9.3.1-电场强度(课件)-2020-2021学年新教材高中物理必修三精品备课(新人教版).pptx

1、9问题导入：问题导入：通过起电机使人体带电，人的头发会竖起散开。为什么会出现这通过起电机使人体带电，人的头发会竖起散开。为什么会出现这样的现象？你会解释产生这一现象的原因吗？样的现象？你会解释产生这一现象的原因吗？弹力和摩擦力都是在两个物体相互接触的情况下发生的。而两个电荷没有接触，就可以发生静电力的作用。那么，电荷间的相互作用是通过什么发生的？问题的提出 在在电荷的周围电荷的周围存在着由它产生的存在着由它产生的电场电场，处在，处在电场中的其他电荷电场中的其他电荷受受到的到的作用力作用力就是这个就是这个电场给予电场给予的。的。电场电场电场电场电场电场电场电场FB法拉第法拉第 Faraday（1

2、7911867）电荷电荷A电荷电荷B一一.电场电场2 2、基本性质：、基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电电场力场力。1 1、定义：、定义：电荷周围存在的电荷周围存在的特殊物质特殊物质。3 3、电荷间的相互作用力通过电场发生、电荷间的相互作用力通过电场发生电荷电荷A电荷电荷B电场电场本章只讨论静止电荷产生的电场，叫作静电场静电场qFAqFB场源电荷场源电荷：产生电场的产生电场的电荷电荷 试探电荷试探电荷（或或称为检验电荷称为检验电荷）Q试探电荷试探电荷（检验电荷检验电荷）两个基本概念场源电荷场源电荷（源电荷源电荷）尺寸充分小尺寸充分小电量充分小电

3、量充分小+1P2P3P产生电场的电荷产生电场的电荷场源电荷场源电荷试探电荷试探电荷(检验电荷检验电荷)电电 场场 中中同一同一试探试探电荷电荷在在电场电场中中不同位置不同位置受力受力不同不同电场有强弱吗？电场有强弱吗？实验结论：电场的强弱与实验结论：电场的强弱与 有关有关位置位置qqqABCP1P2P3电电 场场 中中电场的电场的强弱强弱能能用试探电荷受用试探电荷受到的到的电场力电场力来来表示吗？表示吗？不同不同试探试探电荷电荷在电场中在电场中同一位置同一位置受力受力不同不同！实验结论：不同试探电荷受到的实验结论：不同试探电荷受到的电场力电场力还与试探电荷还与试探电荷的的 有关有关电量电量q1

4、(q2)A 在点电荷在点电荷Q电场中电场中A点分别放入电荷点分别放入电荷q1、q2、q3，则它们分别受电场力为：则它们分别受电场力为：得出：得出：源电荷源电荷Q对不同的检验电荷对不同的检验电荷q有不同的电场力有不同的电场力;但同一位置，但同一位置，F与与q的比值就不变的比值就不变【研究方法研究方法】233222211;:BBBrkQqFrkQqFrkQqFB 2332211BrkQqFqFqF 同样：同样：233222211;:AAArkQqFrkQqFrkQqFA 2332211ArkQqFqFqF 可发现：可发现：结论：结论：（3）Q固定则电场的空间分布固定，对于场中某固定点，固定则电场的

5、空间分布固定，对于场中某固定点，的的比值仅与比值仅与 有关，与有关，与 无关，它无关，它反映的是反映的是 性质性质，反映的是电场的，反映的是电场的 ，称，称电场强度电场强度 2332211ArkQqFqFqF2332211BrkQqFqFqF比较：比较：（2）在电场中的在电场中的 ，不同的试探电荷，不同的试探电荷q受力受力 ，但其，但其 比值是比值是 的。的。（1）试探电荷在电场中试探电荷在电场中 受到的电场力的大小和方向受到的电场力的大小和方向一般是不同的。一般是不同的。不同点不同点同一点同一点不同不同恒定恒定Q、r试探电荷试探电荷强弱强弱qF二二.电场强度电场强度3.3.单位：单位：N/C

6、4.4.物理意义：物理意义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F与它的电荷量与它的电荷量q的的比值比值1 1、定义：、定义：2 2、定义式：、定义式：E与与F成正比，与成正比，与q成反比？成反比？比值法定义比值法定义试探电荷电荷量试探电荷电荷量反映电场强弱的物理量，某点的电场反映电场强弱的物理量，某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。受的电场力。5 5.电场强度的方向电场强度的方向矢量性矢量性+Q+qFE+Q-qFE按照规定：按照规定：负电荷负电荷在电场中某点受到的电场在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的电

7、场强度方向力的方向跟该点的电场强度方向相反相反。物理学中规定，电场强度的方向跟物理学中规定，电场强度的方向跟正电荷正电荷在在该点所受的该点所受的静电力静电力的方向的方向相同相同三、点电荷的电场三、点电荷的电场1、决定式：2rQkE Q：场源电荷r：电场中点到Q的距离只适用于真空中点电荷2、方向：qFE 2rQkE+-正正点电荷电场方向沿半径点电荷电场方向沿半径向外向外负负点电荷电场方向沿半径点电荷电场方向沿半径向内向内FEq2QEkr与与有何区别有何区别？适用范围适用范围 电荷的意义电荷的意义FEq2QEkr定义式，适用于一定义式，适用于一切电场切电场仅对点电荷的电仅对点电荷的电场适用场适用q

8、 是检验电荷，是检验电荷，但但 E 与与 q 无关无关Q 是场源电荷，是场源电荷，E与与 Q 成正比成正比例例1：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点放一电量为点放一电量为410-9C的检的检验电荷，它受到的电场力验电荷，它受到的电场力2 10-5N，则，则P点的场强为点的场强为 N/C；把检验电荷的电量减少为把检验电荷的电量减少为2 10-9C，则检验电荷所受的电场力为，则检验电荷所受的电场力为 N。如果把这个检验电荷取走，则。如果把这个检验电荷取走，则P点的电场强度为点的电场强度为 N/C。5103110-55103qFE 2rQkE 例例2：下列关于电场强度的说法中

9、，正确的是：下列关于电场强度的说法中，正确的是：A、只适用于真空中点电荷产生的电场只适用于真空中点电荷产生的电场B、由、由 知，电场中某点的电场强度知，电场中某点的电场强度E与检验电荷在电场与检验电荷在电场中该点所受的电场力成正比中该点所受的电场力成正比C、得，公式得，公式 是点电荷是点电荷Q1产生的电场在点产生的电场在点电荷电荷Q2处的场强大小。处的场强大小。D、由公式、由公式 可知，在离点电荷非常近的地方（可知，在离点电荷非常近的地方（r0），），电场强度电场强度E可达无穷大可达无穷大qFE 221rQQkF qFE 21rQkE 2rQkE 四、电场的叠加四、电场的叠加-遵循平行四边形定

10、则遵循平行四边形定则+1Q2QP 如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？电场中，如何求某点的电场强度呢？1E2E 因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。量和。1E2E+1Q2QPEE 一个半径为一个半径为R R的的均匀均匀带电球体（或球壳）在外带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的部产生的电场，与一个位于

11、球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。点电荷产生的电场相同。QrPrQP2QEkr例例3：真空中两个正点电荷：真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为所带电量皆为Q，且相距为，且相距为r,则距离则距离A为为r/3处的处的P点的电场强度为多少？点的电场强度为多少？AB+Q+QPEAEB解：A、B都在P点产生电场，且两个场强方向相反。2rQKE 因为：222427rKQrQKrQKEBAP所以：29160dkQEa 例例4：两个等量异种点电荷带电量均为：两个等量异种点电荷带电量均为Q,固定在图中固定在图中A、B两处两处,两两点电荷相距点电荷相距d，请求出图中两电荷连线上的等间距点请求出图中两电荷连线上的等间距点a、b、c三处三处及连线的垂直平分线上的及连线的垂直平分线上的d、e、f三处场强的大小和方向三处场强的大小和方向?并作图并作图示意。示意。a b c）300）150）150dA Bef29160dkQEc 28dkQEb 233dkQEd 222dkQEe 2dkQEf 方向均水平向右方向均水平向右2AAArQkE 2BBBrQkE