电场强度课件
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提示:不对,电场是物质,是客观存在的。
2.电场强度
(1)两个电荷的概念
①场源电荷:激发电场的电荷称为场源电荷。任何电荷均能激发
电场。
②检验(试探)电荷:用来探测电场是否存在或研究电场的强弱及
方向的电荷称为检验电荷,检验电荷的特点是所带的电荷量必须很
小,放入被研究的电场时,应该对原电场不产生影响。
(2)电场强度
也与试探电荷的有无无关。因为即使无试探电荷存在,
该点的电场强度依然是原有的值。试探电荷是一个工具,
用来检测一下某点的电场强度。
(2)两个电场强度公式的比较
项目
E=
F
q
E=
Q
r2
意义
电场强度
的定义式
点电荷的
电场强度
公式
适用条件
任何电场
点电荷
在真空中
式中电荷量(q 或 Q)
q 是试探电荷的
与试探电荷无关
并且都能找到它关于球心对称的另一小块,它们在球心处产生的合
电场强度为零,则所有小块对O点的合电场强度为零。有一块一旦
被挖去,那么它关于球心对称的另一块的电场就表现出来了。
电荷量
Q 是场源电荷的
电荷量
跟场源电荷的
电荷量成正比
特别提醒 E=
可以由E=
及F=
来推导,而 E 仅由电场本
2
2
身因素决定,与 F、q 无关。
2.对电场线的理解
(1)电场线不存在:电场线是为了形象描述电场而假设的,是一种
科学抽象出来的物理模型。
(2)电场线能描述电场的强弱和方向:电场线的疏密程度表示电场
公式 E=
。
2.电场强度
(1)两个电荷的概念
①场源电荷:激发电场的电荷称为场源电荷。任何电荷均能激发
电场。
②检验(试探)电荷:用来探测电场是否存在或研究电场的强弱及
方向的电荷称为检验电荷,检验电荷的特点是所带的电荷量必须很
小,放入被研究的电场时,应该对原电场不产生影响。
(2)电场强度
也与试探电荷的有无无关。因为即使无试探电荷存在,
该点的电场强度依然是原有的值。试探电荷是一个工具,
用来检测一下某点的电场强度。
(2)两个电场强度公式的比较
项目
E=
F
q
E=
Q
r2
意义
电场强度
的定义式
点电荷的
电场强度
公式
适用条件
任何电场
点电荷
在真空中
式中电荷量(q 或 Q)
q 是试探电荷的
与试探电荷无关
并且都能找到它关于球心对称的另一小块,它们在球心处产生的合
电场强度为零,则所有小块对O点的合电场强度为零。有一块一旦
被挖去,那么它关于球心对称的另一块的电场就表现出来了。
电荷量
Q 是场源电荷的
电荷量
跟场源电荷的
电荷量成正比
特别提醒 E=
可以由E=
及F=
来推导,而 E 仅由电场本
2
2
身因素决定,与 F、q 无关。
2.对电场线的理解
(1)电场线不存在:电场线是为了形象描述电场而假设的,是一种
科学抽象出来的物理模型。
(2)电场线能描述电场的强弱和方向:电场线的疏密程度表示电场
公式 E=
。
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关,E是反映某点处 电场
电场的性质
由E=Fq 和库仑定律
在真空中, 场源电荷Q
导出,E由Q、r决定 是点电荷
3.电场强度的叠加 (1)有几个场源电荷,就产生几个电场,各场源点电荷在某 处产生的电场强度均可用E=kQr2来求得. (2)电场强度是矢量,故当某处同时存在几个电场时,该处 的电场强度可以用平行四边形定则求得.
器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab 为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线 分布如图1-3-2所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板 运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于p点的 带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列四幅图中可能正确的是(忽略重 力和空气阻力)( )
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: 间距相等 的平行直线.
学生分组探究一 对电场强度的理解(深化理解) 第1步 探究——分层设问,破解疑难 1.能否说电场强度E跟电荷所受静电力F成正比,跟电荷 量q成反比? 2.电场强度由什么决定?
图1-3-3
【解析】 考查电场强度与电场力的关系,a点的电场线密 度比b点大,电场强度大,同一电荷受到的电场力大,Fa>Fb, 如果Q是正电荷,由于电场力对q做正功,q受到的电场力方向向 右,q带正电,A正确,B不正确.如果Q是负电荷,由于电场力 对q做正功,q受到的电场力方向向右,q带负电;C、D不正 确.
3.6×103 N/C.试探电荷q′受到的静电力F′=q′E=1.44×10-4
N,方向水平向右.
【答案】 (1)3.6×103 N/C 水平向左
(2)3.6×103 N/C 1.44×10-4 N 水平向右
电场强度两表达式的应用
电场的性质
由E=Fq 和库仑定律
在真空中, 场源电荷Q
导出,E由Q、r决定 是点电荷
3.电场强度的叠加 (1)有几个场源电荷,就产生几个电场,各场源点电荷在某 处产生的电场强度均可用E=kQr2来求得. (2)电场强度是矢量,故当某处同时存在几个电场时,该处 的电场强度可以用平行四边形定则求得.
器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab 为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线 分布如图1-3-2所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板 运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于p点的 带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列四幅图中可能正确的是(忽略重 力和空气阻力)( )
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: 间距相等 的平行直线.
学生分组探究一 对电场强度的理解(深化理解) 第1步 探究——分层设问,破解疑难 1.能否说电场强度E跟电荷所受静电力F成正比,跟电荷 量q成反比? 2.电场强度由什么决定?
图1-3-3
【解析】 考查电场强度与电场力的关系,a点的电场线密 度比b点大,电场强度大,同一电荷受到的电场力大,Fa>Fb, 如果Q是正电荷,由于电场力对q做正功,q受到的电场力方向向 右,q带正电,A正确,B不正确.如果Q是负电荷,由于电场力 对q做正功,q受到的电场力方向向右,q带负电;C、D不正 确.
3.6×103 N/C.试探电荷q′受到的静电力F′=q′E=1.44×10-4
N,方向水平向右.
【答案】 (1)3.6×103 N/C 水平向左
(2)3.6×103 N/C 1.44×10-4 N 水平向右
电场强度两表达式的应用
优质课件:9.3 电场 电场强度
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线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称。则(
)
A. B、C两点场强大小相等,方向相同
B.A、D两点场强大小相等,方向相反
C.E、O、F三点比较,O点场强最强
D.B、O、C三点比较,O点场强最弱
【正确答案】ACD
课堂练习
【练习5】(2023·全国·高三专题练习)(多选)在一个点电荷Q的电场中
B.B点的电场强度是2.5N/C,方向沿x轴正方向
C.点电荷Q带正电,所在位置为坐标原点
D.点电荷Q的带电荷量约为 4.44 10 C
11
【正确答案】D
课堂练习
【 练 习 6 】 (2022·山东·高考真题)半径为R的绝缘细圆环固定在图
示位置,圆心位于O点,环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C
且 E∝Q,E∝ 2
r
01
两个点电荷场强的叠加
如果场源电荷不只是一个点电荷,那么电场强度又是多少呢?
电场强度的叠加:
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。
E1
P
E
+
E2
+
Q1
独立性:同一
Q1
Q2
E1
P E2
空间内各个场
E
Q2
强对电荷的作
用互不影响。
02
场强的叠加的规律
01
电场
02
电场强度
03
点电荷的电场
04
电场强度的叠加
05
电场线
06
匀强电场
新课导入
新课导入
新课导入
相隔一定距离的电荷间可以
通过起电机使人体带电,蛋挞壳为
发生力的作用。电荷间的相
)
A. B、C两点场强大小相等,方向相同
B.A、D两点场强大小相等,方向相反
C.E、O、F三点比较,O点场强最强
D.B、O、C三点比较,O点场强最弱
【正确答案】ACD
课堂练习
【练习5】(2023·全国·高三专题练习)(多选)在一个点电荷Q的电场中
B.B点的电场强度是2.5N/C,方向沿x轴正方向
C.点电荷Q带正电,所在位置为坐标原点
D.点电荷Q的带电荷量约为 4.44 10 C
11
【正确答案】D
课堂练习
【 练 习 6 】 (2022·山东·高考真题)半径为R的绝缘细圆环固定在图
示位置,圆心位于O点,环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C
且 E∝Q,E∝ 2
r
01
两个点电荷场强的叠加
如果场源电荷不只是一个点电荷,那么电场强度又是多少呢?
电场强度的叠加:
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。
E1
P
E
+
E2
+
Q1
独立性:同一
Q1
Q2
E1
P E2
空间内各个场
E
Q2
强对电荷的作
用互不影响。
02
场强的叠加的规律
01
电场
02
电场强度
03
点电荷的电场
04
电场强度的叠加
05
电场线
06
匀强电场
新课导入
新课导入
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相隔一定距离的电荷间可以
通过起电机使人体带电,蛋挞壳为
发生力的作用。电荷间的相
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比较FA与FB,关于A、B两处的电场有何看法?
电场有强弱、有方向
FA
电场的强弱和方向与空间位置有关
A
+q
+Q
B
FB
+q
【探究2】电场是一种客观存在,某一位置的电场应该是确定的。
Q
q1
F1
寻找一个不变的量
Q
2q1
2F1
Q
3q1
3F1
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
(一)点电荷的电场
1.点电荷场强大小:
试探电荷:用来检验电场是否存在和电场各点的性质的电荷 场源电荷:激发电场的带电体所带的电荷
试探电荷的电荷量和体积都很小,使它放入后不影响原来要研究的 电场 试探电荷是为了研究源电荷电场的性质而引入的,它的引入不改 变源电荷的电场
【探究1】如图,电荷+Q周围存在电场,把试探电荷+q分别放入电场中A、B 两点,试大致画出电荷+q受到电场力FA、FB?
q
B.公式
E
kQ 中的Q是放入电场中的试探电荷的电量
r2
C.在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的场强都相同
D.空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电场力F成正
比,与试探电荷的电荷量q成反比
要点总结
电场
基 本
电场强度
知 识
电场的叠加
点
电场线
客观存在、特殊物质
E F q
特例
Q E k r2
四、电场线 我们可以用什么方法来形象地描述电场呢?
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。
1.地位:形象地、直观地描述电场的一种工具、模型。
电场有强弱、有方向
FA
电场的强弱和方向与空间位置有关
A
+q
+Q
B
FB
+q
【探究2】电场是一种客观存在,某一位置的电场应该是确定的。
Q
q1
F1
寻找一个不变的量
Q
2q1
2F1
Q
3q1
3F1
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
(一)点电荷的电场
1.点电荷场强大小:
试探电荷:用来检验电场是否存在和电场各点的性质的电荷 场源电荷:激发电场的带电体所带的电荷
试探电荷的电荷量和体积都很小,使它放入后不影响原来要研究的 电场 试探电荷是为了研究源电荷电场的性质而引入的,它的引入不改 变源电荷的电场
【探究1】如图,电荷+Q周围存在电场,把试探电荷+q分别放入电场中A、B 两点,试大致画出电荷+q受到电场力FA、FB?
q
B.公式
E
kQ 中的Q是放入电场中的试探电荷的电量
r2
C.在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的场强都相同
D.空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电场力F成正
比,与试探电荷的电荷量q成反比
要点总结
电场
基 本
电场强度
知 识
电场的叠加
点
电场线
客观存在、特殊物质
E F q
特例
Q E k r2
四、电场线 我们可以用什么方法来形象地描述电场呢?
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。
1.地位:形象地、直观地描述电场的一种工具、模型。
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d.方向:规定与正电荷在该点的受力方向相 同,E为矢量 。
e.理解: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 。定义式适 用于一切电场。
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
q
r
Q9 q
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
例题:
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点的电场强度
原来相反的方向
A、B、C都错误
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
特例——真空中点电荷电场强度
(1)真空中点电荷电场的场强公式:
方向为_正__电__荷_在__该__点__的_受__力__方__向__. 3.电__场__中__各__点_的__场__强__大_小__和__方__向_都__相__同__的__电_场_ 叫 E做_4=_.k匀_在_r强_Q场2_电.强场为.E真处空的中电点场电中荷放的上电电场荷强量度为公q的式是点
电荷其受到的电场力F=_F__=_q_E_.
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e.理解: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 。定义式适 用于一切电场。
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q
r
Q9 q
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例题:
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点的电场强度
原来相反的方向
A、B、C都错误
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
特例——真空中点电荷电场强度
(1)真空中点电荷电场的场强公式:
方向为_正__电__荷_在__该__点__的_受__力__方__向__. 3.电__场__中__各__点_的__场__强__大_小__和__方__向_都__相__同__的__电_场_ 叫 E做_4=_.k匀_在_r强_Q场2_电.强场为.E真处空的中电点场电中荷放的上电电场荷强量度为公q的式是点
电荷其受到的电场力F=_F__=_q_E_.
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
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问题3 点电荷的场强如何?
已知真空中某点电荷带电量为+Q,求到该点电 荷距离为r的A位置处电场强度大小.(静电力常量k)
A r
+Q
E F q
k Qq F r2
E
F q
k
Qq r2 q
kQ r2
三.真空中点电荷电场强度
1.点电荷场强大小:E= kQ r2
只适用于真空中点电荷 2.方向:
+
场源电荷 电场中某点到场源电 荷的距离
一、电场 1.定义:电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
2.电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用
A电荷
电场
B电荷
比较带相同电量+q的正电荷,在带电量为+Q的电 体周围不同位置所受到电场力的大小.(忽略ABC三 个点电荷之间的库伦力)
F3 C
+q
+q B
+Q
+q
A
问题2 怎样描述电场的强弱?
A q123
r
+Q
F1
k
Qq1 r2
F2
k
Qq2 r2
F3
k
Qq3 r2
F1 q1
F2 q2
F3 q3
k
Q r2
二、电场强度
在电场中的同一点,比值F/q是恒定的
F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质 ——电场的强弱.
一、电场 1.定义:电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质 2.电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用
+Q
+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.
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F2
任意场点 p 的场强
qi
F1
1 dq
q
dE
E
4 0 V dE
r2
er
1
4
0
V drq2 er
对实际问题,常引入线电荷密度、
dq V
面电荷密度和体电荷密度来计算场。
体密度 dq dV 面密度 dq dS 线密度 dq dl
E
V
单位:牛顿/库仑( N·C-1)或伏特/米(V/m)。 方向:正试验电荷在该点的受力方向。
2 点电荷场强
q在A处产生的场强为:假设A处有试验电荷,试验电荷受力为 F,则有:
1
4 0
q r2
er
q
A
r
r 由q指向A
q
>0
<0
E 与 r 同向由 q A
E
与
r
x r0 2 r0 2
E
A
E
x
q O q
x r0 2 r0 2
E
A
E
x
E
1
4π 0
q (x r0
2)2 i
E
1
4π 0
q (x r0
2)2 i
x
E
r0
E
E
E
q
4π 0
(
x
2
2xr0 r02
4)2
p
ql
称为电偶极子的电偶极
矩
电偶极子
*在一正常分子中有相等的正负电荷,当正、负电荷的中心不重合时, 这个分子构成了一个电偶极子。
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三、对电场线的理解 1.电场中任何两条电场线都不能相交,电场线也不闭合。 因为电场中任一点的场强的大小和方向都是惟一确定的,如果 两条电场线相交,就不能惟一地确定出场强的方向,同时在相 交点处电场线密不可分,因而也不可能反映出场强的大小。 2.电场线是为了描述电场而引入的一种假想曲线,实际 上电场中不存在电场线。 3.不可能在电场中每个地方都画出电场线,两条电场线 间虽是空白,但那些位置仍存在电场。
解析:由速度—时间图象可知,电荷的速度越来越大,且 加速度也是越来越大,故电荷在运动过程中,应受到逐渐增大 的吸引力作用,所以电场线的方向应由 B 指向 A。由于加速度 越来越大,所以电场力越来越大,即 B 点的电场强度应大于 A 点的电场强度,即 B 点处电场线应比 A 点处密集。所以正确 答案为 C。
适用范围
一切电场 真空中点电荷的电场
公式 比较内容
E=F/q
E=kQ/r2
Q 或 q 意义
q 表示引入电场的检 Q 表示产生电场的点
验(或试探)电荷的电 电荷的电荷量
荷量
关系理解
E 用 F 与 q 的比值来 E 不仅用 Q、r 来表
表示,但 E 的大小与 F、q 大小无关
示,且
E∝Q,E∝r12
[特别提醒]点电荷和检验电荷两个概念有同、有异。相同 的是它们的几何线度都必须足够小,小到在我们研究范围内可 以忽略;不同的是点电荷并不要求电荷量充分小,而检验电荷 的电荷量一定要充分小。
答案:C
点评:如果对 v-t 图象的斜率即加速度值理解不够,就 不能得出电荷加速度变大的结论,而得不到正确的结果。
题型3 电场强度的叠加 如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q 和-
Q 的点电荷 A、B 相距 r,则:
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(2)物理意义:表示电场的_强__弱__和__方__向__. (3)公式:E=Fq . (4)单位:牛/库,符号:N/C,另一个单位是伏/米,符号是 V/m,有 1 V/m=1 N/C. (5)方向:电场强度是矢量,规定某点电场强度的方向与 _正__电__荷___在该点所受的静电力的方向相同.负电荷在电场中某 点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向_相__反____.
(3)沿中垂线从 O 点到无穷远,场强逐渐减弱
图形
点电
荷形
(1)两点电荷连线的中点 O 处场强为零,此处
成的
无电场线,中点 O 处附近的电场线非常稀疏,
电场
但场强并不为零
线 特点 (2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,场强方
向总沿面(线)远离 O(等量正电荷)或指向 O(等
量负电荷)
(3)在中垂面(线)上从 O 点到无穷远处,场强先
荷的 强.方向由点电荷指向无穷远,或由无穷远指
电场 特 向点电荷
线 点 (2)若以点电荷为球心作一个球面,电场线处 处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相
等,方向各不相同
图示 等量
异号 点电 荷形 成的 电场
线
(1)两点电荷连线上各点处,电场线方向从正电 荷指向负电荷,中点场强最小,越靠近点电荷 场强越强 特点 (2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线 的方向均相同,即场强方向均相同,且总与中 垂面(线)垂直
AB 和 CD 为圆上两条相互垂直的直径,圆心为 O. 将电荷量分别为+q 和-q 的两点电荷放在圆周上,其位置关 于 AB 对称且距离等于圆的半径,如图所示.要使圆心处的电 场强度为零,可在圆周上再放一个适当的点电荷 Q,则该点电 荷( )
A.应放在 A 点,Q=2q B.应放在 B 点,Q=-2q C.应放在 C 点,Q=-q D.应放在 D 点,Q=q
电场 电场强度 ppt课件
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D.场强方向与检验电荷的极性有关
当堂训练
2、电场中有一点 P,下列说法正确的是( C )
A.若放在 P 点的电荷的电荷量减半,则 P 点电场强度减半
B.若 P 点没有试探电荷,则 P 点的电场强度为零
C.P 点的电场强度越大,则同一电荷在 P 点所受的静电力越
大
D.P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向
+Q2
因为电场强度是矢量,若几个点电荷同时存在,这时某点的电场强度,等
于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和(遵循平行四边形定则)。
附:一个半径为R的均匀带电球体
Q
(或球壳)在外部产生的电场,与一个
r
位于球心的、电荷量相等的点电荷产
生的电场相同,球外各点的电场强度:
Q
r
Q
Ek 2
r
r>R,Q是整个球
向跟该点的场强E的方向相同。
-Q
负检验电荷在电场中某点所受静电力的方
向跟该点的场强E的方向相反。
F E
+q
E
-Q
F
-q
当堂训练
F
1.电场强度的定义式为 E ,则( B )
q
A.它只适用于点电荷产生的电场
B.无论检验电荷的q值如何变化,F与q的比值对电场中同一点来讲是
不变的
C.电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比
得E =
场源电荷电荷量
到场源电荷的距离
2.场强方向:
正点电荷电场方向背离电荷
负点电荷电场方向指向电荷
思考:同一球面上的场强相同吗?
思考
如果以Q为中心作一个球面,各处的电场强度相同么?
《电场 电场强度》PPT课件(第1课时)
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电场、电场强度
第1课时
•由库仑定律可知:两点电荷间有一定距离,却存在 着相互作用力。
思考:两电荷未直接接触,库仑力是如何作用的?
扩展:
物体之间的相互作用,有的需要接触,有的则不需要。
例如: •接触力:弹力、摩擦力等
磁力的传递是通过磁场
•非接触力:万有引力(重力)、磁力、库仑力等
万有引力的传递是通过万有引力场
2、定义式: E (比值法定义)
F q
(F为试探电荷所受静电力; q为试探电荷电荷量;)
3、单位:N/C
4、矢量:有大小、方向
规定:电场中某点的场强方向
与正电荷在该点所受的电场力的方向相同; 与负电荷在该点所受的电场力的方向相反;
EA
F
A +q
B
EB
-q
F
Q
5、决定因素:
E的大小只决定于电场本身(场源电荷),与试探电 荷(q)无关
电场是一种客观存在,某一位置的电场应该是确定的。 把不同试探电荷放入同一电场中的同一点,观察:
寻找一个不变的量
电荷q 0.1C 0.3C 0.8C 1.2C 1.8C
电场力 0.15N 0.45N 1.2N 1.8N q2
F3 q3
......
F q
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 (E)。
;若
将 A 处向放左点 电 荷 为 - 2q , 则 该 处 电 场 强 度 大 小
F
为 ,方向为 向。左
q
电场强度的叠加
如果有几个点电荷同时存在,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。
第1课时
•由库仑定律可知:两点电荷间有一定距离,却存在 着相互作用力。
思考:两电荷未直接接触,库仑力是如何作用的?
扩展:
物体之间的相互作用,有的需要接触,有的则不需要。
例如: •接触力:弹力、摩擦力等
磁力的传递是通过磁场
•非接触力:万有引力(重力)、磁力、库仑力等
万有引力的传递是通过万有引力场
2、定义式: E (比值法定义)
F q
(F为试探电荷所受静电力; q为试探电荷电荷量;)
3、单位:N/C
4、矢量:有大小、方向
规定:电场中某点的场强方向
与正电荷在该点所受的电场力的方向相同; 与负电荷在该点所受的电场力的方向相反;
EA
F
A +q
B
EB
-q
F
Q
5、决定因素:
E的大小只决定于电场本身(场源电荷),与试探电 荷(q)无关
电场是一种客观存在,某一位置的电场应该是确定的。 把不同试探电荷放入同一电场中的同一点,观察:
寻找一个不变的量
电荷q 0.1C 0.3C 0.8C 1.2C 1.8C
电场力 0.15N 0.45N 1.2N 1.8N q2
F3 q3
......
F q
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 (E)。
;若
将 A 处向放左点 电 荷 为 - 2q , 则 该 处 电 场 强 度 大 小
F
为 ,方向为 向。左
q
电场强度的叠加
如果有几个点电荷同时存在,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。
电场强度完整版课件
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五、电场线
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。
几种常见电场中电场线的分布及特点
1、正、负点电荷
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。
1.电场中有一点P,正确的是( B)
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 P点的场强越大,则同一电荷在P点受 到的电场力越大。
C P点的场强方向为试探电荷在该点的 受力方向
2、 关于电场强度,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
场强由电场本身决定,与放入的试探电 荷无关。
三、真空中点电荷的场强
推导式
E
k
Q r2
场强方向:正点电荷电场方向向外
负点电荷电场方向向内
+
EF q
和
E
k
Q r2
的区别:
适用范围
电荷的意义
EF q
定义式,适用于 q是检验电荷,
一切电场
但E与q无关
E
k
Q r2
仅对点电荷的 电场适用
Q是场源电荷, E与Q成正比
电场强度
电场就像椅子一样 客观存在。
——爱因斯坦
一.电场: 1、定义:存在于带电体周围的特殊物质。
2、性质: 对放入其中的电荷有力的作用,这种力
叫电场力。 3、电荷间的相互作用力通过电场发生
电荷A
电场
电荷B
二、电场强度
1.定义:放入电场中某点的电荷所受的
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可知,在
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。
答案:BC
巩固练习
2.电场中有一点P,下列哪些说法是正确的?
同一点电荷距场源电荷不同位置 的受力情况 不同.
F3 +q +q +Q +q
能否用电场力的 大小表示电场的 强弱?
不同的电荷q在电场的同一点所受的 电场力F是不同的。 实验表明,在电场中的同一点,比值 F/q是恒定的。
二.电场强度(E)
1.定义:放入电场中某点的试探电荷q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。
F E q
F
kQq r2
Qq k 2 F kQ r E 2 q q r
三.点电荷电场强度
EB +q
B
E
FA Qq Q EA K 2 K 2 q rA q rA
C
rB rA
A
+Q
+q
rc
C
+q
FB Qq Q 同理:EB K 2 K 2 q rB q rB
FC Qq Q EC K 2 K 2 q rC q rC
A B A B A
c
)
A
B
2.如图所示是电场中的一条直线,下列说法中正确 的是( D ) A:这是正电荷形成的电场线的一条,且EA< EB B:这是负电荷形成的电场线的一条,且EA> EB C:这是平行金属板中的一条,且EA= EB D:无法确定,也无法比较EA,EB的大小
A B
3.某电场中的几条线,带负电荷的点电荷q, 在A点,受电场力方向如图 (1):试在图中画出电场线的方向 (2):试比较EA,EB 的大小 (3)分加在A点B点放等量的异种点电荷,则 点电荷在哪点受力大?
EA
三.点电荷电场强度
kQ 1.点电荷场强大小:E= r 2
F
注意:Q
r
场源电荷 到场源电荷的距离 F
2.场强方向: 正点电荷电场方向背离电荷
负点电荷电场方向指向电荷中心
问题4 如何求合电场场强? 结论:
可以用矢量运算的平行四边形定则 求合电场场强。
四.电场的叠加
电场叠加原理:合电场E合是E1、E2为邻 边的平行四边形的对角线。
电场的叠加
E E1 E E2 +Q -Q +Q E2 E1 +Q E2 E1
四.电场线
1.定义:在电场中画出一些有方向 的曲线,如果曲线上各点的切线表 示该点的电场方向,这样的曲线叫 做电场线. 2.物理意义:
疏密程度-----该点场强的大小(强弱) 切线方向-----该点的电场方向
3、电场线的性质
F (1)E 为定义式,适用于一切电场。 q
电场强弱与密度的类比
电场强弱 密 度
同一试探电荷q 不同位置 受力F大 电场强
同一实心体积v 不同物质 质量m大 密度大
问题1:m大的物体是否密度大? 类比问题2:F大的位置是否电场强?
问题2 怎样描述电场的强弱?
实验表明:
类比:同一材料物质的实心物体,比值m/v是一定的。
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。
答案:C
问题3
点电荷的场强如何?
利用电场强度定义和库仑定律,推导 真空中点电荷周围某点的电场强度
在电场中的同一点,比值F/q是恒定的
类比:不同材料物质的实心物体,比值m/v一般是不同的。 在电场中不同的点,比值F/q一般是不同的。
类比:m/v能反映单位体积所含物质多少的性质—密度。 F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质 —— 电 场的强弱
巩固练习
1、由电场强度的定义式 电场中的同一点:
F E q
(一)了解科学研究背景,引入新课。
万有引力
超距作用
既不需要媒介,也不需经历时间,而是超越空间直接发生的作 用力。
m1m2 G 2 r q1q2 k 2 r
静电力像万有引力一样,也是一种超距 力 超距作用观点不可避免地带来一种神秘 色彩,与人类的理智和科学追求不符
(二)问题引导,总结规律
问题1 电荷之间的相互作用力是如何发生的?
Q1 +
Q2 -
+q -q
●
E=0
两边的必同种、中间的必异种
Q2 Q2Q Q2 q 中间的电荷电量最少 1 k 2 k 2 2 r12 rq 2 r
q q>Q1 2 r 12 q2 离中间电荷较远的电荷电量较大
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
F 2.定义式: E q
3.单位:牛/库(N/C) 或 伏/米(V/m)
4.矢量性:
电场中某点的场强方向规定为:
跟正电荷在该点所受电场力方向相同; 跟负电荷在该点所受电场力方向相反。
5.理解:
(2)电场强度是反映电场强弱和方向 的物理量。 (3)由电场本身的性质决定,与试探 电荷是否存在、电荷的正负、电荷量 的大小及受到的电场力都无关。 (4)电场力:F=qE
A B
4.一正电荷在电场中由A点到B点做加速运 动,且加速度越来越大,那么它是下图 中的哪个( C )
A B A B A B A B
A
B
C
D
5.如图所示,用两根同样长的细绳把两个带同种电 荷的小球悬挂在一点上,两球的质量相等,A球所 带的电量大于B球所带的电量,两球静止,悬线的 偏角分别为α、β,则( ) B
A. α>β; B. α=β; C. α<β; D. 无法确定. α β
注意:两电荷之间的静电力为相互作用力:等值反向
6: 两个固定的电荷Q1>Q2,放入一电荷q
E
● ●
E
Q1 +
E
●
Q2 -
E=0 E
●
场强为零的点在两个电荷的连线的 延长线上且在小电荷的外侧
所引入的电荷电性不限,电量不限
7: 两个不固定的电荷Q1>Q2,放入一电荷q
1837年法拉第提出“场”的概 念 电荷之间通过电场发生相互作 用.
英国物理学家 法拉第 (1791-1867)
+ ++++++ ________
+ + + + +
任何带电体的周 围都存在电场
+Q ---
F A B
F
A
A产生的电场 B产生的电场
B
B受到的力是A产生 的电场对B的作用力 A受到的力是B产生 的电场对A的作用力
一.电场
1、任何带电体的周围都存在着电场。 2、定义: 电场是看不见摸不着,但 电场是客观存在的,是一种特殊物质 形态。 3.基本性质:电场对放入其中的电 荷有力的作用----电场力。
问题2 怎样描述电场的强弱?
场源电荷:产生电场的电荷Q 试探电荷: 电量比较小、体积比较小q
F
+q
+Q
问题2 怎样描述电场的强弱呢?
①假想的曲线,并不真实存在. ②起于正电荷,止于负电荷.
③不相交,不闭合.
④电场线不是电荷的运动轨迹.
4.几种典型电场线的分布:
正点电荷的电场线 负点电荷的电场线
等量异种电荷的电场线
等量同种电荷的电场线
点电荷与带电平板的电场线分布
等量异种电荷的一对平行金属板的电场线
(三)知识应用,提升能力。 1.如图所示A,B两点场强相同的(
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 C.在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷 q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,此场对 q1作用的电场力F=q1×kq2/r2,同样kq1/r2是电荷 q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小,此场 对q2作用的电场力F=q2×kq1/r2 D.无论定义式E=F/q中的q值(不为零)如何变化, 在电场中的同一点,F与q的比值始终不变
(四)小结 F E 是场强的定义式,适用于任何电场。 q
Q Ek 2 r
是点电荷电场的场强计算式
a.