3高中物理必修三《电场强度》精品教学课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章 静电场
第三节 电场强度
复习提问: 1.什么是点电荷？ 带电体间距离远大于物体本身线度
电荷均匀分布的球体
2 .电荷之间的相互作用有什么规律？
在真空中两静止点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正
比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们
的连线上 。
F
k
q1q2 r2
库仑力与平时遇到的弹力、 摩擦力有没有区别？与我们 学过的哪些力有点类似？
A
-q
EA
问题3 真空中点电荷的电场强度如何？
∵
∴ 该点的场强为
E
F q
k
Q r2
∴
E
k
Q r2
Q是场源电荷的电量， r是场中某点到场源电荷的距离.
利用库仑定律和电场强度定义，推导点电荷 周围某点的电场强度
三 、点电荷的电场
（1）决定式：
E
k
Q r2
Q：场源电荷 r：电场中点到Q的距离
（2）适用条件：只适用于真空中点电荷
３．电场线不能相切．（原因：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）
４．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，因此可以用电场线的疏密 来表示电场强度的相对大小．
注意：
1．电场线不是电场中实际存在的曲线，是为了形象 地描述电场性质人为引入假想的线．
几种特殊电场的电场线分布
（一）点电荷的电场线分布
(二）等量异种电荷电场线分布
（三）等量同种电荷电场线分布
总结
１．电场线起于正电荷止于负电荷，电场线不闭合．对 于单个点电荷，正电荷,电场线指向无限远,负电荷，电 场线电场线从无限远指向负电荷.
２．电场线不能相交．（因为在电场中的任一点处只有 一个电场强度，方向唯一，如相交则该处出现两个场强 方向，所以不能相交）
二、电场强度
1.定义： 放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的 电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。
2.公式：
E=
F q
F——电场力 国际单位：牛（N） q——电量 国际单位：库（C） E——电场强度 国际单位：牛/库（N/C）
3.矢量性：
规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向 跟负电荷在该点所受电场力 F 的方向相反。
例1.(多选)下列说法正确的是( ) A． 只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场 B． 电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们 的感觉而客观存在的东西 C． 电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的 特征是对处在它里面的电荷有力的作用 D． 电场是人为设想出来的，其实并不存在 【答案】ABC
静止电荷所产生的电场- - - - 静电场
一、电场
1.定义： 电荷周围存在的能对其它电荷产生力作用的一种 物质
2 .基本性质： 对放入其中的电荷有力的作用， 这种力叫电场力。
电场看不见，又摸不着，我们怎样去描述其是 否存在及其强弱呢？
问题2：怎样去描述其是否存在及其强弱呢？ 初中是怎么感受磁场的存在的呢？
例1.关于电场强度的定义式
下列说法
中正确的是(
)
A．E和F成正比，F越大E越大
B．E和q成反比，q越大E越小
C．E的大小是由F和q的大小共同决定的
D．E的方向与+q受力F的方向相同
【答案】D
例2.关于电场力和电场强度，下列说法正确的是（ ） A．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致 B．电场强度的大小总是与电场力的大小成正比 C．正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致 D．电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度越大
显然，不同的电荷在电场中同一点所受的电 场力不同,但电场中同一点的电场显然又是一定 的, 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱.
电荷q在距Q较 远的B点，受到 的电场力小.
电荷q在距Q 较近的A点，受 到的电场力大.
同一试探电荷q在电场中的不同点 受到的电场力的大小是否相同?
实验发现： 1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同， 比值F/q是一定的。 2.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。 结 论 :F/q 能 反 映 电 场 中 某 点 电 场 力 的 性 质——电场的强弱。
4.物理意义： 反应电场本身的性质，体现电场的强弱与方向
F=Eq E的大小与方向与检验电荷有没有关系？
电场强度既有大小又有方向
物理学中规定：电场中某点的场强方向跟正电荷 在该点所受的电场力方向相同。
+Q
A
+q
EA FA
•根据规定：负电荷在电场中某点受到的电场力 的方向跟该点的场强方向相反。
+Q
FA
重力、磁极间的相互作用力
非接触力
问题1：像这样的力是怎么产生的呢？
1837年英国物理学家 法拉第提出电荷周围存在 电场，电场的基本性质是： 它对放入的电荷产生力的 作用。
电磁场 磁场—两个磁极之间的相互作用是通过磁场来传递的 电场—两个电荷之间的相互作用是通过电场来传递的
A
A的电场 B的电场
B
A受到的力是B产生 B受到的力是A产生 的电场对A的作用力 的电场对B的作用力
【答案】C
练习.（多选）一带电量为q的检验电荷在电场中某点 受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能 正确反映这三者关系的是：
F
A
B
C
D
【答案】BC
问题5：电场是看不见、摸不着的，有没 有形象描述电场的方法呢?
类比磁感线是如何表示磁场的呢?
四、Biblioteka Baidu场线
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲 线。曲线上每点的切线方向表示该点的电场 强度方向。曲线的疏密程度表示场的强弱。
类比
在电场中放入一个带电小球检验电场的存在与强弱， 我们把它称为- - 试探电荷（检验电荷） 而产生电场的那个电荷称为- - 场源电荷 （源电荷）
检验电荷：电量很小（不影响源电荷的电场）；
体积很小（可以当作质点）的电荷。
猜想： 能否用电场力的大小表示电
F
场的强弱？
+Q
不同的电荷q在电场的同一点所受的 电场力F是否相同？
（3）方向： 正电荷
+ 背离源电荷
负电荷
指向源电荷
-
（4）区别 E=F/q 定义式
任何电场
E
k
Q r2
决定式
真空中点电荷电场
问题4：如果真空中场源电荷不止一个点 电荷，如何求电场中某点的合场强
将试探电荷放入两个 点电荷产生的场中
E1 A
E
E2
+Q1
- Q2
结论：真空中多个点电荷在某点产生的合场强等于各 个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和。这就是场 强叠加原理。
第三节 电场强度
复习提问: 1.什么是点电荷？ 带电体间距离远大于物体本身线度
电荷均匀分布的球体
2 .电荷之间的相互作用有什么规律？
在真空中两静止点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正
比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们
的连线上 。
F
k
q1q2 r2
库仑力与平时遇到的弹力、 摩擦力有没有区别？与我们 学过的哪些力有点类似？
A
-q
EA
问题3 真空中点电荷的电场强度如何？
∵
∴ 该点的场强为
E
F q
k
Q r2
∴
E
k
Q r2
Q是场源电荷的电量， r是场中某点到场源电荷的距离.
利用库仑定律和电场强度定义，推导点电荷 周围某点的电场强度
三 、点电荷的电场
（1）决定式：
E
k
Q r2
Q：场源电荷 r：电场中点到Q的距离
（2）适用条件：只适用于真空中点电荷
３．电场线不能相切．（原因：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）
４．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，因此可以用电场线的疏密 来表示电场强度的相对大小．
注意：
1．电场线不是电场中实际存在的曲线，是为了形象 地描述电场性质人为引入假想的线．
几种特殊电场的电场线分布
（一）点电荷的电场线分布
(二）等量异种电荷电场线分布
（三）等量同种电荷电场线分布
总结
１．电场线起于正电荷止于负电荷，电场线不闭合．对 于单个点电荷，正电荷,电场线指向无限远,负电荷，电 场线电场线从无限远指向负电荷.
２．电场线不能相交．（因为在电场中的任一点处只有 一个电场强度，方向唯一，如相交则该处出现两个场强 方向，所以不能相交）
二、电场强度
1.定义： 放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的 电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。
2.公式：
E=
F q
F——电场力 国际单位：牛（N） q——电量 国际单位：库（C） E——电场强度 国际单位：牛/库（N/C）
3.矢量性：
规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向 跟负电荷在该点所受电场力 F 的方向相反。
例1.(多选)下列说法正确的是( ) A． 只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场 B． 电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们 的感觉而客观存在的东西 C． 电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的 特征是对处在它里面的电荷有力的作用 D． 电场是人为设想出来的，其实并不存在 【答案】ABC
静止电荷所产生的电场- - - - 静电场
一、电场
1.定义： 电荷周围存在的能对其它电荷产生力作用的一种 物质
2 .基本性质： 对放入其中的电荷有力的作用， 这种力叫电场力。
电场看不见，又摸不着，我们怎样去描述其是 否存在及其强弱呢？
问题2：怎样去描述其是否存在及其强弱呢？ 初中是怎么感受磁场的存在的呢？
例1.关于电场强度的定义式
下列说法
中正确的是(
)
A．E和F成正比，F越大E越大
B．E和q成反比，q越大E越小
C．E的大小是由F和q的大小共同决定的
D．E的方向与+q受力F的方向相同
【答案】D
例2.关于电场力和电场强度，下列说法正确的是（ ） A．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致 B．电场强度的大小总是与电场力的大小成正比 C．正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致 D．电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度越大
显然，不同的电荷在电场中同一点所受的电 场力不同,但电场中同一点的电场显然又是一定 的, 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱.
电荷q在距Q较 远的B点，受到 的电场力小.
电荷q在距Q 较近的A点，受 到的电场力大.
同一试探电荷q在电场中的不同点 受到的电场力的大小是否相同?
实验发现： 1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同， 比值F/q是一定的。 2.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。 结 论 :F/q 能 反 映 电 场 中 某 点 电 场 力 的 性 质——电场的强弱。
4.物理意义： 反应电场本身的性质，体现电场的强弱与方向
F=Eq E的大小与方向与检验电荷有没有关系？
电场强度既有大小又有方向
物理学中规定：电场中某点的场强方向跟正电荷 在该点所受的电场力方向相同。
+Q
A
+q
EA FA
•根据规定：负电荷在电场中某点受到的电场力 的方向跟该点的场强方向相反。
+Q
FA
重力、磁极间的相互作用力
非接触力
问题1：像这样的力是怎么产生的呢？
1837年英国物理学家 法拉第提出电荷周围存在 电场，电场的基本性质是： 它对放入的电荷产生力的 作用。
电磁场 磁场—两个磁极之间的相互作用是通过磁场来传递的 电场—两个电荷之间的相互作用是通过电场来传递的
A
A的电场 B的电场
B
A受到的力是B产生 B受到的力是A产生 的电场对A的作用力 的电场对B的作用力
【答案】C
练习.（多选）一带电量为q的检验电荷在电场中某点 受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能 正确反映这三者关系的是：
F
A
B
C
D
【答案】BC
问题5：电场是看不见、摸不着的，有没 有形象描述电场的方法呢?
类比磁感线是如何表示磁场的呢?
四、Biblioteka Baidu场线
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲 线。曲线上每点的切线方向表示该点的电场 强度方向。曲线的疏密程度表示场的强弱。
类比
在电场中放入一个带电小球检验电场的存在与强弱， 我们把它称为- - 试探电荷（检验电荷） 而产生电场的那个电荷称为- - 场源电荷 （源电荷）
检验电荷：电量很小（不影响源电荷的电场）；
体积很小（可以当作质点）的电荷。
猜想： 能否用电场力的大小表示电
F
场的强弱？
+Q
不同的电荷q在电场的同一点所受的 电场力F是否相同？
（3）方向： 正电荷
+ 背离源电荷
负电荷
指向源电荷
-
（4）区别 E=F/q 定义式
任何电场
E
k
Q r2
决定式
真空中点电荷电场
问题4：如果真空中场源电荷不止一个点 电荷，如何求电场中某点的合场强
将试探电荷放入两个 点电荷产生的场中
E1 A
E
E2
+Q1
- Q2
结论：真空中多个点电荷在某点产生的合场强等于各 个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和。这就是场 强叠加原理。