向是那點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，是放在那點(diǎn)檢驗(yàn)電荷＋q的受力方向,也是檢驗(yàn)電荷＋q在那里所獲得的加速度方向,但電場(chǎng)線不一定是檢驗(yàn)電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡!,勻強(qiáng)電場(chǎng),1．電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等，方向相 同，這個(gè)電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)．,2．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是間隔相等的平行線．,3．相距很近帶有等量異種電荷的一對(duì)平行金屬板間的電場(chǎng)(忽略邊緣)可以看做勻強(qiáng)電場(chǎng)．,例1. 電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是（ ） A.若放在P點(diǎn)的電荷量減半，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半。 B.若P點(diǎn)沒(méi)有放電荷，則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0。 C.P點(diǎn)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)榉旁谠擖c(diǎn)的電荷的受力方向。,C,例題精選,,= 2E1cos60°,代入數(shù)值得：E=2.7×104 N/C,合場(chǎng)強(qiáng)E的大小為 E= E1cos60°+ E2cos60°,解：點(diǎn)電荷Q1和Q2的電場(chǎng)在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為E1和E2，,例題精講,1. 電場(chǎng) (1)產(chǎn)生：帶電體在其周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng) (2)性質(zhì)：電場(chǎng)對(duì)處在場(chǎng)中的電荷有電場(chǎng)力的作用。 2．電場(chǎng)強(qiáng)度： (1)定義: 大?。?方向：與正電荷在該點(diǎn)受電場(chǎng)力方向相同 (2)物理意義：表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。 (3)注意點(diǎn)：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)。 (4)真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式 3．場(chǎng)強(qiáng)的疊加：矢量求和 4. 電場(chǎng)線：假想的曲線 5. 勻強(qiáng)電場(chǎng)：電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,課堂小結(jié),E=,作業(yè)：P14問(wèn)題與練習(xí) 1. 2.,