电场PPT课件

2、几种常见电场的电场线分布
E
3．电场线的特征
（1） 静电场的电场线总是从正电荷（或 者从无穷远）出发到负电荷终止（或者 延伸到无穷远）；
（2）电场线越密的地方，场强越大; 电 场线越稀的地方，场强越小；
（3）任意两条电场线都不相交,不闭合。 （4）电场线是假想线，不是真实存在的。
判断电场强度方向的方法。
（2）某点的电场强度的大小及方向取决于电 场本身（即场源电荷及这点的位置），与检验电荷的 正负、电量的大小及受到的电场力无关。
三、真空中点电荷电场强度公式：
F Qq 因为 : E , 又F K 2 q r
Q 所以 : E K 2 r
注意:（1）点电荷Q产生的电场中，某一点的场强的
大小由点电荷Q及P点到Q的距离r决定，与检验电荷q 无关。 （2）当Q一定时，越靠近Q的点（r越小），场 强越大。
答案：C
练习1
F 由电场强度的定义式 E q 的同一点：
可知，在电场中
A 电场强度E与F成正比，跟q成反比。
B 无论检验电荷的q值（不为零）如何变化，F与q 的比值始终不变。
C 电场中某一点的场强为零，则处在该点的电荷受 到的电场力一定为零。 D 一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则 P点的场强一定为零。
注意：电场力做的功WAB=qUAB
四、 电势
1.电势 定义：电场中某点的电势，等于单位正电荷 由该点移动到参考点（零电势点）时电场力 所做的功。 WAP EPA A （P为零电势点） q q
（ A、WAP、EPA、q都有正负）
单位: 伏特 符号为V 1 V = 1 J/C
2.对电势的理解
· · 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？
a
b
c
小结：
1、电场的概念 （1）（2）（3）
2、电场强度（1）定义:
（2）公式: （3）单位:
F E q
（4）电场强度的方向: （5）物理意义:
3、真空中点电荷的电场强度公式:
4、匀强电场的场强: E=U/d 5、几种常见的电场线分布及特点
Q EK 2 r
第五节
电势差 电势
从能量的角度认识电场
一、电场力做功与电势能变化的关系
1、定义：电荷在电场中具有的与电荷 位置有关的能，叫电势能。
电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力 做功与重力势能的关系）
2、电荷在电场中具有电势能。 物体被举高具有重力势能。
3、电场力对电荷做正功，电荷的电势 重力对物体做正功，物体的重力势 能减小 能减小 4、电场力对电荷做负功，电荷的电势能 重力对物体做负功，物体的重力 增大势能增大
电荷守恒定律

电荷既不能被创生，亦不能被消失，它只 能从一个物体转移到另一物体，或者从物 体的一部分转移到另一部分；在转移过程 中，电荷的总量不变。
电场力
Q1Q2 （库仑定律） F12 F21 K 2 r
真空、点电荷
F qE
单位：牛（N） ①K为静电力常量
9
任何电场
K 9 10 N m / C

五、等势面

1．定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。

2．等势面的性质
（1）沿等势面移动电荷时，电场力不做功 （2）电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指 向电势低的等势面 （3）电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势 面疏
（4）任意两个电势不等的等势面不能相交 （5）在同一等势面上移动电荷时，电场力不 做功，这表明电荷受的电场力方向与电荷 的移动方向（在等势面上）始终保持垂直， 所以电场线与等势面垂直．由于沿电场线 方向电势一定降低，所以电场线由高电势

3．电势能与电势的关系
EPA q A
（E pA、q、都有正负号)
判断电势高低的方法。

根据电场线方向判断：顺着电场线的方向 电势越来越低。

根据电势差判断：若UAB＞0,则φ A＞φ B;若 UAB＜0,则φ A＜φ B；若UAB=0，则φ A=φ B。 根据电势能和电势的关系判断：φ =ε /q。
（1）电势是相对的，是相对于零势面而言的，一 般选大地或无穷远为零势面。 （2）沿着电场线方向电势降低。 （3）正点电荷电场中各点电势均为正；负点电荷 电场中各点电势均为负。
（4）电势是标量，但有正负（负电势表示比零电
势低）

1．电势
WAP EPA A q q

2．电势差与电势的关系
U AB A B
5、电场力做多少功，电荷电势能就变 重力做多少功，物体重力势能 W 化多少。 就变化多少。 G EP1 EP 2 EP
WAB EPA EPB EP
重力势能是相对的，与零势能面有关 6、电势能是相对的，与零电势能面有关
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势 能规定为零，或把电荷在大地表面上电势 能规定为零。 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从 该处移动到零势能位置所做的功
接触起电

（1）实质：电荷从一物体移到另一物体； （2）两个完全相同的物体相互接触后电荷 平分；（3）、电荷的中和：等量的异种电 荷相互接触，电荷相合抵消而对外不显电 性，这种现象叫电荷的中和；
感应起电

把电荷移近不带电的导体，可以使导体带 电；（1）电荷的基本性质：同种电荷相互 排斥、异种电荷相互吸引； （2）实质：使 导体的电荷从一部分移到另一部分；（3)感 应起电时，导体离电荷近的一端带异种电 荷，远端带同种电荷；
场强度为多少？
且两个场强方向相反。
A
P EB EA
B
+Q
解：A、B都在P点产生电场， +Q
Q 因为：E K 2 r
所以：E P K 27 KQ 4r 2
Q Q K 2 2 rA rB
答：P点场强为27KQ/4r2.
五、电场线 1．电场线
在电场中画一些曲线，使曲线上每 一点的切线方向与该点的场强方向一致.
7、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统 重力势能是物体和地球所共有的， 性 具有系统性 8、电势能是标量，但有正负 由此可见，电场力做功与重力做功，电势能 与重力势能都很相似，所以在学习电势能过 程中应该多联系重力做功与重力势能的关系 帮助理解电势能。
重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和 物体之间存在的吸引力

根据规定判断：正电荷受到的电场力方向和场强 方向相同，负电荷受到的电场力方向和场强方向 相反。 根据电场线判断：电场线上每一点的切线方向即 是该点的场强方向。 根据等势面判断：场强的方向总是垂直于等势面， 并由高的等势面指向低的等势面。


例 如图所示，为一条水平向右的电场线， 由此能确定a、b、c三点的场强方向吗？能 否判断三点的场强的大小？为什么？
第一章 电场
产生电荷的方式（电荷守恒定律） 电场力 电场 电场强度及电场线 电势和电势差 等势面 电容及带电粒子在电场中的运动

产生电荷的方式
摩擦起电 接触起电 感应起电

摩擦起电

（1）正点荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带 电荷； （2）负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶 棒所带电荷；（3）实质：电子从一物体转 移到另一物体；
三、 电势差（电压）
WAB 1、定义：U AB 单位电荷电场力做的功。 q （WAB、q、UAB都有正负号)
2、单位：伏特（V） 1V=1J/C 3、电势差是标量，但有正有负 4、决定的因素：只与电场及始末两点的位置有关，与 检验电荷以及电场力对检验电荷所做的功无关。 5、 UAB＝－UBA， UAC＝ UAB+UBC
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是 存在很大差异—存在两种电荷 正电荷顺电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动， 电场力做正功，电势能减少
3、单位：F 牛顿（N）； 4、电场强度的方向规定： q 库仑（C）；
E 牛顿/库仑（N/C）。 E的方向跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向相 同，跟负电荷在该点所受电场力 F 的方向相反。E是 矢量。
5、E的物理意义：描述该点的电场强弱和方向， 是 描述电场的力的性质的物理量。
F 注意：（1）E= 为定义式，适用于一切电场。 q
答案：BC
＋ ＋＋＋＋＋＋
+ + + + +
＿＿＿＿＿＿＿
任何带电体的周
+Q
围都存在电场
----
检验电荷：体
积比较小，带电 量也比较小，它 的引入不会影响 +q 原电场的部分
+Q
电场对放入其中的电荷 有电场力的作用
思考题：真空中两个正点电荷A、B所带电量
皆为Q，且相距为r,则距离A为r/3处的P点的电
电场中，电场力：电荷之 间的作用力
有重力就有重力势能Ep= mgh 有电场力就有相应的能， 叫电势能EP Ep由物体和地面间的相对 EP由电荷间的相对位置决定 位置决定 重力做功，重力势能改变 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 电场力作功，电势能改变 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加
2
2
②计算过程中电荷量取绝对值
③无论两电荷是否相等：F12 F21
一 、 电场的概念：
1、带电体周围存在的特殊物质。
2、任何带电体的周围都存在电场。
3、电场的基本性质；电场对放入其中 的电荷有电场力的作用，这种电荷间的作 用总是通过电场进行的。
二、电场强度：
1、定义:放入电场中某一点的检验电荷受到的电 场力 F 跟检验电荷的电量 q 的比值，叫这一点的电场 强度E。 F 2、定义式 E q
四、匀强电场的场强
（1）电场中 场强处处相同。
（2）大小： E=U/d
例：电场中有一点P，下列哪些说法是正确的？
A 若放在P点的检验电荷的电量减半，则P点的场强 减半。 B 若P点没有检验电荷，则P点的场强为零。 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点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向。
的等势面指向低电势的等势面．
3.几种常见电场的等势面分布：
电容及带电粒子在电场中的运动
Q c U
(定义式,计算式) 任何电容器
S c 4kd
平行板电容器
பைடு நூலகம்
单位：法（F） 1μ FF= F ；1pF= C电容器本身决定
F 。
带电粒子在电场中的运动