人教版高中物理选修3-1电场-电场强度课件

例：正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作
减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力
不计C），则可以确定它所处的电场可能是：
（P Q）
P
Q
PQ
PQ
A
B
C
D
例 电场线就是点电荷在电场中的 运动轨迹，这个说法正确吗？
例 电场线就是点电荷在电场中 的运动轨迹，这个说法正确吗？
答：这个说法是错误的。电场线不是电荷 的运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是 速度的方向，而电场线的切线方向是正电 荷的受力方向和加速度方向（负电荷则相 反）。要使两条曲线能重合，要满足一些 特殊条件，例如：①电场线是直线；②电 荷初速度为零或初速度方向与电场线在同
a
b
C. F3 D. F4
F1
F4
F2 c
F3
❖ 如图所示，半经为r的硬橡胶圆环上带有均匀 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 部分在圆心O处产生的场强多大？方向如何？
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。
的电场线，如图b则是方向在电场线上，a、b两
处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之
间的函数图线，则：（ B ）
A、点电荷是正电荷，位置在B侧
B、点电荷是正电荷，位置在A侧
C、点电荷是负电荷，位置在AF侧 a
D、点电荷是a 负电荷b ，位置在B侧
b
A
B
q
课堂训练
在真空中有两个点电荷q1和q2，分 别位于A和B，相距20 cm，q1为 4×10-8 C，q2为－8×10-8 C。则在 AB连线上A点的外侧离A 点20 cm处 的D点场强大小、方向如何?
（4）②式中，Q是产生电场的电荷的电量
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， 如何求某点的场强？
3、电场的叠Biblioteka Baidu:
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。
1） 如图，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。
P.
E1 E
E2
+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
Q
r
P
荷量相等的 点电荷产生 的电场相同
Q Ek
r2
Q
r
P
快乐体验
如图，在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C
和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m。求电场中A点的场强。
A解点：与点两电个荷点Q1电和荷Q2的的距电离场r在相A等点，的r场=0.1m。 强 它分 们别 大为 小相E1和等E，2，方向如图中所示。合 场强E在E1和E2的夹角的平分线上，
E1 AE
E2
合此场平强分E线的跟大Q小1和为Q2的连线平行。
E= E1cos60°+ = 2E1cos60°=
E22rck2oQs1 60c°os60°
Q1
Q2
代入数值得：E=2.7×104 N/C
练习. 如图，在x轴上的x = -1和x =1两点分
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。并求在x = -3点
处的合场强方向。
- 4Q +9Q
-5 -3 -1 1
例：如图所示，三个完全相同的的金属小球 a、
b、c位于等边三角形的三个顶点上，a和c带
正电，a所带电量的大小比b小。已知c受到a
和b的静电力的合力可用图中D四条有向线段的
一条来表示，它应是［ ］
A. F1 B. F2
课堂训练
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：如图a所示，A、B是一个点电荷产生的电场
D、AB两点的场强方向不能确定
A
B
课堂训练
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点的电场强度 5×1N03 /C; 把试探电荷的电量减少为2 ×101×-91C0-5,则检
验电荷所受的电场力为 N. 如果把这 个试探电荷取5×走103，则P点的电场强度为
例：如图，是静电场的一部分电场线的分布，
下列说法正确的是：（ B）
A、这个电场只能是负电荷的电场
B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA
C、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aA>aB
（不计重力）
B
D、负电荷在B点A 处受到的电场力方向沿B点切 线方向
课堂训练
电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（ ）C
q是检验电 荷，E与q 无关 Q是场源电 荷，E与Q 成正比
例、关于
E
F ……①和
q
Q
E k r 2 ……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
《电场强度》
一、电荷间相互作用力引发的思考：
二、如何分析电荷A和B间的相互作用：
A
电荷
？
B
电荷
三、法拉第提出场的概念
电A荷
？
电B荷
四.电场：
1、定义: 存在于带电体周围的特殊物质。
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。
3、具体是什么影响了电场力的大小
五.电场强度： 用什么可以检验空间存在看不见又摸
电场强度是描述电场本身的力的性质的物 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和点 的位置决定，与检验电荷无关。数值上等于单 位电荷在该点所受的电场力。
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1、点电荷的电场
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？
场强度，简称场强。
2）、 公式：
E F q
3）、 单位：牛顿/库仑（N/C）
4）、 方向： 矢量
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 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。（“离+Q而去，向-Q而来”）
5）、电场强度的物理意义：
特点： a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大 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，方向不同。
2）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
特点： 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，且总与中垂面 （ c、中在垂中线垂）面垂（直中垂线）上，与两点电荷连线的中 点0等距离各点场强相等。
不着的电场？
1、电场的检验
1）、检验方法：
把一个带电体放入其中，看是否受到 力的作用。
2）、检验电荷：
用来检验电场的电量很小（不影响原 电场）；体积很小（可以当作质点）的 电荷，也称点电荷。
能否就用检验电荷所受的电场力来描 述某点电场的强弱？
2.电场强度：
1）、 定义：
放入电场中某点的电荷受到的电场力与 它所带电荷量的比值，叫做这一点的电
A、（1）（2）
B、（1）（3）
C、（1）（4）
如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场
C 线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两
处的场强大小，则正确的是（ ）
（1）A、B两点的场强方向相同
（2）因为电场线从A指向B，所以EA＞EB （3）A、B同在一条电场线上，且电场线是直线，
所以EA=EB （4）不知A、B附近的电场线分布状况，EA、EB的 大小不能确定
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 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） 无3）穷、远电处场点线不会相交，也不会相切
4）、电场线是假想的，实际电场中并不存在
5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场
3、几种常见电场中电场线的分布及特点 1）、正、负点电荷的电场中电场线的分布
3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中 电场线分布情况
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
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同向的 直线 b、电场线的疏密反映场强大小，电场方
[解析]在点电荷Q形成的电场中，在距离Q为r的P
点根又放据由一库电试仑场探 定强电 律度荷 ，的qq定受义到可的得库出仑P力点的的大场小强:E的F =大k小Q：rq2
E
=
F q
=
k
Q
r2
2、E
F q
和
E
k
Q r2
的区别：
E F q
E
k
Q r2
适用范围 电荷的意义
定义式，适 用于一切电 场 仅对点电荷 的电场适用
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 若P点没有试探电荷，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。
例：如图为一条电场线，下列说法正确的是：
（ C）
A、EA一定大于EB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故
EA=EB C、A点电场方向一定由A指向B