电场强度课件.ppt

1、1.1.知道电荷的周围存在电场知道电荷的周围存在电场, ,电场是物质电场是物质, ,电荷电荷通过它的电场对其他电荷发生作用通过它的电场对其他电荷发生作用. .2.2.理解电场强度概念理解电场强度概念 (1)(1)知道电场强度是描述电场强弱的物理量知道电场强度是描述电场强弱的物理量. . (2) (2)会用电场强度的公式和它的变形进行计算会用电场强度的公式和它的变形进行计算. .3.3.理解点电荷的场强公式理解点电荷的场强公式. .4.4.知道电场的叠加原理知道电场的叠加原理, ,且能进行简单计算且能进行简单计算. .学习目标学习目标1.3 电场强度归纳归纳：1、电荷周围存在类似磁体周围的磁场的

2、、电荷周围存在类似磁体周围的磁场的 特殊物质特殊物质电场电场 （法拉第法拉第 提出提出 ，生阅读，生阅读P9内容内容） 2、电荷之间是通过电场发生相互作用的。、电荷之间是通过电场发生相互作用的。一一.电场电场1.1.定义：定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质2.2.电场的基本性质：电场的基本性质：对放入电场的电荷有力的对放入电场的电荷有力的作用，叫做静电力。作用，叫做静电力。电场是一种不是由分子和原子组成的看不见、摸不电场是一种不是由分子和原子组成的看不见、摸不着的但又客观存在的特殊物质。着的但又客观存在的特殊物质。现象总结现象总结: :同一电荷同一电

3、荷q q在电场中不同在电场中不同位置受到的位置受到的静电力静电力一般不同一般不同. .扩展:此现象还能说明什么呢? F = kQqr2从静电力的角度认识电场从静电力的角度认识电场电场有强弱之分，电场的强弱是与位置有关的。? ? 怎样描述电场的强弱呢？怎样描述电场的强弱呢？思考:能否用电荷在电场中受到的静电力来描述电场的强弱呢?试探电荷：试探电荷： 电量充分小、体积充分小电量充分小、体积充分小+Q Q场源电荷：场源电荷：即产生电场的电荷即产生电场的电荷Q Q二二.电场强度电场强度E1.定义：定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力放入电场中某点的电荷所受的静电力F F跟它的跟它的电荷量电荷量q q

4、的比值，叫做该点的电场强度。的比值，叫做该点的电场强度。qFE3.单位：单位：牛牛/ /库库(N/C) 伏伏/ /米米( (v/mv/m) )2.2.物理意义物理意义: :电场强度（简称场强）是描写电电场强度（简称场强）是描写电场强弱场强弱的物理量。的物理量。（适用于任何电场）（适用于任何电场）4、大小决定因素：、大小决定因素：由电场本身决定，由电场本身决定，与与q、F无关。无关。注意：注意： 电场中某一点的电场中某一点的电场强度的大小和方向由电场本身电场强度的大小和方向由电场本身决定，与放入的电荷无关决定，与放入的电荷无关 。5.5.电场强度是矢量电场强度是矢量 物理学中规定：电场中某点的场

5、强度方向跟正物理学中规定：电场中某点的场强度方向跟正电荷在该点所受的静电力方向相同。电荷在该点所受的静电力方向相同。+Q-qAFAEA根据规定：负电荷在电场中某点受到的静电力根据规定：负电荷在电场中某点受到的静电力的方向跟该点的场强方向相反。的方向跟该点的场强方向相反。+Q+qAFAEA练习：练习：在电场中在电场中A A处放点电荷处放点电荷+q+q，其受静电力为，其受静电力为F F，方向向左，则，方向向左，则A A处场强大小处场强大小 ，方，方向为向为 ；若将；若将A A处放点电荷为处放点电荷为2q2q，则，则该处电场强度大小为该处电场强度大小为 ，方向，方向为为 。Fq向左向左Fq向左向左1

6、. 一点正点电荷的电荷量为一点正点电荷的电荷量为Q Q，在距此点电，在距此点电荷荷r r处的处的A A点的电场强度是多少？方向如何？点的电场强度是多少？方向如何？ 设想在设想在A A点放一个电点放一个电荷量为荷量为+q+q的试探电荷，的试探电荷，则它所受到的电场力为则它所受到的电场力为则该点的场强为则该点的场强为Q Q是场源电荷的电量，是场源电荷的电量，r r是场中某点到场源电荷的距离是场中某点到场源电荷的距离 三三.真空中点电荷的电场强度真空中点电荷的电场强度真空中点电荷的场强真空中点电荷的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关如果是正电荷，如果是正电荷，E

7、E的方向就的方向就是沿着是沿着PQPQ的连线并背离的连线并背离Q Q；如果是负电荷：如果是负电荷：E E的方向就的方向就是沿着是沿着PQPQ的连线并指向的连线并指向Q Q 场源电荷场源电荷2.真空中点电荷的电场强度真空中点电荷的电场强度结论：结论：可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。若场源是多个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和QrPrQP2QEkr一个半径为一个半径为R的的均匀均匀带电球体（或球壳）带电球体（或球壳）在外部产生的电场在外部产生的电场与一个位于与一个位于球心的、电球心的、电荷量相等的荷量

8、相等的点电荷产生点电荷产生的电场相同的电场相同五、电场线五、电场线1 1、问题：、问题：我们可以用什么方法来我们可以用什么方法来形象地形象地描述电场呢？描述电场呢？2、定义：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的、定义：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，这样的曲线切线方向都跟该点的电场强度方向一致，这样的曲线就叫做电场线。如下图就叫做电场线。如下图3 3、作用：、作用：切线方向切线方向表示表示E的方向；的方向；曲线的曲线的疏密疏密表示表示E的大小的大小特点：特点：a a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大、离点电荷越近，电场线越密，场强越大b b、以点电

9、荷为球心作个球面，、以点电荷为球心作个球面，电场线处处电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。方向不同。4 4、几种常见电场中电场线的分布情况、几种常见电场中电场线的分布情况 （1 1）正、负点电荷的电场中电场线的分布）正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：特点：a a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大、沿点电荷的连线，场强先变小后变大b b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直（2 2）等量异种点电荷形成的电场中的电场）等

10、量异种点电荷形成的电场中的电场线分布线分布c c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点中点0 0等距离各点场强相等。等距离各点场强相等。3 3、等量同种点电荷形成的电场中电场线分、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布情况布情况特点：特点：a a、两点电荷连线中点、两点电荷连线中点OO处场强为处场强为0 0b b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀 疏，但场强并不为疏，但场强并不为0 0c c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏变密后变疏5 5、电场线的特点：电场线的特

11、点：（1）电场线从正电荷或无限远出发，电场线从正电荷或无限远出发， 终止于无限远或负电荷；终止于无限远或负电荷；（2）电场线在电场中电场线在电场中不相交；不闭合不相交；不闭合（3）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较 密，电场强度较小的地方电场线较疏，可以密，电场强度较小的地方电场线较疏，可以用用 电场线的疏密来表示电场强度的相对大小。电场线的疏密来表示电场强度的相对大小。六、匀强电场六、匀强电场1 1、定义：电场强度、定义：电场强度大小和方向都相同的电场大小和方向都相同的电场2、电场线分布图：、电场线分布图：3、电场线电场线特点特点： 匀强电场是

12、大小和方向都相同的电场，故匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是匀强电场的电场线是平行等距平行等距的直线的直线1. 1.电场电场(1)(1)产生：产生：电荷周围空间存在电场电荷周围空间存在电场(2)(2)性质：性质：对处在场中的电荷有电场力的作用。对处在场中的电荷有电场力的作用。 2 2电场强度电场强度E E：描述电场强弱和方向描述电场强弱和方向的物理量的物理量 （1 1）定义）定义: E = F / q (: E = F / q (适用于一切电场适用于一切电场) )（2 2）单位：）单位：N/C N/C （3 3）方向：）方向：与正电荷与正电荷在该点受电场力在该点受电场力方向

13、相同方向相同（4 4）电场中某一点的场强）电场中某一点的场强由本身决定由本身决定，与放入电场的，与放入电场的 电荷无关。电荷无关。 3 3电场线：电场线：（1 1）电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷（2 2）疏密疏密表示电场强度的相对表示电场强度的相对大小。疏处小，密处大大小。疏处小，密处大（3 3）切线表示）切线表示E E的方向的方向4 4、匀强电场：匀强电场：大小和方向都相同的电场。大小和方向都相同的电场。电场线是电场线是平行等距平行等距的直线的直线小小 结结小小 结结矢量性矢量性：电场强度：电场强度E E是表示电场力的性质的一

14、个物理量。规定正电荷受力方向为该点场是表示电场力的性质的一个物理量。规定正电荷受力方向为该点场强的方向。强的方向。叠加性叠加性：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。6、电场强度三性、电场强度三性唯一性唯一性：电场中某一点处的电场强度电场中某一点处的电场强度E E是唯一的，它的大小和方向决定于形成电场的电荷是唯一的，它的大小和方向决定于形成电场的电荷及空间位置，与放入电荷无关。及空间位置，与放入电

15、荷无关。5、电场强度的计算、电场强度的计算:（1）任意电场）任意电场:（2）点电荷的电场）点电荷的电场:2RQkE qFE练习练习1、电场强度的定义式为、电场强度的定义式为E=F/q，则（，则（ ）A、它只适用于点电荷产生的电场、它只适用于点电荷产生的电场B、无论检验电荷的、无论检验电荷的q值如何变化，值如何变化，F与与q的比值对电场的比值对电场 中同一点来讲是不变的中同一点来讲是不变的C、电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的、电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的 电场力成正比电场力成正比D、场强方向与检验电荷的极性有关、场强方向与检验电荷的极性有关B2、下列关于场强的说法正确的是

16、：、下列关于场强的说法正确的是：A、公式、公式E=F/q适用于任何电场适用于任何电场B、公式公式E=F/q只只适用于点电荷产生的电场适用于点电荷产生的电场C、在一个以点电荷、在一个以点电荷Q为中心，为中心，r为半径的球面上，各为半径的球面上，各 处的场强都相同处的场强都相同D、空间某点的电场强度、空间某点的电场强度E与放在该处的点电荷所受的与放在该处的点电荷所受的 电场力电场力F成正比，与点电荷的电荷量成正比，与点电荷的电荷量q成反比成反比A3、关于电场线的几种说法中，正确的是：、关于电场线的几种说法中，正确的是：A、沿电场线方向，场强必定越来越小；、沿电场线方向，场强必定越来越小；B、在复杂

17、电场中的电场线是可能相交的；、在复杂电场中的电场线是可能相交的；C、点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合；、点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合；D、电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就、电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就 越大越大D4、如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场、如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有线，在这条直线上有a、b两点，用两点，用Ea、Eb表示表示a、b两两点电场强度的大小，则：点电场强度的大小，则：A、a、b两点的场强的方向相同；两点的场强的方向相同；B、电场线是直线，可知、电场线是直线，可知Ea=Eb；C、

18、不知、不知a、b附近的电场线分布，附近的电场线分布，Ea、Eb的大小不能的大小不能 确定；确定；D、电场线从、电场线从a指向指向b，所以，所以EaEbACab5 5、电场中有一点、电场中有一点P P，下列哪些说法正确的是（，下列哪些说法正确的是（ ）A A 若放在若放在P P点的试探电荷的电量减半，则点的试探电荷的电量减半，则P P点的场强减半。点的场强减半。B B 若若P P点没有点没有试探试探电荷，则电荷，则P P点的场强为零。点的场强为零。C PC P点的场强越大，则同一电荷在点的场强越大，则同一电荷在P P点受到的电场力越大。点受到的电场力越大。D PD P点的场强方向为点的场强方向为

19、试探试探电荷在该点的受力方向电荷在该点的受力方向C6 6、真空中有一电场，在电场中的、真空中有一电场，在电场中的P P点放一电量为点放一电量为 4 41010-9-9C C的的试探试探电荷，它受到的电场力电荷，它受到的电场力2 2 1010-5-5NN，则则P P点的场强度点的场强度 N/CN/C；把；把试探试探电荷的电量减少为电荷的电量减少为2 2 1010-9-9C C，则检验电荷所受的电场力为，则检验电荷所受的电场力为 NN。 如果如果把这个把这个试探试探电荷取走，则电荷取走，则P P点的电场强度点的电场强度为为 N/CN/C。5103110-551037 7：正检验电荷：正检验电荷q

20、q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点作减速运点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（以确定它所处的电场可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC8 8：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（法正确的是：（ ）A A、这个电场只能是负电荷的电场、这个电场只能是负电荷的电场B B、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处受到的电场力两处受到的电场力F FB BFFA AC C、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处的加速度大小，两

21、处的加速度大小，a aA Aa aB B （不计重力）（不计重力）D D、负电荷在、负电荷在B B点处受到的电场力方向沿点处受到的电场力方向沿B B点切点切 线方向线方向ABB9 9：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（ ）A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故、因电场线是直线，所以是匀强电场，故E EA A=E=EB BC C、A A点电场方向一定由点电场方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定ABC1010、电场中某点的场强是、电场中某点的场强是4

22、.04.010104 4 N/CN/C，电荷量为，电荷量为+5.0+5.01010-8 -8 C C的点电荷在该点受到的电场力是多大？的点电荷在该点受到的电场力是多大？电场力的方向与场强的方向是相同还是相反？电荷电场力的方向与场强的方向是相同还是相反？电荷量为量为-5.0-5.01010-8 -8 C C的点电荷在该点受到的电场力是多的点电荷在该点受到的电场力是多大？电场力的方向与场强的方向是相同还是相反？大？电场力的方向与场强的方向是相同还是相反？ 解：电荷量为解：电荷量为+5.0+5.01010-8 -8 C C的点电荷在该点受到的的点电荷在该点受到的电场力为电场力为F= F= EqEq

23、= 4.0 = 4.010104 45.05.01010-8 -8 N = 2.0N = 2.01010-3 -3 N N电场力的方向与场强的方向相同。电场力的方向与场强的方向相同。电荷量为电荷量为-5.0-5.01010-8 -8 C C的点电荷在该点受到的电场的点电荷在该点受到的电场力大小仍为力大小仍为2.02.01010-3 -3 N N，方向与场强的方向相反。，方向与场强的方向相反。 abABa11 11：如图：如图a a所示，所示，A A、B B是一个点电荷产生的电场的电场是一个点电荷产生的电场的电场线，如图线，如图b b则是方向在电场线上，则是方向在电场线上，a a、b b两处的检

24、验电荷两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（ ）A A、点电荷是正电荷，位置在、点电荷是正电荷，位置在B B侧侧B B、点电荷是正电荷，位置在、点电荷是正电荷，位置在A A侧侧C C、点电荷是负电荷，位置在、点电荷是负电荷，位置在A A侧侧D D、点电荷是负电荷，位置在、点电荷是负电荷，位置在B B侧侧qFbB1212、在真空中有两个点电荷、在真空中有两个点电荷q q1 1和和q q2 2，分别位于，分别位于A A和和B B，相距相距20 cm20 cm，q q1 1为为4 41010-8-8 C C，q q2 2为为8

25、 81010-8-8 C C。则。则在在ABAB连线上连线上A A点的外侧离点的外侧离A A 点点20 cm20 cm处的处的D D点场强大点场强大小、方向如何小、方向如何? ? 4.54.510103 3 N/C N/C，方向由，方向由D D指向指向A A。 课堂练习课堂练习1答答:这种说法不正确。电场线的切线这种说法不正确。电场线的切线方向是正电荷在电场中受力的方向。方向是正电荷在电场中受力的方向。2答：这个电场强度的方向竖直向下。答：这个电场强度的方向竖直向下。3答：答：A带负电荷，带负电荷，B带正电荷。带正电荷。4答：答：（1）B点电场最强，点电场最强，C点电场最弱。点电场最弱。（2）

26、各点的电场强度方向如）各点的电场强度方向如左图左图。（3）一个带负电的点电荷放在）一个带负电的点电荷放在A、B、C上，它所受电场力的方向如上，它所受电场力的方向如右右图所示。图所示。2、如图所示，真空中有两个点电荷、如图所示，真空中有两个点电荷Q Q1 1 =+3.010-8C和和Q Q2 2 =-3.010-8C，它们相距它们相距0.1m， A点与两个点电荷的点与两个点电荷的距离距离r相等，相等，r=0.1m 。求：。求：（1）电场中）电场中A点的场强。点的场强。（2）在）在A点放入电量点放入电量q=-1 10-6C 求它受的电场力。求它受的电场力。 Q Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A A3、电场中有一点电场中有一点P，下列说法中正确的有：，下列说法中正确的有：A.若放在若放在P点的电荷的电量减半，则点的电荷的电量减半，则P点的点的场场 强减半强减半B.若若P点没有检验电荷，则点没有检验电荷，则P点场强为零点场强为零C.P点的场强越大，则同一电荷在点的场强越大，则同一电荷在P点受到点受到的电场力越大的电场力越大D.P点的场强方向为放在该点的电荷的受力点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向方向