物理:1.3《电场强度》课件2(新人教版选修3-1)
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人教版高中物理选修(3-1)1.3《电场强度》ppt课件
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候,最好是做个记号,姑且先把这个问题放在一边,继续听老师讲后面 的内容,以免顾此失彼。来自:学习方法网
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆,而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课件
35
谢谢欣赏!
所以 t=
2as=
2gbscionsθθ=
2b g cotθ.
答案:(1)mgEtanθ (2)
2b g cotθ
课后作业基4础5分训钟练 (点击进入)
限时:45分钟 总分:100分
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谢谢观赏!
Thanks!
飞天影音PPT
编后语
老师上课都有一定的思路,抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路,这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
A.式中 F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是放入电场 中的电荷的电荷量
B.电场强度 E 与电场力 F 成正比,与放入电场中的电荷 的电荷量 q 成反比
C.电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那 一点所受的电场力
D.在库仑定律的表达式 F=kQ1Q2/r2 中,kQ2/r2 是点电荷 Q2 产生的电场在点电荷 Q1 所在处的场强大小;而 kQ1/r2 是点 电荷 Q1 产生的电场在点电荷 Q2 所在处的场强大小
D. 8×10-9C
解析:由于雨滴不会下落,则雨滴所受重力小于或等于电 场力,当雨滴所受重力等于电场力时,所带的电荷量最小,由 平衡条件有:43πr3ρg=qE,代入数据可求得 q=4.1×10-9C,所 以选项 B 正确.
答案:B
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆,而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课件
35
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所以 t=
2as=
2gbscionsθθ=
2b g cotθ.
答案:(1)mgEtanθ (2)
2b g cotθ
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老师上课都有一定的思路,抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路,这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
A.式中 F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是放入电场 中的电荷的电荷量
B.电场强度 E 与电场力 F 成正比,与放入电场中的电荷 的电荷量 q 成反比
C.电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那 一点所受的电场力
D.在库仑定律的表达式 F=kQ1Q2/r2 中,kQ2/r2 是点电荷 Q2 产生的电场在点电荷 Q1 所在处的场强大小;而 kQ1/r2 是点 电荷 Q1 产生的电场在点电荷 Q2 所在处的场强大小
D. 8×10-9C
解析:由于雨滴不会下落,则雨滴所受重力小于或等于电 场力,当雨滴所受重力等于电场力时,所带的电荷量最小,由 平衡条件有:43πr3ρg=qE,代入数据可求得 q=4.1×10-9C,所 以选项 B 正确.
答案:B
人教版高中物理选修3-1课件《1.3电场强度2》 (2)
3、定义式:E F
q
E与F成正比,与q成反比?
4、矢量还是标量?
矢量,规定电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点 所受静电力的方向相同
三、真空中点电荷的电场强度
1、大小
场
场
源
源
电
电
荷
荷
Hale Waihona Puke 2、方向Q是正电荷,E的方向沿着半径向外; Q是负电荷,E的方向沿着半径向内.
4、电场的叠加
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。
在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方 向都跟该点的场强方向一致。这样的曲线就叫做电场线
四、电场线
1、定义:电场线是用来形象地描述 电场强弱与方向特性的一簇曲线。电 场线上每一点的切线方向,都和该点 的场强方向一致。
2、几种常见电场中电场线的分布情况 (1)正、负点电荷的电场中电场线的分布
· ab c··d ·
d点是否有场强?场强大小与a、b、c三点 场强大小的关系如何?
E1
P点电场强度多大?
P
E E2
+Q
-Q
连线的中点的电场强度? 若两个是同种电荷又是多少
• 电场线
迈克尔·法拉第,是19世纪电 磁学领域中最伟大的实验物理 学家。 1852年,他引入了电场线、磁 感线的概念,并用铁粉显示了 磁棒周围的磁力线形状。场的 概念和力线的模型,对当时的 传统观念是一个重大的突破。 在法拉第的许多贡献中,最伟 大的一个就是建立“力线”的 概念。——J.J.Thomson
高中物理课件
灿若寒星整理制作
二、电场强度E
1、物理意义:描述电场强弱
比值定义法
2、定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q的比值
高中物理人教版选修3-1:1.3 电场强度 课件 (共32张PPT)
例4、关于电场线的几种说法中,正确的是: D A、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; C、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 就越大
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a、b两点,用Ea、Eb表示a、 b两点强度的大小,则: AC A、a、b两点的场强的方向相同;
2、等量异种点电荷 a、沿点电荷的连 线,场强
b、两点电荷连线中垂面上,场强方向 且总与中垂面垂直 c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线 的中点0等距离各点场强
3、等量同种点电荷
a、两点电荷连线中点O处场强为 b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏, 但场强并不为0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线
F与q成正比对吗?
例2某电场中有一检验电荷q=10-4 C,受电场力F =8×10-2 N,方向向右,求:(1)该点的场强. (2)若将 检验电荷改换为 q =- 2×10 - 4 C ,该点场强又如何? 电场力呢?
练习 练习.电场中有一点P,下列说法中正确的有( )
C
A.若放在P点的电荷的电量减半,则P点的场强减半 B.若P点没有检验电荷,则P点场强为零 C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越 大 D.P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向
电场强度
• • 学习目标: • 1.知道电荷间的相互作用是通过电场实现的,场与实 物是物质存在的两种不同形式. • 2.体会用比值定义物理量的方法,理解电场强度的定 义、公式、单位、方向. • 3.能推导点电荷场强公式,知道叠加原理,并进行简 单计算. • 4.知道电场线的定义和特点,会用电场线描述电场强 度的大小、方向. • 重点难点: • 1. 对电场强度的理解和对电场线的认识. • 2.两个场强公式的应用.
高中物理《13 电场强度》课件( 新人教版选修3-1
成正比,与试探电荷的电荷量q成反比
整理课件
3、真空中有一电场,在电场中的P点放一电荷量为4×10-9C 的检验电荷,它受到的电场力为2×10-5N,则P点的场强为 _5_×__1_0_3__N/C。把检验电荷的电荷量减小为2×10-9C,则检 验电荷所受到的电场力为_1_×__1_0_-5_N。如果把这个检验电荷取 走,则P点的电场强度为__5_×__1_0_3__N/C。
而且它们还可以叠加成一个新的电场
E.电场虽然没有质量,但它是一种客观 存在的特殊物质形态
F.我们虽然不能用手触摸到电场的存在,却可以用试探电荷 去探测它的存在和强弱
整理课件
二、电场的描述
观察、思考与讨论:
1、同一试探电荷在电场不同位置所受电场力 大小、方向一般各不相同,这说明什么?
电场中不同点的强弱不同,且存在方向性
A
B
C、若Q为负电荷,则Q在B点右侧
D、Q不可能为正电荷
4、一带电粒子在如图所示的电场中的运
动轨迹如图中虚线AB,据图可作出下列
判断,正确的是 A、粒子带正电
ABCD
B、电场在A点的场强比B点大
C、粒子在A点的加速度比B点大
D、粒子通过A点时的动能比通过B点时大
整理课件
5、在等量异种点电荷连线及其中
1.3《电场强度》
整理课件
一、电场:
电荷周围空间存在着一种特殊的物质叫电场, 它起着传递“电力”的作用
电荷A
电场
电荷B
电场最基本的特性: 对放入场中的电荷有电场力的作用
整理课件
巩固训练:
ADEF
1、如图表示电荷A和电荷B通过电场传递相互作用力。针对这 个情形,正确的是
A.电荷B受电场力的作用,自身也激发电场 B.撤去B ,电荷A激发的电场就不存在了 C.电荷A的电场和电荷B的电场是不同的特殊物质 D.电荷A和电荷B都可以激发电场,
人教版高中物理选修3-1课件1.3电场强度2
特点:
a、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平行等距的直线 b、电场线的疏密反映场强大小,电场方向与 电场线平行
5、点电荷与带电平板的电场中电场线 的分布
5、点电荷与带电平板的电场中电场线 的分布
5、点电荷与带电平板的电场中电场线 的分布
特点:
5、点电荷与带电平板的电场中电场线 的分布
F的大小由放在电场中某点 的电荷q和该点的场强E共 同决定
E是矢量,其方向与正电荷
F是矢量,其方向对于正电
4 (+q)在该点受到的电场力的方 荷(+q),F与E同向;对于负
向相同
电荷(-q),F与E反向
5 E的单位:牛/库 (N/C)
3、电场强度和电场力的对比分析
电场强度E
电场力F
1 是反映电场本身的力的性质的物
特点: a、两点电荷连线中点O处场强为0 b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀
疏,但场强并不为0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先 变密后变疏
4、匀强电场
4、匀强电场
4、匀强电场 特点:
4、匀强电场
特点:
a、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平行等距的直线
4、匀强电场
高中物理课件
(金戈铁骑 整理制作)
1.3电场强度、电场线
四、电场强度的叠加
1、电场强度是矢量,合成应遵循 平行四边形法则
E+
P
+Q1
−Q2
2、一个半径为R的均匀带电球体(或球 壳)在外部产生的电场与一个位于球心的、 电荷量相等的点电荷产生的电场相同
2、一个半径为R的均匀带电球体(或球 壳)在外部产生的电场与一个位于球心的、 电荷量相等的点电荷产生的电场相同
a、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平行等距的直线 b、电场线的疏密反映场强大小,电场方向与 电场线平行
5、点电荷与带电平板的电场中电场线 的分布
5、点电荷与带电平板的电场中电场线 的分布
5、点电荷与带电平板的电场中电场线 的分布
特点:
5、点电荷与带电平板的电场中电场线 的分布
F的大小由放在电场中某点 的电荷q和该点的场强E共 同决定
E是矢量,其方向与正电荷
F是矢量,其方向对于正电
4 (+q)在该点受到的电场力的方 荷(+q),F与E同向;对于负
向相同
电荷(-q),F与E反向
5 E的单位:牛/库 (N/C)
3、电场强度和电场力的对比分析
电场强度E
电场力F
1 是反映电场本身的力的性质的物
特点: a、两点电荷连线中点O处场强为0 b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀
疏,但场强并不为0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先 变密后变疏
4、匀强电场
4、匀强电场
4、匀强电场 特点:
4、匀强电场
特点:
a、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平行等距的直线
4、匀强电场
高中物理课件
(金戈铁骑 整理制作)
1.3电场强度、电场线
四、电场强度的叠加
1、电场强度是矢量,合成应遵循 平行四边形法则
E+
P
+Q1
−Q2
2、一个半径为R的均匀带电球体(或球 壳)在外部产生的电场与一个位于球心的、 电荷量相等的点电荷产生的电场相同
2、一个半径为R的均匀带电球体(或球 壳)在外部产生的电场与一个位于球心的、 电荷量相等的点电荷产生的电场相同
人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度课件(共50张PPT)
例4:关于电场强度,下列说法正确的是
(B)
A、E=F/q,若q减半,则该处的场强变为 原来的2倍
B、E=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r平方 成反比
C、在以一个点电荷为球心,r为半径的球 面上,各点的场强均相同
D、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
例5:真空中正的点电荷Q的电场中,距Q 为r的P点放一个很小的点电荷q(q远比Q 要小),测得q受到的电场力为F,则P点 的电场强度的大小为( A B )(多选)
A、E F q
B、E
k
Q r2
C、E F Q
D、E
k
q r2
例6:真空中有一电场,在电场中的P点
放一电量为 4×10-9C的试探电荷,它
受到的电场力2 ×10-5N,则P点的场强
度 5×103
N/C;把试探电荷的
电量减少为2 ×10-9C,则检验电荷所 受的电场力为 1×10-5 N。 如果
把这个试探电荷取走,则P点的电场强
2、定义式:E
F (比值法定义,适用一切电场)
q
F:试探电荷所受的库仑力
q:试探电荷的电量
3、单位:牛/库(N/C)另一个单位V/m 1V/m=1N/C
4、物理意义:场强是反映电场强弱和方向的物理量, 由电场本身决定,与放入的试探电荷无关,与F和q无关。 即与F和q不成比例关系。
想一想
看到公式后,有人说E 与试探电荷q 成反 比与F 成正比,对不对?
F =k
r2
电场力两种求法
它表示已知电场中某一点的场强E ,就可以求 出在该点的试探电荷q 所受的库仑力
例2:电场中某点的电场强度为4×104 N/C电荷量为 5×10-8C的点电荷在该点受到的电场力是多大?
(人教版)选修3-1物理:1.3《电场强度》ppt课件
第一章 3
物理 ·选修3-1
电场强度的叠加
1.场强的叠加 如果场源电荷不只是一个点电荷,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___。这 种关系叫做电场强度的叠加。 2.运算法则 电场强度是矢量,场强的叠加本质是矢量叠加,所以应该 用_平__行__四__边__形___定则。 3.应用范围 电场的叠加原理对_任__何__电__场___都适用,注意只有同时共同 形成电场时才能叠加。
2.电场线的特点 (1) 电 场 线 从 __正__电__荷____ 或 _无__限__远_____ 出 发 , 终 止 于 __负__电__荷____或__无__限__远____。 (2)电场线在电场中不相交。 (3)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____。 (4)电场线上任一点顺着电场线的__切__线____方向,就表示该 点电场强度的方向。 (5)电场线不是实际存在的曲线,是为了形象描述电场而假 想的。
※※
能识别常见电场的电场线特征,理解匀强电场的定义 及电场线分布特征
第一章 3
物理 ·选修3-1
课堂情景切入
第一章 3
物理 ·选修3-1
弹力和摩擦力都是在两个物体互相接触的情况下产生的。 而两个带电体没有接触,就可以发生静电力的作用。那么,电 荷之间的相互作用是通过什么发生的?
第一章 3
物理 ·选修3-1
第一章 3
物理 ·选修3-1
3.匀强电场 (1)定义:各点电场强度的大小__相__等___、方向__相__同___的电 场。 (2)匀强电场的电场线:_间__隔__相__等___的平行直线。
第一章 3
物理 ·选修3-1
物理 ·选修3-1
电场强度的叠加
1.场强的叠加 如果场源电荷不只是一个点电荷,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___。这 种关系叫做电场强度的叠加。 2.运算法则 电场强度是矢量,场强的叠加本质是矢量叠加,所以应该 用_平__行__四__边__形___定则。 3.应用范围 电场的叠加原理对_任__何__电__场___都适用,注意只有同时共同 形成电场时才能叠加。
2.电场线的特点 (1) 电 场 线 从 __正__电__荷____ 或 _无__限__远_____ 出 发 , 终 止 于 __负__电__荷____或__无__限__远____。 (2)电场线在电场中不相交。 (3)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____。 (4)电场线上任一点顺着电场线的__切__线____方向,就表示该 点电场强度的方向。 (5)电场线不是实际存在的曲线,是为了形象描述电场而假 想的。
※※
能识别常见电场的电场线特征,理解匀强电场的定义 及电场线分布特征
第一章 3
物理 ·选修3-1
课堂情景切入
第一章 3
物理 ·选修3-1
弹力和摩擦力都是在两个物体互相接触的情况下产生的。 而两个带电体没有接触,就可以发生静电力的作用。那么,电 荷之间的相互作用是通过什么发生的?
第一章 3
物理 ·选修3-1
第一章 3
物理 ·选修3-1
3.匀强电场 (1)定义:各点电场强度的大小__相__等___、方向__相__同___的电 场。 (2)匀强电场的电场线:_间__隔__相__等___的平行直线。
第一章 3
物理 ·选修3-1
人教版高中物理选修3-1课件《1.3电场强度2》.pptx
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1.3 电场强度
知识回顾
• 电荷守恒定律
• 三种起电方式 • 库仑定律
摩擦起电 感应起电 接触起电
F
k
q1q2 r2
• 电场
客观存在
电场
电荷A对电荷B的作用,实际上是 电荷A的电场对电荷B的作用
电场强度
• 引力场对放入其中的质量有力的作用
我们已经学过了引力场,我们是用什么来表示引力场的大小 的?怎样测量?
电场强度的叠加
矢量性 平行四边形原则
1、决定式:E
k
Q r2
Q :场源电荷
只适用于真空中点电荷
2、方向:
+-Fra bibliotek正电荷发散 负电荷
收敛
点电荷场强
3、E F q
和
E
k
Q r2
的区别:
EF q
Q E k r2
q是检验电荷,
定义式,适用 于一切电场
E与q大小、有 无无关
决定式,仅 对点电荷的 电场适用
由场源电荷Q 及该点到Q的 距离r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。
电场强度
• 定义式: E F q
• 单位:N/C or V/m
1N/C=1V/m
适用于一切电场
• 方向:矢量性 与正电荷在该点所受的静电力的方向一致 与负电荷在该点所受的静电力的方向相反
F
+Q
+q E
-Q
+q EF
+Q
-q
-Q
-q
点电荷场强
例、关于
E
F ……①和 q
E
k
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1.3 电场强度
知识回顾
• 电荷守恒定律
• 三种起电方式 • 库仑定律
摩擦起电 感应起电 接触起电
F
k
q1q2 r2
• 电场
客观存在
电场
电荷A对电荷B的作用,实际上是 电荷A的电场对电荷B的作用
电场强度
• 引力场对放入其中的质量有力的作用
我们已经学过了引力场,我们是用什么来表示引力场的大小 的?怎样测量?
电场强度的叠加
矢量性 平行四边形原则
1、决定式:E
k
Q r2
Q :场源电荷
只适用于真空中点电荷
2、方向:
+-Fra bibliotek正电荷发散 负电荷
收敛
点电荷场强
3、E F q
和
E
k
Q r2
的区别:
EF q
Q E k r2
q是检验电荷,
定义式,适用 于一切电场
E与q大小、有 无无关
决定式,仅 对点电荷的 电场适用
由场源电荷Q 及该点到Q的 距离r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。
电场强度
• 定义式: E F q
• 单位:N/C or V/m
1N/C=1V/m
适用于一切电场
• 方向:矢量性 与正电荷在该点所受的静电力的方向一致 与负电荷在该点所受的静电力的方向相反
F
+Q
+q E
-Q
+q EF
+Q
-q
-Q
-q
点电荷场强
例、关于
E
F ……①和 q
E
k
人教版高二物理 选修3-1 1.3电场强度课件(共31张PPT)
2、基本性质 电场对放入其中的电荷有力的作用。
电荷之间的相互作用(库仑力)就是通过电场
发生的。
电荷
电荷
A
B
A处在B的电场中,A受到了B电场的力。 B处在A的电场中,B受到了A电场的力。
3、如何研究电场?
场源电荷(源电荷)Q:被检验的电场是Q激发的。
试探电荷(检验电荷)q:用来检查电场是否存在 及其强弱分布情况的电荷。
点电荷与带电平板的电场线 与哪种电场线相似?
注意:终止于(或发出于) 导体表面的电场线一定与 导体表面垂直。
匀强电场 相距很近、带有等量异种电荷的一对平行金
属板间的电场(忽略边缘)可以看做匀强电场。
(1)电场中各点电场强度的大小相等,方向相同。 (2)电场线是间隔相等、相互平行的直线。Leabharlann 电场客观存在、特殊物质
(4)任意两条电场线都不相交、不相切。
为什么电场线不相交?
E2 E1
如果相交,交点就会有两个切线方向,而 同一点的场强和方向是唯一的。
为什么电场线不相切? 电场线疏密表示强弱,如相切,则在切点
电场线密度无穷大,这种情况不可能,所以不 会相切。
2、对电场线的认识和理解
(1)电场线是人为假想的线。
(2)从电场线只能看出电场分布的粗略轮廓,而 不能确定某点的电场强度具体数值。
1.3 电场强度
回顾:
重力(万有引力) 静电力(库仑力)
物体间无需接触就可发 生作用(非接触力)
弹力 摩擦力
存在于直接接触的 物体之间(接触力)
超距作用
一、电场
1、产生 电荷的周围存在着电场。 静止电荷产生的电场,称为静电场。
电场是客观存在的一种特殊物质形态,“场” 物质;
电荷之间的相互作用(库仑力)就是通过电场
发生的。
电荷
电荷
A
B
A处在B的电场中,A受到了B电场的力。 B处在A的电场中,B受到了A电场的力。
3、如何研究电场?
场源电荷(源电荷)Q:被检验的电场是Q激发的。
试探电荷(检验电荷)q:用来检查电场是否存在 及其强弱分布情况的电荷。
点电荷与带电平板的电场线 与哪种电场线相似?
注意:终止于(或发出于) 导体表面的电场线一定与 导体表面垂直。
匀强电场 相距很近、带有等量异种电荷的一对平行金
属板间的电场(忽略边缘)可以看做匀强电场。
(1)电场中各点电场强度的大小相等,方向相同。 (2)电场线是间隔相等、相互平行的直线。Leabharlann 电场客观存在、特殊物质
(4)任意两条电场线都不相交、不相切。
为什么电场线不相交?
E2 E1
如果相交,交点就会有两个切线方向,而 同一点的场强和方向是唯一的。
为什么电场线不相切? 电场线疏密表示强弱,如相切,则在切点
电场线密度无穷大,这种情况不可能,所以不 会相切。
2、对电场线的认识和理解
(1)电场线是人为假想的线。
(2)从电场线只能看出电场分布的粗略轮廓,而 不能确定某点的电场强度具体数值。
1.3 电场强度
回顾:
重力(万有引力) 静电力(库仑力)
物体间无需接触就可发 生作用(非接触力)
弹力 摩擦力
存在于直接接触的 物体之间(接触力)
超距作用
一、电场
1、产生 电荷的周围存在着电场。 静止电荷产生的电场,称为静电场。
电场是客观存在的一种特殊物质形态,“场” 物质;
人教版高中物理选修3-1 《1.3电场强度》课件
重点和难点:电场强度的理解和表达式 的适用条件,比值法定义物理量。
温故知新
1、库仑定律的内容是什么?
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与 它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的 二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2、库仑定律的表达式是什么?
库仑定律的表达式:F=k
3、库仑定律的适用范围是什么?
真空中的点电荷
问题1
两个没有直接接触 的物体为什么会发生相 互作用呢?
历史上物理 大师的对话
思考:
1、刚才两位物理学家的观点分 别是什么?你支持哪种观点?
A 电荷与电荷之间的作用力是超距作用。 B 电荷与电荷的作用力实质是电场对电荷的 作用力。
2、通过预习课本的相关知识, 提出第二种观点的科学家是谁?
F
+Q A点
学以致用
2、 关于电场强度,下列说法正确的是(B ) A. E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原
来的2倍 B.E=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r平方成
反比 C.在以一个点电荷为球心,r为半径的球面
上,各点的场强均相同 D.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
本课小结
问题2(探究点二)怎样表示电场强度的大小?
r 2r QA B
如图,真空中的点电荷电量 是Q,A、B是其电场中两 点 , AQ 的 距 离 为 r , BQ 的
距离为2r.现将电量为q、
2q、3q的试探电荷依次放在A、B两点,请分别确定 试探电荷所受电场力的大小.(静电力常量k为已知)
电荷电量 q
在A点受力
该点的场强大小为:
EF q
kQ r2
方向:水平向右
问题2(探究点四小结)
温故知新
1、库仑定律的内容是什么?
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与 它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的 二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2、库仑定律的表达式是什么?
库仑定律的表达式:F=k
3、库仑定律的适用范围是什么?
真空中的点电荷
问题1
两个没有直接接触 的物体为什么会发生相 互作用呢?
历史上物理 大师的对话
思考:
1、刚才两位物理学家的观点分 别是什么?你支持哪种观点?
A 电荷与电荷之间的作用力是超距作用。 B 电荷与电荷的作用力实质是电场对电荷的 作用力。
2、通过预习课本的相关知识, 提出第二种观点的科学家是谁?
F
+Q A点
学以致用
2、 关于电场强度,下列说法正确的是(B ) A. E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原
来的2倍 B.E=kQ/r2中,E与Q成正比,而与r平方成
反比 C.在以一个点电荷为球心,r为半径的球面
上,各点的场强均相同 D.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
本课小结
问题2(探究点二)怎样表示电场强度的大小?
r 2r QA B
如图,真空中的点电荷电量 是Q,A、B是其电场中两 点 , AQ 的 距 离 为 r , BQ 的
距离为2r.现将电量为q、
2q、3q的试探电荷依次放在A、B两点,请分别确定 试探电荷所受电场力的大小.(静电力常量k为已知)
电荷电量 q
在A点受力
该点的场强大小为:
EF q
kQ r2
方向:水平向右
问题2(探究点四小结)
物理:1.3《电场强度》课件(新人教版选修3-1)
第三节 电场强度
一.电场
1.电场是一种特殊物质 2.电场的基本性质:对放入其中的电荷具有力的作用 (电荷和电荷间的作用力是通过电场来实现的) 3.电荷周围存在电场
电荷q1
电场
电荷q2
1-75
1
第三节 电场强度 二.电场的描述
通过电场的基本性质来描述电场。
1.试探电荷q(试验电荷、检验电荷) ①试探电荷的电量应足够小;(不至于影响原电场分布) ②试探电荷的线度应足够小;(可以研究电场中各点情况) 2.场源电荷Q
示。求: (1)q受的电场力。 (2)q所在的B点的场强EB。 (3)只将q换为=4×10-5C的正点电荷,再求受力及 B点的场强。
(4)将受力电荷拿去后再求B点场强。
Q A r q B
1-75 4
第三节 电场强度 【例题2】关于电场,下列叙述正确的是: A.以点电荷为圆心,r为半径的球面上,各点的场强都相同 B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强度大
3.电场强度
①在电场中同一点,F/q为一恒量,与试探电荷无关。 ②在电场中不同点,F/q为一变量,与试探电荷无关。
1-75
2
第三节 电场强度
电场强度E:
1.定义:电场中电荷所受的电场力与带电量的比值叫做电场强度 2.定义式: E
F q
q表示检验电荷的电量
3.单位:N/C ; V/m (伏/米) 4.物理意义:描述电场自身电场力的性质 5.矢量性:矢量
A
B
【答案】正; E
E
mg tg q
1-75 9
第三节 电场强度
【例题5】如图,质量为m、带电量为+q的带电小球,用
长为L的绝缘细线悬挂在水平方向的匀强中,将悬线拉至 水平释放小球沿着弧线摆过600到B点速度为0。 求:电场强度和B点拉力
一.电场
1.电场是一种特殊物质 2.电场的基本性质:对放入其中的电荷具有力的作用 (电荷和电荷间的作用力是通过电场来实现的) 3.电荷周围存在电场
电荷q1
电场
电荷q2
1-75
1
第三节 电场强度 二.电场的描述
通过电场的基本性质来描述电场。
1.试探电荷q(试验电荷、检验电荷) ①试探电荷的电量应足够小;(不至于影响原电场分布) ②试探电荷的线度应足够小;(可以研究电场中各点情况) 2.场源电荷Q
示。求: (1)q受的电场力。 (2)q所在的B点的场强EB。 (3)只将q换为=4×10-5C的正点电荷,再求受力及 B点的场强。
(4)将受力电荷拿去后再求B点场强。
Q A r q B
1-75 4
第三节 电场强度 【例题2】关于电场,下列叙述正确的是: A.以点电荷为圆心,r为半径的球面上,各点的场强都相同 B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强度大
3.电场强度
①在电场中同一点,F/q为一恒量,与试探电荷无关。 ②在电场中不同点,F/q为一变量,与试探电荷无关。
1-75
2
第三节 电场强度
电场强度E:
1.定义:电场中电荷所受的电场力与带电量的比值叫做电场强度 2.定义式: E
F q
q表示检验电荷的电量
3.单位:N/C ; V/m (伏/米) 4.物理意义:描述电场自身电场力的性质 5.矢量性:矢量
A
B
【答案】正; E
E
mg tg q
1-75 9
第三节 电场强度
【例题5】如图,质量为m、带电量为+q的带电小球,用
长为L的绝缘细线悬挂在水平方向的匀强中,将悬线拉至 水平释放小球沿着弧线摆过600到B点速度为0。 求:电场强度和B点拉力
人教版选修3—1 物理:1.3 电场强度 课件(26张PPT)
20
一点电荷Q=2.0×10-8C,在距 此点电荷30cm处,该点电荷产生 的电场的场强是多少?
2019/7/29
21
在,如此果时空电各间点场中的的有场几叠强个是加点怎原电样荷理的同呢时?存
先求出点 电荷Q1在P 点产生的 场强E1
再求出点 电荷Q2在P 点产生的 场强E2
P点的场强,等于+Q1在该点产生的场 强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和.
2019/7/29
23
E
F q
是场强的定义式,适用于任何电场。
Q
Ek r2
是点a. 电荷电场的场强计算式
2019/7/29
24
1.下列说法中正确的是:[
]
A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场
中某点的场强与检验电荷在该点所受的电
场力成正比
B.电场中某点的场强等于F/q,但与试探电
荷的受力大小及带电量无关
C.电场中某点的场强方向即正试探电荷在该
点的受力方向
D.公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都
是适用的
2019/7/29
25
2.下列说法中正确的是:[
]
A.场强的定义式E=F/q中,F是放入电场中的电荷
所受的力,q是放入电场中的电荷的电量
B.场强的定义式E=F/q中,F是放入电场中的电荷
所受的力,q是产生电场的电荷的电量
在电场中的同一点,F与q的比值始终不变
2019/7/29
26
2019/7/29
5
电荷B对电荷A的作用,实际上 是电荷B的电场对电荷A的作用
2019/7/29
6
2019/7/29
A电荷
B电荷
7
一点电荷Q=2.0×10-8C,在距 此点电荷30cm处,该点电荷产生 的电场的场强是多少?
2019/7/29
21
在,如此果时空电各间点场中的的有场几叠强个是加点怎原电样荷理的同呢时?存
先求出点 电荷Q1在P 点产生的 场强E1
再求出点 电荷Q2在P 点产生的 场强E2
P点的场强,等于+Q1在该点产生的场 强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和.
2019/7/29
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E
F q
是场强的定义式,适用于任何电场。
Q
Ek r2
是点a. 电荷电场的场强计算式
2019/7/29
24
1.下列说法中正确的是:[
]
A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场
中某点的场强与检验电荷在该点所受的电
场力成正比
B.电场中某点的场强等于F/q,但与试探电
荷的受力大小及带电量无关
C.电场中某点的场强方向即正试探电荷在该
点的受力方向
D.公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都
是适用的
2019/7/29
25
2.下列说法中正确的是:[
]
A.场强的定义式E=F/q中,F是放入电场中的电荷
所受的力,q是放入电场中的电荷的电量
B.场强的定义式E=F/q中,F是放入电场中的电荷
所受的力,q是产生电场的电荷的电量
在电场中的同一点,F与q的比值始终不变
2019/7/29
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2019/7/29
5
电荷B对电荷A的作用,实际上 是电荷B的电场对电荷A的作用
2019/7/29
6
2019/7/29
A电荷
B电荷
7
人教版高中物理选修3-1电场强度(共42张PPT)
F=Eq
精编优质课PPT人教版高中物理选修3- 1 1.3 电场强度 (共42张PPT)(获奖课件推荐下载)
电场强度
例1、设:试探电荷的电荷量q=+5.0×10-9C, 测得它在电场中的A点受到的电场力为 F=3.0×10-4N,求:A点的场强是多大?
如果改用电荷量为q=+6.0×10-9C的试探电荷, 来确定该点的场强,场强会不会改变?
电场强度
定量的实验发现:
1.电场中不同的点,同一电荷所受力也 不同,比值F/q一般是不同的。
2. 电场中的同一点,不同电荷所受力 不同,比值F/q是一定的。
结论: F/q能反映电场中某点电场强弱。
精编优质课PPT人教版高中物理选修3- 1 1.3 电场强度 (共42张PPT)(获奖课件推荐下载)
精编优质课PPT人教版高中物理选修3- 1 1.3 电场强度 (共42张PPT)(获奖课件推荐下载)
电场
1、定义:存在于带电体周围的特殊物质,电荷间的相 互作用是通过这种物质而发生的。
静止电荷所产生的电场- - - - 静电场 2、电场的基本性质—— 对放入其中的电荷有力的作用,
这种力叫电场力。
研究电场的性质应从静电力入手
精编优质课PPT人教版高中物理选修3- 1 1.3 电场强度 (共42张PPT)(获奖课件推荐下载)
电场
物质的 存在形式
精编优质课PPT人教版高中物理选修3- 1 1.3 电场强度 (共42张PPT)(获奖课件推荐下载)
实物 由分子、原子组成, 如水、铁块等。看得
见,摸得着
场 如电磁场、引力场等, 看不见,摸不着,不以 人的感官意识为转移的
客观存在
精编优质课PPT人教版高中物理选修3- 1 1.3 电场强度 (共42张PPT)(获奖课件推荐下载)
人教版高中物理选修3-1课件《1.3电场强度2》
高中物理课件
(金戈铁骑 整理制作)
1.3 电场强度
知识回顾
• 电荷守恒定律
• 三种起电方式 • 库仑定律
摩擦起电 感应起电 接触起电
F
k
q1q2 r2
• 电场
客观存在
电场
电荷A对电荷B的作用,实际上是 电荷A的电场对电荷B的作用
电场强度
• 引力场对放入其中的质量有力的作用
我们已经学过了引力场,我们是用什么来表示引力场的大小 的?怎样测量?
1、决定式:E
k
Q r2
Q :场源电荷
只适用于真空中点电荷
2、方向:
+
-
正电荷
发散 负电荷
收敛
点电荷场强
3、E F q
和
Ek
Q r2
的区别:
EF q
E
k
Q r2
q是检验电荷,
定义式,适用 于一切电场
E与q大小、有 无无关
决定式,仅 对点电荷的 电场适用
由场源电荷Q 及该点到Q的 距离r决定
电场强度的叠加
矢量性 平行四边形原则
例、关于
E F ……①和 q
E
k
Q r2
……②,下列说
法中正确的是()C
(1)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是
放入电场中电荷的电量
(2)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是
产生电场电荷的电量
(3)②式中,Q是放入电场中的电荷的电量
(4)②式中,Q是产生电场的电荷的电量
A、(1)(3) B、(2)(3) C、(1)(4) D、(2)(4)
重力加速度 g
• 电场对放入其中的 电荷 有力的作用
(金戈铁骑 整理制作)
1.3 电场强度
知识回顾
• 电荷守恒定律
• 三种起电方式 • 库仑定律
摩擦起电 感应起电 接触起电
F
k
q1q2 r2
• 电场
客观存在
电场
电荷A对电荷B的作用,实际上是 电荷A的电场对电荷B的作用
电场强度
• 引力场对放入其中的质量有力的作用
我们已经学过了引力场,我们是用什么来表示引力场的大小 的?怎样测量?
1、决定式:E
k
Q r2
Q :场源电荷
只适用于真空中点电荷
2、方向:
+
-
正电荷
发散 负电荷
收敛
点电荷场强
3、E F q
和
Ek
Q r2
的区别:
EF q
E
k
Q r2
q是检验电荷,
定义式,适用 于一切电场
E与q大小、有 无无关
决定式,仅 对点电荷的 电场适用
由场源电荷Q 及该点到Q的 距离r决定
电场强度的叠加
矢量性 平行四边形原则
例、关于
E F ……①和 q
E
k
Q r2
……②,下列说
法中正确的是()C
(1)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是
放入电场中电荷的电量
(2)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是
产生电场电荷的电量
(3)②式中,Q是放入电场中的电荷的电量
(4)②式中,Q是产生电场的电荷的电量
A、(1)(3) B、(2)(3) C、(1)(4) D、(2)(4)
重力加速度 g
• 电场对放入其中的 电荷 有力的作用
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1、点电荷的电场 、
Q 大小: 大小: = k 2 E r
点电荷Q在真空中形成的电场中, 点电荷Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是 不同的,那么场强的大小由什么因素决定? 不同的,那么场强的大小由什么因素决定? [解析]在点电荷Q形成的电场中,在距离Q为r的P 解析]在点电荷Q形成的电场中,在距离Q 点放一试探电荷q 点放一试探电荷q 根据库仑定律, 受到的库仑力的大小: 根据库仑定律,q受到的库仑力的大小: F = k
如图,电荷Q周围存在电场,把试探电荷q 如图,电荷Q周围存在电场,把试探电荷q放 入电场中A 两点,电荷q要受到电场力F 入电场中A、B两点,电荷q要受到电场力FA、FB1 的作用,反映了电场具有力的性质。电荷q 的作用,反映了电场具有力的性质。电荷q在A、 两点受到的作用力F 大小是否相等? B两点受到的作用力FA、FB1大小是否相等? 在B点 点 换上+2q的电荷 所受的作用力FB2大小是否相等? 的电荷,所受的作用力F 换上 的电荷 所受的作用力 大小是否相等?
- 4Q +9Q -5 -3 -1 1
例:如图所示,三个完全相同的的金属小球 a、 如图所示, 、
b、c位于等边三角形的三个顶点上,a和c带 、 位于等边三角形的三个顶点上 位于等边三角形的三个顶点上, 和 带 正电, 所带电量的大小比 所带电量的大小比b小 已知c受到 受到a 正电,a所带电量的大小比 小。已知 受到 和b的静电力的合力可用图中四条有向线段的 的静电力的合力可用图中四条有向线段的 D 一条来表示,它应是[ 一条来表示,它应是[ ] A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 a b
F1 F2 F4
c
F3
• 如图所示,半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀 如图所示,半经为r 分布的正电荷,其单位长度上的带电量为q 分布的正电荷,其单位长度上的带电量为q, 现截去环上一小段AB AB长为l(l<<r),则剩余 AB, 长为l(l<<r), 现截去环上一小段AB,AB长为l(l<<r),则剩余 部分在圆心O处产生的场强多大?方向如何? 部分在圆心O处产生的场强多大?方向如何?
FA
[解析] 根据库仑定律 解析] F=k
Q1Q2
r2
可知, 可知,
+Q
A · +q B · +q FB
∵ rA < rB ∴ FA > FB
实验表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定 实验表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定 F/q 在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。 F/q一般是不同的 的;在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。 F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定, F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定, 这个比值由电荷 跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。 跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。
如图, 点的场强,等于+Q 1) 如图,P点的场强,等于+Q1在该点产生 的场强E 在该点产生的场强E 的矢量和。 的场强E1和-Q2在该点产生的场强E2的矢量和。
P
E1 E
.
E2 +Q1 -Q2
2)、一个半径为R的均匀带电球体(或球 )、一个半径为 的均匀带电球体 带电球体( )、一个半径为 壳)在外部产生的电场 与一个位于 球心的、电 球心的、 荷量相等的 点电荷产生 的电场相同 Q
Q
r
P
Q E=k 2 r
r
P
如图,在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C 如图,在真空中有两个点电荷Q =+3.0× 3.0× 它们相距0.1m 求电场中A点的场强。 0.1m。 和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m。求电场中A点的场强。 点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。 A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。 E1 解:点电荷Q1和Q2的电场在A点的场 点电荷Q 的电场在A A 强分别为E 强分别为E1和E2, E 它们大小相等,方向如图中所示。 它们大小相等,方向如图中所示。合 E2 场强E在E1和E2的夹角的平分线上, 场强E 的夹角的平分线上, 此平分线跟Q 的连线平行。 此平分线跟Q1和Q2的连线平行。 合场强E 合场强E的大小为 cos60° cos60° E= E1cos60°+ E2cos60° Q1 Q2 2kQ1 = cos60° = 2E1cos60° r2 cos60° cos60° 代入数值得:E=2.7× 代入数值得:E=2.7×104 N/C
3、电场强度和电场力的对比分析 电场强度E 电场强度E 1 是反映电场本身的力的性质的物
理量,荷在电场中的受力 计算式: 计算式:F=qE F的大小由放在电场中某点 的电荷q和该点的场强E 的电荷q和该点的场强E共 同决定 F是矢量,其方向对于正电 是矢量, (+q),F与 同向; 荷(+q),F与E同向;对于负 电荷( q),F与 电荷(-q),F与E反向 F的单位:牛 (N) 的单位:
Q E=k 2 r
定义式, 定义式,适 用于一切电 场 仅对点电荷 的电场适用
F Q 例、关于 E = ……①和 E = k 2 ……②,下列说 ① ② q r
法中正确的是( 法中正确的是( C ) 式中, 是放入电场中的电荷所受的力, (1)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是 放入电场中电荷的电量 式中, 是放入电场中的电荷所受的力, (2)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是 产生电场电荷的电量 式中, (3)②式中,q是放入电场中的电荷的电量 式中, (4)②式中,Q是产生电场的电荷的电量 A、(1)(3) 、(1)(3 、(1)(4 C、(1)(4) B、(2)(3) 、(2)(3 、(2)(4 D、(2)(4)
在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱。 在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱。 F/q来表示电场的强弱
2.电场强度: 2.电场强度: 电场强度
1)、 定义: 定义:
放入电场中某点的电荷受到的电场力与 放入电场中某点的电荷受到的电场力与 电场力 它所带电荷量的比值 的比值, 它所带电荷量的比值,叫做这一点的电 场强度,简称场强。 场强度,简称场强。
如果有几个点电荷同时存在, 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, 电荷共同形成的电场中,如何求某点的场 强?
3、电场的叠加: 电场的叠加:
在几个点电荷共同形成的电场中, 在几个点电荷共同形成的电场中,某点的 场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的 场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。 场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。
电场强度是描述电场本身的力的性质的物 电场强度是描述电场本身的力的性质的物 描述电场 理量,反映电场中某一点的电场性质 中某一点的电场性质, 理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小 表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷 场源电荷和 表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点 的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单 的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单 决定 位电荷在该点所受的电场力 在该点所受的电场力。 位电荷在该点所受的电场力。
练习. 如图, =1两点分 练习. 如图,在x轴上的x = -1和x =1两点分 别固定电荷量为的点电荷。 别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。求:x 轴上合场强为零的点的坐标。 轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点 处的合场强方向。 处的合场强方向。
答案:x=答案:x=-5,向右
2)、 公式:
F E= q
) 单位:牛顿/ 3)、 单位 牛顿/库仑(N/C)
4)、 方向: 矢量 方向:
跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向 相同
E P P E +Q -Q
如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背 如果Q是正电荷, 的方向就是沿着PQ的连线并背 PQ 如果Q是负电荷, 的方向就是沿着PQ PQ的连线并 离Q;如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并 指向Q。(“ +Q而去 而去, 而来” 指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”)
在电场中A处放点电荷 例.在电场中 处放点电荷 在电场中 处放点电荷+q,其受电场 , 力为F,方向向左, 力为 ,方向向左,则A处场强大小 处场强大小 F 为 ,方向为 向左 ;若将A处放点 若将 处放点 q 电荷为-2q,则该处电场强度大小 电荷为- , 为
F q
,方向为 向左
。
5)、电场强度的物理意义: )、电场强度的物理意义: 电场强度的物理意义
四、电场线
1、定义:电场线是用来形象地描 定义: 述电场强弱与方向特性的一簇曲线。 述电场强弱与方向特性的一簇曲线。 电场线上每一点的切线方向 切线方向, 电场线上每一点的切线方向,都和该 点的场强方向一致。 场强方向一致 点的场强方向一致。
2、电场线的特征
1)、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱 )、电场线密的地方场强强 电场线疏的地方场强弱 电场线 )、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷 静电场的电场线起于正电荷止于负电荷, 2)、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的 正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于) 正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于)无穷远处 点 3)、电场线不会相交,也不会相切 )、电场线不会相交, 电场线不会相交 4)、电场线是假想的,实际电场中并不存在 )、电场线是假想的 电场线是假想 5)、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的 )、电场线不是闭合曲线, 电场线不是闭合曲线 运动轨迹之间没有必然联系
A
B
电荷
电场
电荷
二.电场强度: 电场强度:
用什么可以检验空间存在看不见又摸 不着的电场? 不着的电场?
1、电场的检验 、
1)、检验方法: )、检验方法: 检验方法
把一个带电体放入其中,看是否受到 把一个带电体放入其中, 力的作用。 力的作用。
Q 大小: 大小: = k 2 E r
点电荷Q在真空中形成的电场中, 点电荷Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是 不同的,那么场强的大小由什么因素决定? 不同的,那么场强的大小由什么因素决定? [解析]在点电荷Q形成的电场中,在距离Q为r的P 解析]在点电荷Q形成的电场中,在距离Q 点放一试探电荷q 点放一试探电荷q 根据库仑定律, 受到的库仑力的大小: 根据库仑定律,q受到的库仑力的大小: F = k
如图,电荷Q周围存在电场,把试探电荷q 如图,电荷Q周围存在电场,把试探电荷q放 入电场中A 两点,电荷q要受到电场力F 入电场中A、B两点,电荷q要受到电场力FA、FB1 的作用,反映了电场具有力的性质。电荷q 的作用,反映了电场具有力的性质。电荷q在A、 两点受到的作用力F 大小是否相等? B两点受到的作用力FA、FB1大小是否相等? 在B点 点 换上+2q的电荷 所受的作用力FB2大小是否相等? 的电荷,所受的作用力F 换上 的电荷 所受的作用力 大小是否相等?
- 4Q +9Q -5 -3 -1 1
例:如图所示,三个完全相同的的金属小球 a、 如图所示, 、
b、c位于等边三角形的三个顶点上,a和c带 、 位于等边三角形的三个顶点上 位于等边三角形的三个顶点上, 和 带 正电, 所带电量的大小比 所带电量的大小比b小 已知c受到 受到a 正电,a所带电量的大小比 小。已知 受到 和b的静电力的合力可用图中四条有向线段的 的静电力的合力可用图中四条有向线段的 D 一条来表示,它应是[ 一条来表示,它应是[ ] A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 a b
F1 F2 F4
c
F3
• 如图所示,半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀 如图所示,半经为r 分布的正电荷,其单位长度上的带电量为q 分布的正电荷,其单位长度上的带电量为q, 现截去环上一小段AB AB长为l(l<<r),则剩余 AB, 长为l(l<<r), 现截去环上一小段AB,AB长为l(l<<r),则剩余 部分在圆心O处产生的场强多大?方向如何? 部分在圆心O处产生的场强多大?方向如何?
FA
[解析] 根据库仑定律 解析] F=k
Q1Q2
r2
可知, 可知,
+Q
A · +q B · +q FB
∵ rA < rB ∴ FA > FB
实验表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定 实验表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定 F/q 在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。 F/q一般是不同的 的;在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。 F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定, F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定, 这个比值由电荷 跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。 跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。
如图, 点的场强,等于+Q 1) 如图,P点的场强,等于+Q1在该点产生 的场强E 在该点产生的场强E 的矢量和。 的场强E1和-Q2在该点产生的场强E2的矢量和。
P
E1 E
.
E2 +Q1 -Q2
2)、一个半径为R的均匀带电球体(或球 )、一个半径为 的均匀带电球体 带电球体( )、一个半径为 壳)在外部产生的电场 与一个位于 球心的、电 球心的、 荷量相等的 点电荷产生 的电场相同 Q
Q
r
P
Q E=k 2 r
r
P
如图,在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C 如图,在真空中有两个点电荷Q =+3.0× 3.0× 它们相距0.1m 求电场中A点的场强。 0.1m。 和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m。求电场中A点的场强。 点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。 A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。 E1 解:点电荷Q1和Q2的电场在A点的场 点电荷Q 的电场在A A 强分别为E 强分别为E1和E2, E 它们大小相等,方向如图中所示。 它们大小相等,方向如图中所示。合 E2 场强E在E1和E2的夹角的平分线上, 场强E 的夹角的平分线上, 此平分线跟Q 的连线平行。 此平分线跟Q1和Q2的连线平行。 合场强E 合场强E的大小为 cos60° cos60° E= E1cos60°+ E2cos60° Q1 Q2 2kQ1 = cos60° = 2E1cos60° r2 cos60° cos60° 代入数值得:E=2.7× 代入数值得:E=2.7×104 N/C
3、电场强度和电场力的对比分析 电场强度E 电场强度E 1 是反映电场本身的力的性质的物
理量,荷在电场中的受力 计算式: 计算式:F=qE F的大小由放在电场中某点 的电荷q和该点的场强E 的电荷q和该点的场强E共 同决定 F是矢量,其方向对于正电 是矢量, (+q),F与 同向; 荷(+q),F与E同向;对于负 电荷( q),F与 电荷(-q),F与E反向 F的单位:牛 (N) 的单位:
Q E=k 2 r
定义式, 定义式,适 用于一切电 场 仅对点电荷 的电场适用
F Q 例、关于 E = ……①和 E = k 2 ……②,下列说 ① ② q r
法中正确的是( 法中正确的是( C ) 式中, 是放入电场中的电荷所受的力, (1)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是 放入电场中电荷的电量 式中, 是放入电场中的电荷所受的力, (2)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是 产生电场电荷的电量 式中, (3)②式中,q是放入电场中的电荷的电量 式中, (4)②式中,Q是产生电场的电荷的电量 A、(1)(3) 、(1)(3 、(1)(4 C、(1)(4) B、(2)(3) 、(2)(3 、(2)(4 D、(2)(4)
在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱。 在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱。 F/q来表示电场的强弱
2.电场强度: 2.电场强度: 电场强度
1)、 定义: 定义:
放入电场中某点的电荷受到的电场力与 放入电场中某点的电荷受到的电场力与 电场力 它所带电荷量的比值 的比值, 它所带电荷量的比值,叫做这一点的电 场强度,简称场强。 场强度,简称场强。
如果有几个点电荷同时存在, 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, 电荷共同形成的电场中,如何求某点的场 强?
3、电场的叠加: 电场的叠加:
在几个点电荷共同形成的电场中, 在几个点电荷共同形成的电场中,某点的 场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的 场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。 场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。
电场强度是描述电场本身的力的性质的物 电场强度是描述电场本身的力的性质的物 描述电场 理量,反映电场中某一点的电场性质 中某一点的电场性质, 理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小 表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷 场源电荷和 表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点 的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单 的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单 决定 位电荷在该点所受的电场力 在该点所受的电场力。 位电荷在该点所受的电场力。
练习. 如图, =1两点分 练习. 如图,在x轴上的x = -1和x =1两点分 别固定电荷量为的点电荷。 别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。求:x 轴上合场强为零的点的坐标。 轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点 处的合场强方向。 处的合场强方向。
答案:x=答案:x=-5,向右
2)、 公式:
F E= q
) 单位:牛顿/ 3)、 单位 牛顿/库仑(N/C)
4)、 方向: 矢量 方向:
跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向 相同
E P P E +Q -Q
如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背 如果Q是正电荷, 的方向就是沿着PQ的连线并背 PQ 如果Q是负电荷, 的方向就是沿着PQ PQ的连线并 离Q;如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并 指向Q。(“ +Q而去 而去, 而来” 指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”)
在电场中A处放点电荷 例.在电场中 处放点电荷 在电场中 处放点电荷+q,其受电场 , 力为F,方向向左, 力为 ,方向向左,则A处场强大小 处场强大小 F 为 ,方向为 向左 ;若将A处放点 若将 处放点 q 电荷为-2q,则该处电场强度大小 电荷为- , 为
F q
,方向为 向左
。
5)、电场强度的物理意义: )、电场强度的物理意义: 电场强度的物理意义
四、电场线
1、定义:电场线是用来形象地描 定义: 述电场强弱与方向特性的一簇曲线。 述电场强弱与方向特性的一簇曲线。 电场线上每一点的切线方向 切线方向, 电场线上每一点的切线方向,都和该 点的场强方向一致。 场强方向一致 点的场强方向一致。
2、电场线的特征
1)、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱 )、电场线密的地方场强强 电场线疏的地方场强弱 电场线 )、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷 静电场的电场线起于正电荷止于负电荷, 2)、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的 正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于) 正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于)无穷远处 点 3)、电场线不会相交,也不会相切 )、电场线不会相交, 电场线不会相交 4)、电场线是假想的,实际电场中并不存在 )、电场线是假想的 电场线是假想 5)、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的 )、电场线不是闭合曲线, 电场线不是闭合曲线 运动轨迹之间没有必然联系
A
B
电荷
电场
电荷
二.电场强度: 电场强度:
用什么可以检验空间存在看不见又摸 不着的电场? 不着的电场?
1、电场的检验 、
1)、检验方法: )、检验方法: 检验方法
把一个带电体放入其中,看是否受到 把一个带电体放入其中, 力的作用。 力的作用。