人教版高一物理必修第三册第九章课件93电场强度(共43张).pptx

1、汽车拉拖车，汽车拉拖车，汽车对拖车的拉力汽车对拖车的拉力 是通过绳子作用的。是通过绳子作用的。脚踢球，脚对球的力脚踢球，脚对球的力 直接作用在球上直接作用在球上 两电荷不直接接触，它们之间的相互两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的作用是怎样产生的?B+A+9.39.3 电场强度电场强度（一）、学习目标（一）、学习目标（1）了解电场的概念，并能建立场的模型和图象）了解电场的概念，并能建立场的模型和图象（2）理解场电荷、检验电荷的概念，理解和掌握电场）理解场电荷、检验电荷的概念，理解和掌握电场强度的概念。强度的概念。（3）掌握点电荷的电场强度公式。）掌握点电荷的电场强度公式。（4）理解

2、和掌握电场的叠加原理，会计算简单的点电）理解和掌握电场的叠加原理，会计算简单的点电荷组产生的电场荷组产生的电场。（二）、重点、难点分析（二）、重点、难点分析1“场场”是物理学中的重要概念，是物理学中的重要概念，“场场”的概念比的概念比较抽象，在中学物理中，本章又是初次较深入地研究较抽象，在中学物理中，本章又是初次较深入地研究“场场”，所以，所以“场场”概念的引入，概念的引入，“场场”观念的建立，既观念的建立，既是本节的重点也是本节的难点。是本节的重点也是本节的难点。2电场强度的概念、场的叠加原理也是本节的重点电场强度的概念、场的叠加原理也是本节的重点和难点。和难点。两电荷间相互作用时不直接接两

3、电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用是通过别触，它们之间的相互作用是通过别的物质作用的，这种物质就是的物质作用的，这种物质就是电场电场。一、电场一、电场电荷电荷A A对电荷对电荷B B的作用，实际上是的作用，实际上是电荷电荷A A的电场对电荷的电场对电荷B B的作用的作用 FGTB电荷电荷A电荷电荷1 1、电场是电荷周围电场是电荷周围客观存在客观存在的一种特殊的一种特殊物质物质.2 2、电场的电场的基本性质：基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫叫电场力电场力,也叫也叫静电力静电力。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

4、过电场发生 电荷电荷A A电场电场 电荷电荷B B一、电场一、电场例例1 1、下列下列关于电场的叙述不正确的是关于电场的叙述不正确的是()A A两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的两个未接触的电荷发生了相互作用，一定是电场引起的B B只有电荷发生相互作用时才产生电场只有电荷发生相互作用时才产生电场C C只要有电荷存在，其周围就存在电场只要有电荷存在，其周围就存在电场D DA电荷受到电荷受到B电荷的作用，是电荷的作用，是B电荷的电场对电荷的电场对A电荷的作用电荷的作用B 同一电荷同一电荷q q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，

5、这是什么因素造成的？同，这是什么因素造成的？场源电荷场源电荷试探电荷试探电荷 试探电荷试探电荷(检验电荷检验电荷)：用来检验电场是否存在及其强弱分布：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的带电小球情况的带电小球试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小，对金属球试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小，对金属球A A上的电上的电荷分布不产生明显的影响。荷分布不产生明显的影响。不同不同的电荷在电场中同一点所受的电场力的电荷在电场中同一点所受的电场力不同不同,但电场中同一点的电场的强弱是一定的但电场中同一点的电场的强弱是一定的,因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱。因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱。猜想：猜

6、想：能否用电场力的大小表示电场的强弱？能否用电场力的大小表示电场的强弱？21rQqkF 222rqQkF 234rqQkF 1.1.电场中的电场中的同同一点，不同电荷所受力不同，一点，不同电荷所受力不同，但比值但比值F/qF/q是是一定一定的的。实验表明：实验表明：不同不同的电荷在电场中同一点所受的电场力的电荷在电场中同一点所受的电场力不同不同,但电场中同一点的电场的强弱是一定的但电场中同一点的电场的强弱是一定的,因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱。因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱。猜想：猜想：能否用电场力的大小表示电场的强弱？能否用电场力的大小表示电场的强弱？21rQqkF 222

7、rqQkF 234rqQkF 结论结论:F/qF/q能反映电场中某点的性质能反映电场中某点的性质电场电场的强弱的强弱。2.2.电场中电场中不同不同的点，同一电荷所受力也的点，同一电荷所受力也不同，比值不同，比值F/qF/q一般是一般是不同不同的。的。1.1.电场中的电场中的同同一点，不同电荷所受力不同，一点，不同电荷所受力不同，但比值但比值F/qF/q是是一定一定的的。实验表明：实验表明：二二.电场强度电场强度1.1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F F跟它的电荷量跟它的电荷量q q的的比值比值，叫做该点的电场强度，叫做该点的电场强度，简称场强，用

8、简称场强，用E E表示。表示。4.4.物理意义：物理意义：场强反映电场力的性质，由电场本身决定，场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关与放入的试探电荷无关。3.3.单位：单位：N/CN/C2.2.定义式：定义式：FEq适用于一切电场适用于一切电场+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场强方向力的方向跟该点的场强方向相反相反。5.5.场强的矢量性：场强的矢量性：-Q+qF E-Q-qEF物理学中规定，电场中某点的电场强度的方物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟向跟正电荷正电荷在该点所受的静电力

9、的方向相同在该点所受的静电力的方向相同FEq例例2 2、电场电场中有一点中有一点P P，下列说法中正确的有，下列说法中正确的有()A A若放在若放在P P点的电荷的电量减半，则点的电荷的电量减半，则P P点的场强减半点的场强减半 B B若若P P点没有检验电荷，则点没有检验电荷，则P P点场强为零点场强为零C CP 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 DP P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向C三、点电荷的电场三、点电荷的电场1、决定式：、决定式：2rQkE Q Q ：场源电荷：场源电荷r

10、 r：电场中点到：电场中点到Q Q的距离的距离只适用于真空中点电荷只适用于真空中点电荷2、方向：、方向：正电荷正电荷发散发散负电荷负电荷收敛收敛+-qFE 2rQkE 3两个场强公式的比较例例3 3、关于电场强度，下列说法正确的是（关于电场强度，下列说法正确的是（）A.A.E E=F/qF/q，若，若q q减半，则该处的场强变为原来的减半，则该处的场强变为原来的2 2倍倍 B.B.E E=kQ/kQ/r r2 2中，中，E E与与Q Q成正比，而与成正比，而与r r平方成反比平方成反比 C.C.在以一个点电荷为球心，在以一个点电荷为球心，r r为半径的球面上，各点为半径的球面上，各点的场强均相

11、同的场强均相同 D.D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向场力的方向B四、电场的叠加四、电场的叠加v遵守的规律：平行四边形定则遵守的规律：平行四边形定则例例4 4、如图所示，真空中带电荷量分别为如图所示，真空中带电荷量分别为Q Q和和Q Q的点电荷的点电荷A A、B B相距相距r r，求：，求：(1)(1)两点电荷连线的中点两点电荷连线的中点O O处的场强；处的场强；(2)(2)在两点电荷连线的中垂线上距在两点电荷连线的中垂线上距A A、B B两点都为两点都为r r的的O O点处的点处的场强场强人们经过探索，发现可以用一些光滑的人

12、们经过探索，发现可以用一些光滑的曲线来形象地表征电场。这样的线就是曲线来形象地表征电场。这样的线就是电场线电场线。思考思考:电场看不见电场看不见,摸不着摸不着,怎样才能形象的描述怎样才能形象的描述电场呢电场呢?英国物理学家法拉第首先引入了电场强度的图象，他在电场中画了一些线，使这些线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，并使线的疏密表示场强的大小法拉第称为电力线即电场线。英国物理学家英国物理学家 法拉第法拉第（1791-18671791-1867）五、电场线五、电场线 电场线是用来形象地描述电场强弱电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇与方向特性的一簇假想假想曲线。电场线上每曲线。

13、电场线上每一点的一点的切线方向切线方向，都和该点的，都和该点的场强方向场强方向一一致。致。1、定义：画在电场中的一条条有方向的曲线，、定义：画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的场强的曲线上每一点的切线方向表示该点的场强的方向方向a a、离点电荷越近，电场线、离点电荷越近，电场线越密越密，场强，场强越越强强b b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小面垂直，在此球面上场强大小处处处处相等相等方向方向不不同同。2 2、几种常见电场中电场线的分布及特点、几种常见电场中电场线的分布及特点1)1)、正、负点电

14、荷、正、负点电荷EA_+EBE1ABEAE2EBr1rQ QQ Q21211)(rrQkrQkEEEBA时有最小值在21rrEEBEAE3EAEBE4a a、沿点电荷的连线、沿点电荷的连线,场强场强先变小后变大先变小后变大，中点中点场强场强最小最小2)2)、等量异种点电荷、等量异种点电荷EA_+EBE1ABEAE2EBQ QQ QEAEBE3E=0a a、沿点电荷的连线、沿点电荷的连线,场强场强先变小后变大先变小后变大，中点中点场强场强最小最小b b、两点电荷连线、两点电荷连线中垂面中垂面上，场强上，场强方向方向沿水平沿水平方向方向，即总即总与中垂面垂直与中垂面垂直，由中间向两边场强，由中间向

15、两边场强逐渐减小逐渐减小 2)2)、等量异种点电荷、等量异种点电荷EA+EBE1ABEAE2=0EBQ QQ QEBEAE4EAEBE5EAEBE33)3)、等量同种点电荷、等量同种点电荷a a、两点电荷连线电场强度逐渐减小，、两点电荷连线电场强度逐渐减小，中中点点O处场强最小为处场强最小为0 0EA+EBE1ABEAEBQ QQ QEBEAE3EAEBE4E2EAEBE3E0=0OE=03)3)、等量同种点电荷、等量同种点电荷b b、两点电荷连线中点、两点电荷连线中点附近附近的电场线非常的电场线非常稀疏，但场强并不为稀疏，但场强并不为0 0c c、两点电荷连线的中垂线上、两点电荷连线的中垂线

16、上电场强度先增电场强度先增大后减小大后减小a a、两点电荷连线电场强度逐渐减小，、两点电荷连线电场强度逐渐减小，中中点点O处场强最小为处场强最小为0 0电场线的电场线的特征：特征：2 2、电场线不会相交；、电场线不会相交；1 1、电场线从正电荷或无限远出发，终止于无、电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；限远或负电荷；E1E2E12电场线的电场线的特征：特征：2 2、电场线不会相交；、电场线不会相交；3 3、电场线、电场线密密的地方场强的地方场强大大，电场线，电场线疏疏的地方的地方场强场强小小。1 1、电场线从正电荷或无限远出发，终止于无、电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或

17、负电荷；限远或负电荷；说明：电场线不是实际存在的，是人为画出说明：电场线不是实际存在的，是人为画出的的4)4)、匀强电场、匀强电场a a、匀强电场是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b b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行电场线平行例例4、关于电场线的几种说法中，正确的关于电场线的几种说法中，正确的是是()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

18、、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、电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力就越大就越大D练习、如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条练习、如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有电场线，在这条直线上有a、b两点，用两点，用Ea、Eb表示表示a、b两点强度的大小，两点强度的大小，则则()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、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

19、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EaEbabACPQPQPQ典例典例1 1、正检验电荷、正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点作减速运动，且运动的加速度值越来越小点作减速运动，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（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：能是：()()ABCDPQC检验电荷检验电荷q q受力向左，受力向左，A A、B B、C C中受力和电场线方向相中受力和电场线方向相同，为正电荷，同，为正电荷，D D中受力和电场线方向相反，为负电荷中受力和电场线方向相反，为负电荷检验电荷检验电荷q q离

20、场源电荷越来越远离场源电荷越来越远典例典例2 2、某静电场中的电场线如图所示，带电粒子、某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由所示，由MM运动到运动到NN，以下说法正确的是：，以下说法正确的是：()()A、这个电场可能是负点电荷的电场、这个电场可能是负点电荷的电场B、粒子必定带正电荷、粒子必定带正电荷C、粒子在、粒子在M点的加速度大于它在点的加速度大于它在N点的加速度点的加速度D、粒子在、粒子在M点的加速度小于它在点的加速度小于它在N点的加速度点的加速度NMBDEF1F2解题关键：找解题关键：找准两个方向准两个方向(场强、受力场强、受力)