电场强度(刘玉兵)
高中物理《1.3电场强度》教案新人教版选修31(精)
安徽省合肥市32中高中物理选修3-1?电场强度?教案教学三维目标〔一〕知识与技能1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态.2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的.3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算.4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.〔二〕过程与方法通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。
〔三〕情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点:电场强度的概念及其定义式难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学过程〔一〕引入新课问题引入:电荷间的相互作用力是怎样产生的?〔二〕新课教学----- 第3节电场电场强度1、电场:启发学生从哲学角度认识电场,理解电场的客观存在性,不以人的意识为转移,但能为人的意识所认识的物质属性.利用课本图14-5说明:电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用.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.1〕电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场.特殊性:不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.物质性:是客观存在的,具有物质的根本属性——质量和能量.2〕根本性质:主要表现在以下几方面①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.可见,电场具有力和能的特征提出问题:同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同,这是什么因素造成的?引出电场强度的概念:因为电场具有方向性以及各点强弱不同,所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同,我们用电场强度来表示电场的强弱和方向.2、电场强度(E):由图可知带电金属球周围存在电场。
电势差与电场强度的关系(刘玉兵)
描述了电场具有力的性质, 电场强度E描述了电场具有力的性质,电势差U描述了 电场具有能的性质, 是矢量, 是标量. 电场具有能的性质,E是矢量,U是标量.E和U描述电场的 角度虽不同,但作为反映同一电场的两个物理量, 角度虽不同,但作为反映同一电场的两个物理量,一定存 在着的联系. 在着的联系.
电场力
移动电荷q做功
电势能的变化
F=Eq)
WAB=UABq
电场强度 (E)
?
电势差 (UAB)
一、电势差与电场强度的大小关系
如图所示, 如图所示,设在匀强电场E中,有一电荷量为q的带正电粒子在电场力作 用下由A点移到B点,则电场力做功, A、B间电势差为UAB ,相距l,AB与场 则电场力做功, 强方向的夹角为θ. B
(1)在匀强电场中,场强在数值等于沿场强方向每单位距 在匀强电场中, 离上的电势差. 离上的电势差. (2)适用条件:匀强电场,而且沿着场强的方向,即式中 适用条件:匀强电场,而且沿着场强的方向, 是沿场强方向两点间的距离. 的d是沿场强方向两点间的距离. (3)从 E = F / q 和 E =U / d 可知场强的单位V/m和 可知场强的单位V 是一致的, N/C是一致的,1V/m=1N/C. 注意:在非匀强电场中, 也有一定的关系, 注意:在非匀强电场中,E和U也有一定的关系, 但不像在匀强电场中的关系式那么简单. 但不像在匀强电场中的关系式那么简单.
U = Ed = 3.0 ×10 × 100 = 3.0 × 10 (V )
6 8
例2、下列说法正确的是 由公式U A.由公式U = Ed 得,在电场中两点间电势差 等于场强与两点间距离的乘积 由公式E U/d得 B.由公式E = U/d得,在匀强电场中沿电场线 方向上两点间距离越大, 方向上两点间距离越大,电场强度就越小 在匀强电场中, C.在匀强电场中,任两点间电势差等于场强和 这两点间距离的乘积 D.公式U = Ed只适用匀强电场 公式U Ed只适用匀强电场
电场强度课件(选修3-1)
根据产生电场的电荷是否静止,可将电场分为静电场和电流场;根据电场的空间分布特 性,可将电场分为匀强电场和非匀强电场。
详细描述
静电场是由静止电荷产生的电场,其特点是电场力是一个保守力,做功只与初末位置有 关。电流场是由运动电荷产生的电场,其特点是电场力做功不仅与初末位置有关,还与 路径有关。匀强电场是指空间中各点的电场强度大小和方向都相同的电场,而非匀强电
04
电场强度的应用
电场强度在日常生活中的应用
01
02
03
静电除尘
利用电场强度将空气中的 尘埃颗粒吸附到电极上, 从而达到净化空气的效果。
静电植绒
通过电场强度的应用,使 绒毛在高压静电场中带上 电荷,从而在底材上形成 绒毛图案。
静电复印
利用电场强度的原理,将 墨粉吸附到纸张上,从而 形成文字或图像。
电场强度的单位
总结词
电场强度的单位是牛/库或伏/米,符号分别是N/C和V/m。
详细描述
在国际单位制中,电场强度的单位是牛/库或伏/米。牛/库是电场力与试探电荷的电荷量的比值,伏/米是通过单 位面积的电势差与垂直于该面积方向的1米长度上的电势差的变化率。
03
电场强度的性质
电场强度的叠加原理
总结词
电场强度在工业生产中的应用
电子束焊接
利用高能电子束产生的电 场强度,将金属材料熔化 并连接在一起。
电子束加工
通过高能电子束对材料进 行切割、打孔等加工操作。
离子注入
利用电场强度加速离子, 将离子注入到固体材料中, 改变其物理和化学性质。
电场强度在科学研究中的应用
核磁共振谱
射电望远镜
利用电场强度对原子核施加磁场,测 量其共振频率,从而研究分子结构和 化学性质。
人教版高中物理选修3-1:《电场强度》【第1课时】教案设计
电场强度(刘玉兵)
如何理解电场强度? 电场强度是反映电场本身的性质(电 场强弱和方向)的物理量。
(1)E=F/q 为定义式,适用于一切电场。 (2)某点的电场强度的大小及方向取决于电场本身 (即场源电荷与位置),与检验电荷的正负、电量 的大小、有无及受到的电场力均无关。 (3)电场力: F=Eq
例3、电场中有一点P,下列哪些说法正确的是 A. 若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点 的场强减半。 B. C. 若P点没有试探电荷,则P点的场强为零。 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点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
想一想
两电荷不直接接触,它们之间的相互作用是怎
样产生的?
超距作用听起来很玄乎, 给科学披上了神秘的色彩,与 科学的本来面目相违背。科 学就是要把事物的来龙去脉 解释的真真切切,明明白白。 科学不是艺术.很多科学家认 为超距作用很荒谬,但一时找 不出来反对的理由,科学陷入 了困境。
法拉第提出电荷周围存在 电场,处在电场中的其它电荷受 到的作用力就是这个电场给予的。
F2 q
二、电场强度
1、场源电荷与试探电荷 2、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。
F (2)定义式: E q
(3)国际单位:牛/库(N/C) (4)电场强度是矢量: 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的方向相反
例4、下列关于电场强度的叙述正确的是 A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷 受到的电场力 B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的 电场力成正比 C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该 点所受电场力的方向 D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关
电势能(刘玉兵)!
重力势能和电势能类比
重力场中, 重力场中,重力做功与路 径无关 有重力就有重力势能E 有重力就有重力势能 p= mgh Ep由物体和地面间的相对 位置决定 重力做功, 重力做功,重力势能改变 重力做正功, 重力做正功,重力势能就减少 重力做负功, 重力做负功,重力势能就增加 电场中, 电场中,电场力做功与路 径无关 有电场力就有电势能E 有电场力就有电势能 P EP由电荷与电荷间的相对 位置决定 电场力作功,电势能改变 电场力作功, 电场力做正功, 电场力做正功,电势能就减少 电场力做负功, 电场力做负功,电势能就增加
A B
答案:电场方向由B→A; 点时电势能大。 答案:电场方向由B→A;B点时电势能大。 B→A
例2、下列说法中正确的是 在场强较小处, A、在场强较小处,电荷在该处的电势能也较小 B、电荷在场强为零处的电势能也为零 在场强相等的各点, C、在场强相等的各点,电荷的电势能必相等 在零势面处, D、在零势面处,任何电荷的电势能必为零
二、电势能
2、电场力做功与电势能的关系 电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。 电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。
即:WAB=EPA-EPB
二、电势能
1、电势能 电荷在电场中具有的由电荷间的相互作用而产生的势能。 电荷在电场中具有的由电荷间的相互作用而产生的势能。 2、电场力做功与电势能的关系 电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。 电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。
二、电势能
2、电场力做功与电势能的关系 E v
B A
E v
A
+
+
B
正电荷从A点移到B 正电荷从A点移到B点 静电力做正功, 时,静电力做正功,电荷的 电势能减少. 电势能减少.
高中物理 1.3电场强度教案 新人教版选修3-1(2篇)
电场强度教案一教材分析电场、电场强度的概念是电学中最重要的概念之一,它的研究方法和定义方法也是物理学中比较常见的方法。
本节内容表明电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是存在于电荷周围的一种特殊的物质,它最基本的特征是对放入其中的电荷具有力的作用。
正是利用电场的这一特性,我们通过研究试探电荷的所受静电力特点,引入了描述电场强弱的物理量─二教学目标(一)、知识与技能1.粗略了解物理学史上对电荷间相互作用力的认识过程。
2.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,电场是客观存在的一种特殊的形态。
3.理解电场强度的概念及其定义,会根据电场强度的定义进行有关的计算。
知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
4.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。
5.知道场强的叠加原理,并能应用这一原理进行简单的计算。
(二)、过程与方法1.经历“探究描述电场强弱的物理量”的过程,获得探究活动的体验。
2.领略通过电荷在电场中所受静电力研究电场、理想模型法、比值法、类比法等物理学研究方法。
(三)、情感态度与价值观1.体验探究物理规律的艰辛与喜悦。
2.学习科学家严谨科学的态度。
三教学重难点(一)教学重点1.探究描述电场强弱的物理量。
2.理解电场、电场强度的概念,并会根据电场强度的定义进行有关的计算。
(二)教学难点探究描述电场强弱的物理量。
四学情分析本节内容对于学生来说是一陌生的内容,且比较抽象,学生学起来有一定的困难,教师应进行适当启发引导五课前准备学生准备展示预习情况,老师准备幻灯片,计算机,铜丝,塑料笔六教学方法以“电荷间相互作用如何发生”、“如何描述电场的强弱”两大问题为主线展开,具体操作思路是:1.学生自学电场,培养学生阅读、汲取信息的能力。
2.通过实验模拟和定量分析的方法探究描述电场强弱的物理量。
3.通过练习巩固加深对电场强度概念的理解,探讨点电荷的电场及场强叠加原理。
《第九章 3 电场 电场强度》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版19必修第三册
《电场电场强度》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 学生能够理解电场的基本概念。
2. 掌握电场强度的定义及计算方法。
3. 了解电场强度与电势、电荷量的关系。
4. 培养学生的科学思维和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点:电场强度的概念及计算方法。
2. 教学难点:理解电场强度与电势、电荷量的关系,以及应用电场强度知识解决实际问题。
三、教学准备1. 准备教学用具:黑板、白板、投影仪、电场模拟器等。
2. 准备教学视频和案例,用于解释电场强度概念的应用。
3. 准备练习题和测试题,用于学生理解和掌握程度的评估。
4. 设计电场模拟实验,让学生通过亲手操作,直观感受电场强度。
四、教学过程:1. 导入新课:教师首先通过演示实验向学生展示静电现象,并让学生解释这些现象的原因。
教师根据学生的回答情况进行点评和纠正,并引入电场的概念。
2. 讲解电场强度:教师介绍电场强度的定义和物理意义,并通过实验数据和理论公式相结合的方式,帮助学生理解电场强度的大小和方向。
教师引导学生分析电场强度与电荷量的关系,并介绍常见电场的分布情况。
3. 探究电场强度与重力场强度比较:教师提出电场强度与重力场强度的比较问题,引导学生通过实验、计算、图表等方法进行分析,探究两者之间的异同。
教师鼓励学生发表自己的见解,并对学生的回答进行点评和补充。
4. 电场线与等势面:教师介绍电场线的概念和特点,并通过实验演示和图片展示,帮助学生理解电场线的分布和方向。
教师引导学生分析等势面的概念和特点,并介绍常见电场的等势面形状。
5. 课堂练习:教师提供一些与本节课内容相关的练习题,让学生进行课堂练习。
教师对学生的回答进行点评和纠正,并针对学生的问题进行有针对性的讲解。
6. 总结本节课内容:教师对本节课所学的电场强度、电场线和等势面的概念、公式、特点等进行总结,帮助学生梳理知识体系,加深对知识的理解和记忆。
7. 布置作业:教师根据本节课内容和学生掌握情况,布置适量的作业题,以帮助学生巩固和提高对知识的掌握程度。
3 电场 电场强度-人教版高中物理必修 第三册(2019版)教案
3 电场电场强度-人教版高中物理必修第三册(2019版)教案一、教学目标1.掌握电场强度的定义,可以运用电场强度计算电场强度大小。
2.熟练掌握电场强度的计算方法。
3.理解电荷在电场中运动的规律,能够运用电场强度计算电势差和电势能差。
4.熟练掌握电场线的画法和代表意义。
二、教学内容2.1 电场强度的定义和计算1.电场强度的定义:在电场中某一点的电力线方向上单位正电荷所受的电场力,称为该点的电场强度。
2.电场强度的计算公式:E=F/q,其中E为电场强度,F为电场力,q为单位正电荷的电荷量。
3.电场强度的单位为N/C。
2.2 电荷在电场中的运动1.电荷在电场中受到电场力的作用,其运动遵循库仑定律。
2.电势差的定义为两个点之间的电势能差值,计算公式为$\\Delta U = U_B-U_A$。
3.电势能差的计算公式为$\\Delta E_p=q\\Delta U$。
2.3 电场线1.电场线的定义:沿电场强度方向画出的曲线称为电场线。
2.电场线的特点:电场线始于正电荷,终于负电荷,不可相交。
3.电场线的数量表示电场强度大小和方向,现场可用电场线演示仪进行展示教学。
3.1 导入新课引导学生回顾前面学过的知识点,如电荷、电场力等,观察实验现象,引出本节课的学习内容。
3.2 讲解电场强度的定义和计算1.通过实验引导学生了解电场力和电场强度的区别,并介绍电场强度的定义。
2.让学生通过例题理解电场强度的计算过程。
3.对学生进行电场强度计算的讲解和演示。
3.3 讲解电荷在电场中的运动规律1.通过实验了解电荷在电场中的运动规律。
2.让学生通过例题了解电势差和电势能差的定义和计算过程。
3.4 讲解电场线的特点和画法1.通过实验对电场线的特点进行讲解。
2.使用电场线演示仪向学生展示电场线的画法和代表意义。
3.5 练习和巩固1.让学生在教师的指导下,利用所学知识进行练习和巩固。
2.定期进行课堂练习和测试,及时发现问题并解决。
湖北省高中物理《1.3 电场强度》教案 选修3-1.
1.3 电场强度【【教教学学目目标标】】1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态。
2.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的。
3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算。
4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算。
5.知道电场线及几种典型电场的电场线分布。
【【重重点点难难点点】】1.理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算。
2.知道电场线及几种典型电场的电场线分布。
【【教教学学方方法法】】讲练结合【【教教学学用用具具】】课 件【【教教学学过过程程】】一、电场1、电场的基本性质:对放入其中的电荷有力(电场力)的作用。
(1)电场的这种性质称为电场具有力的性质。
(2)电荷间的作用通过电场发生,是相互的。
2、电磁场:(1)电场和磁场一样,是客观存在的一种特殊形态的物质,统称为电磁场。
它跟由原子、分子组成的物质不同,几个电场可以同时占有同一个空间。
(2)物质的形式:场和实物3、静电场:二、电场强度(E )1、试探电荷与场源电荷:(1)试探电荷(检验电荷):电荷量小,体积小。
(2)场源电荷:2、电场强度:(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
F E q= (2)单位:牛/库(N/C ),伏特/米(V/m )1N/C = 1V/m(3)电场强度是矢量。
规定:电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的静电力方向相同,则负电荷在电场中某点所受的静电力方向跟该点的场强方向相反。
(4)场强是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷以及试探电荷的正负均无关。
(5)电场力:① 大小:F =qE② 方向:由q 的正负与E 的方向共同确定。
三、点电荷的电场1、真空中点电荷周围的电场:2kQ E r= 2、方向:(1)正点电荷的电场:(2)负点电荷的电场:3、F E q = 与2kQ E r=的区别: (1)F E q =是场强的定义式,适用于任何静电场,q 是试探电荷,E 与q 无关;2kQ E r =适用于真空中点电荷产生的电场,Q 是场源电荷,E 与Q 有关。
【备课推荐】学年高中物理(人教版)选修3-1教师文档 第1章 3 电场强度 Word版含解析
3电场强度[学习目标] 1.掌握电场强度的概念及公式,并会进行有关的计算.2.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理.3.会用电场线表示电场,并熟记几种常见电场的电场线分布特征.一、电场与电场强度[导学探究](1)电场的基本性质是什么?如何去探究电场的这种性质?(2)在空间中有一电场,把一带电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点,该电荷受到的静电力为F.若把带电荷量为2q的点电荷放在A点,则它受到的静电力为多少?若把带电荷量为nq的点电荷放在该点,它受到的静电力为多少?电荷受到的静电力F与电荷量q有何关系?答案(1)电场对放入其中的电荷有力的作用.可在电场中放一试探电荷,通过分析试探电荷的受力研究电场性质.(2)2F.nF.F与q成正比,即F与q的比值为定值.[知识梳理]1.电场及其性质电荷的周围存在着由它产生的电场,电荷之间的作用是通过电场发生的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.2.场源电荷和试探电荷场源电荷是激发或产生我们正在研究的电场的电荷.试探电荷是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷.3.电场强度(1)定义及公式:试探电荷在电场中某个位置所受的力与它的电荷量的比值叫电场强度.公式E=Fq,单位牛每库,符号为N/C.(2)物理意义:表示电场的强弱和方向.(3)方向:与正电荷在该点正电荷所受的静电力的方向相同,与负电荷在该点所受的静电力方向相反.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)根据电场强度的定义式E =Fq ,可知E 与F 成正比,与q 成反比.(×)(2)在电场中某点放入的试探电荷电量减半,则该点的电场强度也减半.(×)(3)电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同,当该点放置负电荷时,电荷受力方向反向,则该点电场强度方向也反向.(×)(4)P 点的电场强度越大,则同一电荷在P 点所受电场力越大.(√) 二、点电荷的电场[导学探究] (1)如图1所示,在正点电荷Q 的电场中有一试探电荷q ,已知q 到Q 的距离为r ,Q 对q 的作用力是多大?Q 在q 所在位置产生的电场的电场强度是多大?方向如何?图1(2)如果再有一正点电荷Q ′=Q ,放在如图2所示的位置,q 所在位置的电场的电场强度多大?图2答案 (1)根据库仑定律有F =k Qq r 2,所以Q 在q 所在位置产生的电场的电场强度为E =F q =k Q r 2,方向沿Qq 的连线由Q 指向q .(2)如图所示,Q 、Q ′分别对q 有力的作用,q 所受的静电力为两个力的合力F =F 21+F 22=2k Qq r2.所以q 所在位置的电场的电场强度为E =F q =2k Qr 2.[知识梳理]1.真空中点电荷的电场(1)场强公式:E =k Qr2,其中k 是静电力常量,Q 是场源电荷的电荷量.(2)方向:当Q 为正电荷时,E 的方向沿半径向外;当Q 为负电荷时,E 的方向沿半径向内. 2.电场强度的叠加场强是矢量,如果场源是多个点电荷时,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.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同.(×) (2)由E =kQr2知,E 与Q 成正比,而与r 2成反比.(√)(3)由E =kQr 2知,在以Q 为球心、r 为半径的球面上,各处场强大小相等,但方向不同.(√)(4)若空间有两个点电荷,则该空间某点的场强等于这两个点电荷产生电场的代数和.(×) 三、电场线与匀强电场[导学探究] (1)为了形象的描述电场,法拉第引入了电场线的概念.电场线是真实存在的吗? (2)电场线是如何表示电场方向和强弱的?(3)试画出点电荷、等量异种电荷、等量同种电荷及匀强电场周围的电场线. 答案 (1)电场线实际上不存在.(2)在电场中,某点电场线的切线方向表示该点电场强度的方向;电场线的疏密表示电场强度的相对大小,电场强度较大的地方电场线较密,反之较疏. (3)答案见知识梳理“几种特殊的电场线分布” [知识梳理] 1.电场线(1)电场线: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,电场线不是实际存在的线,而是为了形象描述电场而假想的线. (2)几种特殊的电场线分布,如图3所示.图3(3)电场线的特点①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.②电场线在电场中不相交.③在同一电场中,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.2.匀强电场(1)定义:如果电场中各点电场强度大小相等、方向相同,这个电场就叫做匀强电场.(2)特点:①电场方向处处相同,电场线是平行直线.②场强大小处处相等,电场线间隔相等.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)电场线是电场中实际存在的线.(×)(2)电场中的任意两条电场线都不可能相交.(√)(3)电场线的方向与带电粒子的受力方向一定相同.(×)(4)顺着电场线的方向,电场强度一定越来越小.(×)(5)电场线与电荷的运动轨迹一定重合.(×)一、对电场强度的理解电场强度的两个性质(1)唯一性:电场中某点的电场强度E是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关.电场中不同的地方,电场强度一般是不同的.(2)矢量性:电场强度描述了电场的方向,是矢量,其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同,与在该点的负电荷所受电场力的方向相反.例1真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图4所示.求:图4(1)q在M点受到的作用力;(2)M 点的场强;(3)拿走q 后M 点的场强; (4)M 、N 两点的场强哪点大?针对训练1 (多选)在电场中某点放入正点电荷q ,它受到的电场力F 方向向右.当放入负点电荷q 时,它受到的电场力F 方向向左.下列说法正确的是( )A.该点放入正电荷时,电场强度方向向右;放入负电荷时,电场强度方向向左B.该点电场强度大小为E =FqC.该点放入2q 的正点电荷时,电场强度变为原来的2倍D.该点电场强度的方向向右二、点电荷的电场 电场强度的叠加 1.E =F q 与E =k Qr2的比较:公式比较内容 E =FqE =k Q r 2本质区别 定义式 决定式 适用范围 一切电场真空中点电荷的电场 Q 与q 的意义 q 为检验(试探)电荷的电荷量 Q 为场源电荷的电荷量 关系理解E 的大小与F 、q 的大小无关E 的大小与Q 成正比2.电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则),常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等;对于同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算.例2 如图5所示,真空中,带电荷量分别为+Q 和-Q 的点电荷A 、B 相距r ,求:图5(1)两点电荷连线的中点O 的场强的大小和方向.(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A 、B 两点都为r 的O ′点的场强大小和方向针对训练2 如图6所示,在等边三角形ABC 的三个顶点上,固定三个正点电荷,电荷量的大小q ′<q ,则三角形ABC 的几何中心处电场强度的方向( )图6A.平行于AC边B.平行于AB边C.垂直于AB边指向CD.垂直于AB边指向AB三、电场线的理解和应用例3某电场的电场线分布如图7所示,下列说法正确的是()图7A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同1.电场线并不是粒子运动的轨迹.带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子所受合外力与初速度共同决定.电场线上各点的切线方向是场强方向,决定着粒子所受电场力的方向.轨迹上每一点的切线方向为粒子在该点的速度方向.2.电场线与带电粒子运动轨迹重合必须同时满足以下三个条件(1)电场线是直线.(2)带电粒子只受电场力作用或除电场力外的其它力的合力与电场力在同一直线上.(3)带电粒子初速度的大小为零或初速度的方向与电场线方向在一条直线上.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试探电荷在该点所受的静电力成正比B.场中某点的场强大小等于Fq ,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C.场中某点的场强方向是试探电荷在该点的受力方向D.公式E =F q 和E =k Qr2对于任何电场都是适用的2.如图8所示是某静电场的一部分电场线分布情况,下列说法中正确的是( )图8A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q 在A 点处受到的电场力比在B 点处受到的电场力大C.负电荷在B 点处受到的电场力的方向沿电场线的切线方向D.点电荷q 在A 点处的瞬时加速度比在B 点处的瞬时加速度小(不计重力)3.在一个等边三角形ABC 顶点B 和C 处各放入一个电荷量相同的点电荷时,测得A 处的场强大小为E ,方向与BC 边平行沿B 指向C ,如图9所示.拿走C 处的点电荷后,A 处电场强度情况将是( )图9A.大小仍为E ,方向由A 指向BB.大小仍为E ,方向由B 指向AC.大小变为E2,方向不变D.不能得出结论4.P 是点电荷Q 电场中的一点,P 到点电荷Q 的距离r =0.1 m ,将一个电荷量q =1.0×10-10C 的点电荷放到P 点,受到的电场力F =9.0×10-5N ,已知静电力常量k =9.0×109 N·m 2/C 2.求:(1)点电荷Q 在P 处产生的电场强度的大小.(2)点电荷Q 的电荷量.一、选择题(1~7题为单选题,8~10题为多选题) 1.下列说法中不正确的是( )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而产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D.场强的定义式E =Fq 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荷量2.一个试探电荷在电场中某点受到的电场力为F ,这一点的电场强度为E ,在下图中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是( )3.在电场中的某点放入电荷量为-q 的试探电荷时,测得该点的电场强度为E ;若在该点放入电荷量为+3q 的试探电荷,此时测得该点的场强为( ) A.大小为3E ,方向和E 相反 B.大小为E ,方向和E 相同 C.大小为3E ,方向和E 相同 D.大小为E ,方向和E 相反4.A 、B 是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B 点,其v -t 图象如图1所示.则此电场的电场线分布可能是( )图15.如图2所示,真空中O 点有一点电荷,在它产生的电场中有a 、b 两点,a 点的场强大小为E a ,方向与ab 连线成60°角,b 点的场强大小为E b ,方向与ab 连线成30°角.关于a 、b 两点场强大小E a 、E b 的关系,以下结论正确的是( )图2A.E a =33E bB.E a =13E bC.E a =3E bD.E a =3E b6.下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O 处电场强度最大的是( )7.如图3所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,∠MOP =60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为E 1;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点的电场强度大小变为E 2.那么,E 1与E 2之比为( )图3A.1∶2B.2∶1C.2∶ 3D.4∶ 38.某电场的电场线分布如图4所示,则( )图4A.电荷P带正电B.电荷P带负电C.a点的电场强度大于b点的电场强度D.正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力9.如图5所示,实线表示匀强电场中的一组电场线,一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a、b是轨迹上的两点,关于粒子的运动情况,下列说法中可能的是()图5A.该粒子带正电荷,运动方向为由a至bB.该粒子带负电荷,运动方向为由a至bC.该粒子带正电荷,运动方向为由b至aD.该粒子带负电荷,运动方向为由b至a10.如图6甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、M、N为轴上三点,放在M、N两点的试探电荷受到的静电力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示,则()图6A.M点的电场强度大小为2×103 N/CB.N点的电场强度大小为2×103 N/CC.点电荷Q在M、N之间D.点电荷Q在M、O之间二、非选择题11.如图7,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长为L=2.0 m.若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两个点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2.求:图7(1)两点电荷间的库仑力大小.(2)C点的电场强度的大小和方向.12.在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,a、b、c、d为相互垂直的过圆心的两条直线和圆周的交点.当把一试探电荷+q 放在d点恰好平衡时(如图8所示).图8(1)匀强电场场强E的大小、方向如何?(2)试探电荷+q放在点c时,受力F c的大小、方向如何?(3)试探电荷+q放在点b时,受力F b的大小、方向如何?3电场强度[学习目标] 1.掌握电场强度的概念及公式,并会进行有关的计算.2.理解点电荷的电场强度及场强叠加原理.3.会用电场线表示电场,并熟记几种常见电场的电场线分布特征.一、电场与电场强度[导学探究](1)电场的基本性质是什么?如何去探究电场的这种性质?(2)在空间中有一电场,把一带电荷量为q的试探电荷放在电场中的A点,该电荷受到的静电力为F.若把带电荷量为2q的点电荷放在A点,则它受到的静电力为多少?若把带电荷量为nq的点电荷放在该点,它受到的静电力为多少?电荷受到的静电力F与电荷量q有何关系?答案(1)电场对放入其中的电荷有力的作用.可在电场中放一试探电荷,通过分析试探电荷的受力研究电场性质.(2)2F.nF.F与q成正比,即F与q的比值为定值.[知识梳理]1.电场及其性质电荷的周围存在着由它产生的电场,电荷之间的作用是通过电场发生的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.2.场源电荷和试探电荷场源电荷是激发或产生我们正在研究的电场的电荷.试探电荷是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷.3.电场强度(1)定义及公式:试探电荷在电场中某个位置所受的力与它的电荷量的比值叫电场强度.公式E=Fq,单位牛每库,符号为N/C.(2)物理意义:表示电场的强弱和方向.(3)方向:与正电荷在该点正电荷所受的静电力的方向相同,与负电荷在该点所受的静电力方向相反.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)根据电场强度的定义式E =Fq ,可知E 与F 成正比,与q 成反比.(×)(2)在电场中某点放入的试探电荷电量减半,则该点的电场强度也减半.(×)(3)电场中某点的电场强度与正电荷受力方向相同,当该点放置负电荷时,电荷受力方向反向,则该点电场强度方向也反向.(×)(4)P 点的电场强度越大,则同一电荷在P 点所受电场力越大.(√) 二、点电荷的电场[导学探究] (1)如图1所示,在正点电荷Q 的电场中有一试探电荷q ,已知q 到Q 的距离为r ,Q 对q 的作用力是多大?Q 在q 所在位置产生的电场的电场强度是多大?方向如何?图1(2)如果再有一正点电荷Q ′=Q ,放在如图2所示的位置,q 所在位置的电场的电场强度多大?图2答案 (1)根据库仑定律有F =k Qq r 2,所以Q 在q 所在位置产生的电场的电场强度为E =F q =k Q r 2,方向沿Qq 的连线由Q 指向q .(2)如图所示,Q 、Q ′分别对q 有力的作用,q 所受的静电力为两个力的合力F =F 21+F 22=2k Qq r2.所以q 所在位置的电场的电场强度为E =F q =2k Qr 2.[知识梳理]1.真空中点电荷的电场(1)场强公式:E =k Qr2,其中k 是静电力常量,Q 是场源电荷的电荷量.(2)方向:当Q 为正电荷时,E 的方向沿半径向外;当Q 为负电荷时,E 的方向沿半径向内. 2.电场强度的叠加场强是矢量,如果场源是多个点电荷时,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.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)以点电荷为球心的球面上各点电场强度处处相同.(×) (2)由E =kQr2知,E 与Q 成正比,而与r 2成反比.(√)(3)由E =kQr 2知,在以Q 为球心、r 为半径的球面上,各处场强大小相等,但方向不同.(√)(4)若空间有两个点电荷,则该空间某点的场强等于这两个点电荷产生电场的代数和.(×) 三、电场线与匀强电场[导学探究] (1)为了形象的描述电场,法拉第引入了电场线的概念.电场线是真实存在的吗? (2)电场线是如何表示电场方向和强弱的?(3)试画出点电荷、等量异种电荷、等量同种电荷及匀强电场周围的电场线. 答案 (1)电场线实际上不存在.(2)在电场中,某点电场线的切线方向表示该点电场强度的方向;电场线的疏密表示电场强度的相对大小,电场强度较大的地方电场线较密,反之较疏. (3)答案见知识梳理“几种特殊的电场线分布” [知识梳理] 1.电场线(1)电场线: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,电场线不是实际存在的线,而是为了形象描述电场而假想的线. (2)几种特殊的电场线分布,如图3所示.图3(3)电场线的特点①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.②电场线在电场中不相交.③在同一电场中,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.2.匀强电场(1)定义:如果电场中各点电场强度大小相等、方向相同,这个电场就叫做匀强电场.(2)特点:①电场方向处处相同,电场线是平行直线.②场强大小处处相等,电场线间隔相等.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)电场线是电场中实际存在的线.(×)(2)电场中的任意两条电场线都不可能相交.(√)(3)电场线的方向与带电粒子的受力方向一定相同.(×)(4)顺着电场线的方向,电场强度一定越来越小.(×)(5)电场线与电荷的运动轨迹一定重合.(×)一、对电场强度的理解电场强度的两个性质(1)唯一性:电场中某点的电场强度E是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关.电场中不同的地方,电场强度一般是不同的.(2)矢量性:电场强度描述了电场的方向,是矢量,其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同,与在该点的负电荷所受电场力的方向相反.例1真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图4所示.求:图4(1)q在M点受到的作用力;(2)M 点的场强;(3)拿走q 后M 点的场强; (4)M 、N 两点的场强哪点大?答案 (1)1.0×10-8 N ,方向沿MO 指向Q(2)100 N/C ,方向沿OM 连线背离Q (3)100 N/C ,方向沿OM 连线背离Q (4)M 点场强大解析 (1)根据库仑定律,得F M =k Qq r 2=9.0×109×1.0×10-9×1.0×10-100.32N=1.0×10-8 N.因为Q 为正电,q 为负电,库仑力是吸引力,所以力的方向沿MO 指向Q .(2)M 点的场强E M =F M q =1.0×10-81.0×10-10N /C =100 N/C ,其方向沿OM 连线背离Q ,因为它的方向跟正电荷所受电场力的方向相同.(3)场强是反映电场的力的性质的物理量,它是由形成电场的电荷Q 及场中位置决定的,与试探电荷q 是否存在无关.故M 点的场强仍为100 N/C ,方向沿OM 连线背离Q . (4)由E ∝1r2得M 点场强大.针对训练1 (多选)在电场中某点放入正点电荷q ,它受到的电场力F 方向向右.当放入负点电荷q 时,它受到的电场力F 方向向左.下列说法正确的是( )A.该点放入正电荷时,电场强度方向向右;放入负电荷时,电场强度方向向左B.该点电场强度大小为E =FqC.该点放入2q 的正点电荷时,电场强度变为原来的2倍D.该点电场强度的方向向右 答案 BD解析 放入正电荷和负电荷时,该点的场强均向右,故A 错误,D 正确;根据电场强度的定义可知B 正确.该点放入2q 的正点电荷时,电场力变为原来的2倍,电场强度不变,故C 错误.二、点电荷的电场 电场强度的叠加 1.E =F q 与E =k Qr2的比较:公式比较内容 E =F qE =k Q r 2本质区别 定义式 决定式 适用范围 一切电场真空中点电荷的电场 Q 与q 的意义 q 为检验(试探)电荷的电荷量 Q 为场源电荷的电荷量 关系理解E 的大小与F 、q 的大小无关E 的大小与Q 成正比2.电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则),常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等;对于同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算.例2 如图5所示,真空中,带电荷量分别为+Q 和-Q 的点电荷A 、B 相距r ,求:图5(1)两点电荷连线的中点O 的场强的大小和方向.(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A 、B 两点都为r 的O ′点的场强大小和方向 答案 (1)8kQr 2,方向由A →B(2)kQr2,方向由A →B 解析 分别求+Q 和-Q 在某点的场强大小和方向,然后根据电场强度的叠加原理,求出该点的合场强.(1)如图甲所示,A 、B 两点电荷在O 点产生的场强方向相同,均由A →B .A 、B 两点电荷在O 点产生的电场强度大小E A =E B =kQ (r 2)2=4kQr 2.O 点的场强为:E O =E A +E B =8kQr 2,方向由A →B . (2)如图乙所示,E A ′=E B ′=kQr2,由矢量图所形成的等边三角形可知,O ′点的场强E O ′=E A ′=E B ′=kQr2,方向由A →B .针对训练2 如图6所示,在等边三角形ABC 的三个顶点上,固定三个正点电荷,电荷量的大小q ′<q ,则三角形ABC 的几何中心处电场强度的方向( )图6A.平行于AC 边B.平行于AB 边C.垂直于AB 边指向CD.垂直于AB 边指向AB 答案 C解析 如图所示,A 、B 点电荷在几何中心O 点产生的场强分别为kq OA 2、kqOB 2.又OA =OB =OC所以A 、B 电荷在O 点的合场强为kqOA 2,方向由O 指向C . C 点电荷在O 点产生的场强为kq ′OC 2,方向由C 指向O .所以A 、B 、C 三点电荷在O 点的合场强大小为kq OA 2-kq ′OC 2,因为q ′<q ,所以方向由O 指向C ,故选C.三、电场线的理解和应用例3 某电场的电场线分布如图7所示,下列说法正确的是( )图7A.c点的电场强度大于b点的电场强度B.若将一试探电荷+q由a点静止释放,它将沿电场线运动到b点C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.a点和b点的电场强度的方向相同答案 C解析电场线的疏密表征了电场强度的大小,由题图可知E a<E b,E d>E c,E b>E d,E a>E c,故选项C正确,选项A错误;由于电场线是曲线,由a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动,故选项B错误;电场线的切线方向为该点电场强度的方向,a点和b点的切线不在同一条直线上,故选项D错误.1.电场线并不是粒子运动的轨迹.带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子所受合外力与初速度共同决定.电场线上各点的切线方向是场强方向,决定着粒子所受电场力的方向.轨迹上每一点的切线方向为粒子在该点的速度方向.2.电场线与带电粒子运动轨迹重合必须同时满足以下三个条件(1)电场线是直线.(2)带电粒子只受电场力作用或除电场力外的其它力的合力与电场力在同一直线上.(3)带电粒子初速度的大小为零或初速度的方向与电场线方向在一条直线上.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试探电荷在该点所受的静电力成正比B.场中某点的场强大小等于Fq,但与试探电荷的受力大小及电荷量无关C.场中某点的场强方向是试探电荷在该点的受力方向。
湖南省隆回县万和实验学校高中物理 1.3 电场强度教案 新人教版选修3-1
湖南省隆回县万和实验学校2014年高中物理 1.3 电场强度教案新人教版选修3-1【教学目标】1、知道电荷相互作用是通过电场发生的;2、理解电场强度和电场线的概念。
3、用电场强度概念求点电荷产生电场的电场强度;4、知道几种典型电场的电场线分布。
5、以电场线描述电场为例,渗透用场线描述矢量场的方法重点:电场强度的概念及其定义式难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算【自主预习】1.英国物理学家、化学家首先提出场的概念。
他指出:电荷的周围存在,带电体间的相互作用是通过它们各自产生的传递的。
电场是一种特殊形态的,电场最基本的特征是,这也是检验空间是否存在电场的依据之一。
2.为研究电场而放进电场的电荷称为;产生电场的电荷称为。
3.电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量。
电场中某处的电场强度大小定义为放在该处的电荷受到的电场力跟该电荷的电量的。
电场强度的大小表示电场的,电场强度的方向就是电场的,且物理学中规定:电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的电场力的方向。
电场强度的单位是或。
4.E=F/q是电场强度的,适用于电场;仅适用于真空中点电荷的电场。
5.如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相,形成合电场。
这时某点的场强等于各个点电荷存在时在该点产生的场强的。
6.等量异种电荷和等量同种电荷连线上以及中垂线上电场强度各有怎样的规律?(1)等量异种点电荷连线上以中点O场强最小,中垂线上以中点O的场强为最大;等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小,等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,之间某位置场强必有最大值.(2)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反.【典型例题】一、场强的公式【例1】下列说法中,正确的是( )A.在一个以点电荷为中心,r为半径的球面上各处的电场强度都相同B.E=k Qr2仅适用于真空中点电荷形成的电场C .电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的静电力的方向D .电场中某点场强的方向与试探电荷的正负无关二、电场线的理解【例2】 如图1 所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线,若带电粒子q (|Q |≫|q |),由a 运动到b ,静电力做正功.已知在a 、b 两点粒子所受静电力分别为F a 、F b ,则下列判断正确的是( )A .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a >F bB .若Q 为正电荷,则q 带正电,F a <F bC .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a >F bD .若Q 为负电荷,则q 带正电,F a <F b三、电场强度【例3】.场源电荷Q =2×10-4 C ,是正点电荷;检验电荷q =-2×10-5 C ,是负点电荷,它们相距r =2 m ,且都在真空中,如图2所示.求:(1)q 在该点受的静电力.(2)q 所在的B 点的场强E B .(3)只将q 换为q ′=4×10-5 C 的正点电荷,再求q ′在B 点的受力及B 点的场强.(4)将检验电荷移去后再求B 点场强.四、电场强度的叠加【例4】如图3所示,在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种点电荷+Q ,在x 轴上C 点有点电荷-Q ,且CO =OD ,∟ADO =60°.根据上述说明,在x 轴上场强为零的点为________.如果C 点没有电荷的存在,x 轴上电场强度为零的点是________.【课后练习】1.由电场强度的定义式E =F q可知,在电场中的同一点( )A .电场强度E 跟F 成正比,跟q 成反比B .无论试探电荷所带的电荷量如何变化,F q 始终不变C .电场中某点的场强为零,则在该点的电荷受到的静电力一定为零D .一个不带电的小球在P 点受到的静电力为零,则P 点的场强一定为零2.如图4所示是静电场的一部分电场分布,下列说法中正确的是( )A .这个电场可能是负点电荷的电场B .点电荷q 在A 点处受到的静电力比在B 点处受到的静电力大C .点电荷q 在A 点处的瞬时加速度比在B 点处的瞬时加速度小(不计重力)D .负电荷在B 点处所受到的静电力的方向沿B 点切线方向3.在点电荷形成的电场中,其电场强度( )A .处处相等B .与场源电荷等距的各点的电场强度都相等C .与场源电荷等距的各点的电场强度的大小都相等,但方向不同D .场中各点的电场强度与该点至场源电荷的距离r 成反比4.电场强度E 的定义式为E =F q ,下面说法中正确的是( )A .该定义只适用于点电荷产生的电场B .上式中,F 是放入电场中的点电荷所受的静电力,q 是放入电场中的点电荷的电荷量C .上式中,F 是放入电场中的点电荷所受的静电力,q 是产生电场的电荷的电荷量D .库仑定律的表达式F =kq 1q 2r 2可以说是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的库仑力大小;而kq 1r 2可以说是点电荷q 1产生的电场在点电荷q 2处的场强大小 5.将质量为m 的正点电荷q 在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下述正确的是( )A .点电荷运动轨迹必与电场线重合B .点电荷的速度方向必定和所在点的电场线的切线方向一致C .点电荷的加速度方向必与所在点的电场线的切线方向一致D .点电荷的受力方向必与所在点的电场线的切线方向一致6.以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A .电场和电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅能在空间相交,也能相切B .在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线区域内的点的场强为零C .同一试探电荷在电场线密集的地方所受静电力大D .电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在7.如图5所示是在一个电场中的a 、b 、c 、d 四个点分别引入试探电荷时,电荷所受的静电力F 跟引入的电荷的电荷量之间的函数关系,下列说法正确的是( )A .这个电场是匀强电场B .这四点的电场强度大小关系是E d >E b >E a >E cC .这四点的场强大小关系是E b >E a >E c >E dD .无法比较E 值大小8.一负电荷从电场中A 点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到B 点,它运动的v -t 图象如图6所示,则两点A 、B 所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )9.在如图7所示的匀强电场中,有一轻质棒AB ,A 点固定在一个可以转动的轴上,B 端固定有一个大小可忽略、质量为m ,带电荷量为Q 的小球,当棒静止后与竖直方向的夹角为θ,求匀强电场的场强.10.如图8所示,正电荷Q 放在一匀强电场中,在以Q 为圆心、半径为r 的圆周上有a 、b 、c 三点,将检验电荷q 放在a 点,它受到的静电力正好为零,则匀强电场的大小和方向如何?b 、c 两点的场强大小和方向如何?答案:例1. BD解析 因为电场强度是矢量,有方向,故A 错误;E =k Q r 2仅适用于真空中点电荷形成的电场,B 正确;电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的静电力的方向,C 错误;电场中某点的场强仅由电场本身决定,与试探电荷无关,故D 正确.例2. A解析 从电场线分布可以看出,a 点电场线密,故E a >E b ,所以带电粒子q 在a 点所受静电力大,即F a >F b ;若Q 带正电,正电荷从a 到b 静电力做正功,若Q 带负电,正电荷从a 到b 静电力做负功,故A 项正确.例3解析 (1)由库仑定律得F =k Qq r 2=9×109×2×10-4×2×10-522 N =9 N 方向在A 与B 的连线上,且指向A .(2)由电场强度的定义:E =F q =k Q r 2所以E =9×109×2×10-422 N/C =4.5×105 N/C 方向由A 指向B .(3)由库仑定律F ′=k Qq ′r 2=9×109×2×10-4×4×10-522 N =18 N 方向由A 指向B ,E =F ′q ′=k Q r 2=4.5×105 N/C 方向由A 指向B . (4)因E 与q 无关,q =0也不会影响E 的大小与方向,所以移去q 后场强不变.例4.解析 在x 轴上由-Q 产生的电场强度方向沿水平方向,在C 点右侧水平向左,左侧水平向右,要想和等量的正电荷在x 轴上产生的合场强为零,该点应该出现在C 点的右侧,距离A 、B 、C 三个电荷相同的D 点上.答案 D 点拓展探究如果C 点没有电荷的存在,x 轴上电场强度为零的点是________.答案 O 点解析 C 点如果没有电荷存在,则变成等量同种电荷的电场,应该是O 点处的场强为零. 课后练习1答案 BC解析 电场强度是由电场本身所决定的物理量,是客观存在的,与放不放试探电荷无关.电场的基本性质是它对放入其中的电荷有静电力的作用,F =Eq .若电场中某点的场强E =0,那么F =0,若小球不带电q =0,F 也一定等于零,选项B 、C 正确.场强是描述电场强弱和方向的物理量,是描述电场本身性质的物理量.2. 答案 B解析 负点电荷的电场线是自四周无穷远处从不同方向指向负电荷的直线,故A 错.电场线越密的地方场强越大,由图知E A >E B ,又因F =qE ,得F A >F B ,故B 正确.由a =F m,a ∝F ,而F ∝E ,E A >E B ,所以a A >a B ,故C 错.B 点的切线方向即B 点场强方向,而负电荷所受静电力方向与其相反,故D 错.3. 答案 C4. 答案 BD5.答案 CD解析 正点电荷q 由静止释放,如果电场线为直线,电荷将沿电场线运动,但如果电场线是曲线,电荷一定不沿电场线运动(因为如果沿电场线运动,其速度方向与受力方向重合,不符合曲线运动的条件),故A 选项不正确;由于点电荷做曲线运动时,其速度方向与静电力方向不再一致(初始时刻除外),故B 选项不正确;而点电荷的加速度方向,即电荷所受静电力方向必与该点场强方向一致,即与所在点的电场线的切线方向一致,故C 、D 选项正确.6. 答案 CD解析 电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线;我们规定电场线上某点的切线方向就是该点电场的方向,电场线的疏密反映电场的强弱.所以利用电场线可以判断电场的强弱和方向以及带电粒子在电场中的受力大小及方向.7. 答案 B解析 对图象问题要着重理解它的物理意义,对于电场中给定的位置,放入的试探电荷的电荷量不同,它受到的静电力不同.但是静电力F 与试探电荷的电荷量q 的比值F q即场强E 是不变的量,因为F =qE ,所以F 跟q 的关系图线是一条过原点的直线,该直线斜率的大小即表示场强的大小,由此可得:E d >E b >E a >E c ,故B 正确.8.答案 C解析由v-t 图象知,负电荷由A 点运动到B 点做变加速直线运动,说明它所受静电力方向由A 指向B,且静电力逐渐增大,所以AB 电场线上电场方向B →A,且E 变大.9.答案 mg tan θQ解析 小球受重力mg 、棒拉力F T ,还应受到水平向右的静电力F ,故Q 为正电荷,由平衡条件:F T sin θ-F =0,F T cos θ=mg所以F =mg tan θ又由F =QE ,得E =mg tan θQ 10.答案kQ r 2,方向向右 E b =2kQ r 2,方向向右 E c =2kQ r 2,方向指向右上方,与ab 连线成45°角解析 点电荷Q 周围空间的电场是由两个电场叠加而成的.根据题意可知,Q 在a 点的场强和匀强电场的场强大小相等、方向相反,所以匀强电场的场强大小为E =kQ r 2,方向向右.在b 点,两个电场合成可得E b =2kQ r2,方向向右. 在c 点,两个电场合成可得E c =2kQ r 2,方向指向右上方,与ab 连线成45°角.。
电势(刘玉兵)
二、等势面 几种带电体周围的等势面和电场线
二、等势面 几种带电体周围的等势面和电场线
二、等势面 几种带电体周围的等势面和电场线
二、等势面 几种带电体周围的等势面和电场线
二、等势面 等势面的特点
(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷,电场 在同一等势面上的任意两点间移动电荷, 力不做功。 力不做功。 (2)电场线跟等势面垂直,且由电势较高的等势面 电场线跟等势面垂直, 指向电势较低的等势面。 指向电势较低的等势面。 (3)等势面密处场强大,等势面疏处场强小 等势面密处场强大, (4)不同等势面在空间不相交。 不同等势面在空间不相交。
例11、一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的 11、一带电粒子射入一固定在O 电场中,粒子运动轨迹如下图虚线a 所示, 电场中,粒子运动轨迹如下图虚线a、b、c所示,图 中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力, 中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力, 则可以断定 A.此粒子一直受到静电排斥力 A.此粒子一直受到静电排斥力 B.粒子在 点的电势能一定大于a 粒子在b B.粒子在b点的电势能一定大于a点的电势能 C.粒子在 点的速度一定大于a 粒子在b C.粒子在b点的速度一定大于a点的速度 D.粒子在 点和c 粒子在a D.粒子在a点和c点速度大小相等
· ·
A
q M
Q1
O
·
N
·
Q2
B
例12.直角三角形的斜边倾角为30°,底边BC长为2L, 12.直角三角形的斜边倾角为30 30° 底边BC长为2L BC长为2L, 处在水平位置,斜边AC是光滑绝缘的,在底边中点O AC是光滑绝缘的 处在水平位置,斜边AC是光滑绝缘的,在底边中点O处放置一 正电荷Q 一个质量为m 电量为q 正电荷Q,一个质量为m,电量为q的带负电的质点从斜面顶端 沿斜边滑下,滑到斜边上的垂足D时速度为V A沿斜边滑下,滑到斜边上的垂足D时速度为V。 求该质点滑 到斜边底端C点时速率Vc为多少? Vc为多少 到斜边底端C点时速率Vc为多少? 解:根据几何关系,OD=OC,C和D在同一个等势面上,从D到C, 根据几何关系,OD=OC, 在同一个等势面上, 电场力不做功. 电场力不做功. 从D到C,根据动能定理有 C,根据动能定理有
高中物理必修三同步专题讲义:02 B电场及电场强度 中档版(教师版)
电场及电场强度知识点:电场及电场强度一、电场1.电场:存在于电荷周围的一种特殊物质,电荷之间的相互作用是通过电场产生的.2.电场像分子、原子等实物粒子一样具有能量,电场是物质存在的一种形式.二、电场强度1.试探电荷与场源电荷(1)试探电荷:为了研究电场的性质而引入的电荷,其是电荷量和体积都很小的点电荷.(2)场源电荷:激发电场的带电体所带的电荷,也叫源电荷.2.电场强度(1)定义:放入电场中某点的试探电荷所受的静电力跟它的电荷量的比值,叫作该点的电场强度.(2)定义式:E=Fq,q是试探电荷的电荷量.(3)单位:牛每库(N/C).(4)方向:电场强度是矢量,电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同,与负电荷在该点所受静电力的方向相反.三、点电荷的电场电场强度的叠加1.真空中点电荷的电场(1)场强公式:E=k Qr2,其中k是静电力常量,Q是场源电荷的电荷量,r是点电荷到电场中该点的距离.(2)方向:如果以Q为中心作一个球面,当Q为正电荷时,E的方向沿半径向外;当Q为负电荷时,E的方向沿半径向内.2.电场强度的叠加场强是矢量,如果场源是多个点电荷时,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.四、电场线匀强电场1.电场线(1)概念: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.(2)特点①电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷.②电场线在电场中不相交.③在同一电场中,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.2.匀强电场(1)概念:如果电场中各点的电场强度的大小相等、方向相同,这个电场就叫作匀强电场.(2)特点:①电场方向处处相同,电场线是平行直线.②场强大小处处相等,电场线疏密程度相等.(3)实例:相距很近、带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除外),可以看作匀强电场.技巧点拨一、电场强度1.电场强度的大小和方向都是由电场本身所决定的,与试探电荷无关.2.电场强度是矢量,其方向与在该点的正电荷所受静电力的方向相同,与在该点的负电荷所受静电力的方向相反.3.公式E=Fq可变形为F=qE:正电荷所受静电力方向与电场强度方向相同,负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反.二、点电荷的电场电场强度的叠加1.点电荷场强公式:E=k Qr2.2.E=Fq与E=k Qr2的比较公式比较内容E=FqE=k Qr2本质区别定义式决定式适用范围一切电场真空中点电荷的电场Q与q的意义q表示试探电荷的电荷量Q表示场源电荷的电荷量关系理解E的大小与F、q的大小无关E的大小与Q成正比3.电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则);对于同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算.三、电场线1.电场线是为了形象地描述电场而假想的线,实际上是不存在的.2.电场线每点的切线方向与该点的电场强度方向相同.3.几种特殊的电场线分布,如图所示.例题精练1.(沙河口区校级月考)如图所示,在某一点电荷Q产生的电场中,有a、b两点。
新疆克拉玛依市第十三中学高中物理 1.3 电场强度(第二
新疆克拉玛依市第十三中学高中物理 1.3 电场强度(第二课时)教案新人教版选修3-1教学三维目标(一)知识与技能1.知道电场线,知道各种点电荷周围电场线的分布特点2.理解电场强度、电场力、电场线三者间的关系,会根据电场线判断电场强度的大小、方向。
3.能判断带电粒子在电场中运动时的受力、速度、加速度、动能等变化情况.4、知道匀强电场的电场线分布特点。
(二)过程与方法通过分析在电场中的不同点,电场强度、电场力、电场线三者间关系,使学生理解电场强度的概念;知道结合力学知识综合分析带电粒子运动的一般方法。
(三)情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点:电场强度与电场线的关系难点:对电场概念的理解、应用电场的知识进行综合的分问题析教具:实物投影教法:讲练结合教学过程:(一)复习:等量正点电荷Q固定在如图所示的菱形长对角线两端,a、b为该菱形的短对角线端点,O为两对角线交点。
下列措施中能让a点的电场强度等于零的有A.在O点固定点电荷-Q/4 B.在O点固定点电荷-4QC.在b点固定点电荷-Q D.在b点固定点电荷+Q(二)新课教学1、电场线(1)电场线: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的方向。
指出:电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。
(2)电场线的基本性质①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).③静电场中电场线始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远.它不封闭,也不在无电荷处中断.④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)④电场线绝不能等同于带电粒子在电场中的运动轨迹,当电场线为直线,带电粒子的初速度为0或沿电场线时,轨迹才会沿电场线。
2、介绍各种点电荷电场线的分布情况。
电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状匀强电场平行的、等间距的、同向的直线3、匀强电场(1)定义:电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.(2)匀强电场的电场线:是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如,两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中,除边缘附近外,就是匀强电场.如图14.3-1.4.讨论电场力与电场强度的区别于联系物理量比较内容电场力电场强度物理意义电荷在电场中所受力反映电场的力的属性决定因素由电场和电荷共同决定仅由电场自身决定大小F=qE E=F/q方向正电荷受力与E同向负电荷受力与E反向规定E的方向为正电荷在该点的受力方向区别单位N N/C(或V/m)联系F=qE(普遍适用)例1:如图所示的四个电场线图,一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大,那么它是在哪个图示的电场中运动. ( )巩固练习:1、在电场中某一点,当放入正电荷时受到的电场力向右,当放入负电荷时受到电场力向左,下列说法正确的是:A.当放入正电荷时,该点的场强向右,当放入负电荷时,该点的场强向左B.只有在该点放入电荷时,该点才有场强C.该点的场强方向一定向右D.以上说法均不正确2、真空中,两个等量异种点电荷电量数值均为q,相距r.两点电荷连线中点处的电场强度的大小为:A. B.2kq/r2 C.4k/r2 D.8kq/r23.真空中,A,B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2,已知两点电荷间引力为10N,Q1=1.0×10-2C,Q2=2.0×10-2C.则Q2在A处产生的场强大小是________N/C,方向是________;若移开Q2,则Q1在B处产生的场强的大小是________N/C,方向是________.4、如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的电荷运动轨迹,a、b为运动轨迹上的两点,可以判定()A、电荷在a点速度大于在b点速度B、该电荷一定为负电荷C、电荷在a点的加速度大于在b点的加速度D、a点的动能小于b点的动能作业布置:板书设计:教学反馈:。
- 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)。
如何描述电场的强弱程度? 如何描述电场的强弱程度?
F4 D q C q F2 B +Q A q 实验表明:同一检验电荷q 实验表明:同一检验电荷q在电场中的不同位置受到的电 F1 场力各不相同,在距Q近的点受到的电场力大,在距Q 场力各不相同,在距Q近的点受到的电场力大,在距Q远的点受 到的电场力小,这个现象说明在电场中的不同位置, 到的电场力小,这个现象说明在电场中的不同位置,电场的强 弱程度不同,所以, 弱程度不同,所以,我们应当寻找一个合适的物理量来表示电 场的强弱程度。 场的强弱程度。 q F3
三、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 电场强度是矢量,
E+
P
+ Q1
−Q2
三、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 电场强度是矢量, 一个半径为R 均匀带电球体 或球壳) 带电球体( 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、 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。 电荷产生的电场相同。
Q Q:场源电荷 决定式: ⑴决定式: E = k 2 r r:电场中点到Q的距离 电场中点到Q的距离 只适用于真空中点电荷 方向: ⑵方向:
+
-
正点电荷电场方向背离电荷;负点电荷电场方向指向电荷 点电荷电场方向背离电荷; 点电荷电场方向指向电荷 背离电荷 指向
F Q E = 与 E = k 2 有何区别 有何区别? q r
例11、如图所示,用金属丝弯成半径为r的圆环, 11、如图所示,用金属丝弯成半径为r的圆环, 但在A 之间留有宽度为d的间隙, 但在A、B之间留有宽度为d的间隙,且d《r。将电量 的正电荷均匀分布于金属丝上, 为Q的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场 强度。 强度。
A
d
B 方向由圆心指向间隙中心
F1 F2 F3 F4 = = = q1 q2 q3 q4
这个比值不随检验电荷电量变化, 这个比值不随检验电荷电量变化,说明它与检验电荷无 它只与电场中这点( 的位置有关。 关,它只与电场中这点(P)的位置有关。
如何描述电场的强弱程度? 如何描述电场的强弱程度?
F2 B +Q A q F1 我们将同一个检验电荷放在电场中不同的点进行检测, 我们将同一个检验电荷放在电场中不同的点进行检测,发 同一个检验电荷在电场中不同的点所受的电场力F 现:同一个检验电荷在电场中不同的点所受的电场力F跟他的电 荷量的比值一般不相同.在比值大的点, 荷量的比值一般不相同.在比值大的点,检验电荷所受的电场力 说明该点的电场强; F大,说明该点的电场强; 这个比值的大小可以反映电场中不同 点的电场的强弱程度,因此, 点的电场的强弱程度,因此,我们用这个比值来定义一个反映电 场性质的物理量------电场强度. ------电场强度 场性质的物理量------电场强度. q
8kQ E 答案: 答案: = r 2
kQ E= 2 r
例10、在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带 10、 轴上有两个点电荷,一个带正电Q 负电负电-Q2,且Q1=2Q2.用E1和E2分别表示两个电荷所产生的 场强的大小,则在x 场强的大小,则在x轴上 之点只有一处;该处合场强为0. A. E1 = E2之点只有一处;该处合场强为0. 之点共有两处;一处合场强为0, 0,另一处合 B. E1 = E2之点共有两处;一处合场强为0,另一处合 场强为2 场强为2 E2. 之点共有三处;其中两处合场强为0, 0,另一 C. E1 = E2之点共有三处;其中两处合场强为0,另一 处合场强为2 处合场强为2 E2. D. E1 = E2之点共有三处;其中一处合场强为0,另两 之点共有三处;其中一处合场强为0,另两 0, 处合场强为2 处合场强为2 E2.
Q
r
P
Q E=k 2 r
Q
r
P
例8、真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为Q,且 真空中两个正点电荷A 则距离A /3处的 点的电场强度为多少? 处的P 相距为r,则距离A为r/3处的P点的电场强度为多少?
A +Q P B +Q
答案: 点场强为27 答案:P点场强为27kQ/4r2.
+Q和 例9、如图,真空中,带电量分别为+Q和-Q 、如图,真空中,带电量分别为+Q 的点电荷A、B相距r, A、B相距r,则 的点电荷A、B相距r,则: 两点电荷连线的中点O的场强多大? (1)两点电荷连线的中点O的场强多大? 在两电荷连线的中垂线上, A、B两点都 (2)在两电荷连线的中垂线上,距A、B两点都 点的场强多大? 为r的P点的场强多大?
例4、下列关于电场强度的叙述正确的是 A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷 受到的电场力 B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受的 电场力成正比 C.电场中某点的场强方向就是检验电荷在该 点所受电场力的方向 D.电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关
二、电场强度
1、场源电荷与试探电荷 2、电场强度 3、真空中点电荷的场强
例3、电场中有一点P,下列哪些说法正确的是 电场中有一点P A. 若放在P点的试探电荷的电量减半, 若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点 的场强减半。 的场强减半。 B. C. 若P点没有试探电荷,则P点的场强为零。 点没有试探电荷, 点的场强为零。 P点的场强越大,则同一电荷在P P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的 点的场强越大 电场力越大。 电场力越大。 D. P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
特点: 特点: 沿点电荷的连线, a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大 b、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同, 两点电荷连线中垂面(中垂线) 场强方向均相同, 且总与中垂面(中垂线)垂直 且总与中垂面(中垂线) c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等距 在中垂面(中垂线) 与两点电荷连线的中点0 离各点场强相等。 离各点场强相等。
如图所示,在点电荷Q的电场中, 例7、如图所示,在点电荷Q的电场中,A点的 场强为100 100牛 点的场强为36 36牛 AC的 场强为100牛/库,C点的场强为36牛/库,B是AC的 中点, 在同一直线上, 中点 , 且 A 、 B 、 C 在同一直线上 , 求 B 点的电场强 度。
答案: 答案:56.25N/C
如何理解电场强度? 如何理解电场强度? 电场强度是反映电场本身的性质( 电场强度是反映电场本身的性质(电 场强弱和方向)的物理量。 场强弱和方向)的物理量。
为定义式,适用于一切电场。 (1)E=F/q 为定义式,适用于一切电场。 一切电场 (2)某点的电场强度的大小及方向取决于电场本身 场源电荷与位置),与检验电荷的正负 ),与检验电荷的正负、 (即场源电荷与位置),与检验电荷的正负、电量 的大小、有无及受到的电场力均无关。 的大小、有无及受到的电场力均无关。 及受到的电场力均无关 (3)电场力: F=Eq 电场力:
例1.
下面关于电场的叙述正确的是
A.两个未接触的电荷发生了相互作用,一定是 两个未接触的电荷发生了相互作用, 电场引起的 B.只有电荷发生相互作用时才产生电场 C.只要有电荷存在,其周围就存在电场 只要有电荷存在, D.A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A 电荷受到B电荷的作用, 电荷的电场对A 电荷的作用
例2、下列说法中正确的是 A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场 只要有电荷存在, B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依 电场是一种物质,它与其他物质一样, 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而产生的,电场 电荷间的相互作用是通过电场而产生的, 最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用 D.场与实物是物质存在的两种不同的形式 D.场与实物是物质存在的两种不同的形式
二、电场强度
1、场源电荷与试探电荷 2、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 定义: 的电量的比值叫该点的电场强度 简称场强。 电场强度, 的电量的比值叫该点的电场强度,简称场强。
F 定义式: (2)定义式: E = q
(3)国际单位:牛/库(N/C) 国际单位: N/C) (4)电场强度是矢量: 电场强度是矢量: 规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向跟 规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向跟负电 在该点所受电场力 电场力的 荷在该点所受电场力的方向相反
适用范围 电荷的意义 q是检验电荷 E与q无关 Q是场源电荷 E与Q成正比
F E= q
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
的几种不同理解, 例5、对公式 E=kQ/r2 的几种不同理解,正确的是 r→0时 A.当r→0时,E→∞ r→∞时 B.当r→∞时,E→0 某点的场强与点电荷Q C.某点的场强与点电荷Q的大小无关 在以点电荷Q为中心, 为半径的球面上, D.在以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各 处的电场强度都相同
用什么可以检验空间存在看不见又 摸不着的电场? 摸不着的电场?
试探电荷
+Q
+ q0
F
场源电荷
二、电场强度
1、场源电荷与试探电荷 场源电荷:产生电场的电荷。 场源电荷:产生电场的电荷。 试探电荷: 试探电荷:放入电场中探测电场性质的电荷 试探电荷必须具备条件: 试探电荷必须具备条件: 电量足够小; 点电荷。 (1)电量足够小;(2)点电荷。
特点: 特点: 离点电荷越近,电场线越密, a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大 以点电荷为球心作个球面, b、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处处相等, 与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等, 方向不同。 方向不同。
(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线 分布
想一想
两电荷不直接接触, 两电荷不直接接触,它们之间的相互作用是怎 样产生的? 样产生的?