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电场电场强度(第01课时)(高中物理教学课件)完整版
二.电场强度
6.方向：规定正电荷的受力方向为电场方向（或 者负电荷受力的反方向为电场方向）
正电荷周 围的电场 背离圆心
负电荷周 围的电场 指向圆心
7.电场力：F=qE 电荷在电场中受力的大小等于电荷量与该处电场 强度大小的乘积，
正电荷受力的方向与电场强度方向相同，负电荷 受力方向与电场强度方向相反。
例2.场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，还有 重力场。地球附近的物体就处在地球产生的重力场中。 仿照电场强度的定义，你认为应该怎样定义重力场强度 的大小和方向？E’=G/m=g
例3.电场中有一点P，下列说法正确的是（ C ） 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。
超距作用与人类的理智与科学追求不符！
19世纪30年代英国科学家法拉第认为： 在电荷的周围存在着由它产生的 电场，处在电场中的其他电荷受 到的作用力就是这个电场给予的。
法拉第 1791－1867
电场以及磁场已被证明是一种客观存在。场像分子、原 子等实物粒子一样具有能量，场与实物是物质存在的两 种不同形式。 本章只讨论静止电荷产生的电场，叫作静电场
放一个适当的点电荷Q，则该点电荷( CD ) 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
结论： ①等量同种电荷中垂线上，中点电场为零，向两侧电场强度先增 大后减小，方向与中垂线重合。 ②等量异种电荷中垂线上，中点电场最大，向两侧电场强度逐渐 减小，方向与中垂线垂直。 ③不论是等量同种电荷还是等量异种电荷，连线上中点场强最小， 向两侧逐渐增大，方向与连线重合。 ④对称位置（连线，中垂线，中点）的场强大小一定相同。
电场强度 教学PPT课件
明确几个概念： 场源电荷（源电荷） --产生电场的那个电荷 试探电荷（检验电荷）--在电场中放入一个带电小球 检验电场的存在与强弱 检验电荷：电量很小（不影响场源电荷的电场）；
体积很小（可以当作点电荷）。
F
＋Q 猜想：能否用电 场力的大小表示 电场的强弱？
思考：不同的 ＋Q
电荷q在电场
中的同一点所 受的电场力F
将试探电荷放入两个点电荷产生的场中
E1
A
E
E2
＋Q1
－Q2
电场的叠加原理：各个点电荷单独在该点产生的 电场强度的矢量和--平行四边形定则
一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球的外部 产生的电场
Q 与一个位于球心的、 电荷量相等的点电 荷产生的电场相同
Q
r
P
E
k
Q r2
r
P
A的电场
A
B的电场
B
A受到的静电力是B产 生的电场对A的作用力
B受到的静电力是A产 生的电场对B的作用力
一、电场
对电场的理解：电荷周围存在的能对其它电荷产生 力作用的一种物质 静电场----静止电荷所产生的电场
问题2：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？
想一想：初中是怎么感受磁场的存在的呢？
②电荷分布均匀的球体
思考：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？
重力、磁极间、电 荷间的相互作用力
非接触力
问题1：像这样的力 是怎样产生的呢？
3 电场强度
一、电场
1、1837年英国物理学家法拉第提出 电荷周围存在电场
2、电场的基本性质是： 对放入其中的电荷产生力的作用
电场 电场强度ppt课件
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。
高中物理选修3-1《电场强度》名师公开课PPT课件
Q E＝kr2 ， 3．真空中点电荷 Q 产生的电场场强的公式是________
距离 ． 其中 r 为该点到场源的________
1．对电场强度的理解
(1)电场强度是描述电场力性质的物理量，它仅由电场本身 决定．
(2)电场中某点的场强 E 是唯一、客观存在的，其大小和方 向取决于场源电荷及空间位置，与放入该点的试探电荷 q 的正 负、电荷多少及所受的静电力 F 无关，与该点放不放试探电荷 无关，其方向规定为正电荷在该点所受静电力的方向． (3)电场强度反映了电场的强弱与方向．场强越大，表示电 量相同的试探电荷在该点所受电场力越大． (4)若在某一空间中有多个电荷，则空间中某点的场强等于 所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和．
F 解：(1)由场强的定义式 E＝q 可得 B 点处的场强
9 F 3.2×10 3 EB＝q ＝ －12 N/C＝2×10 N/C 1.6×10
－
方向由 A 指向 B. (2) 场强的大小与方向与试探电荷无关， B 处场强仍为 2×103 N/C，方向由 A 指向 B. Q (3)由点电荷的场强公式 E＝kr2可得点电荷 Q 的电荷量
3 电场强度
电场 ，电荷之间通过 1．电荷的周围存在着由它产生的________ 电场 相互作用，电场对放入其中的电荷有________ 力 ________ 的作用． 2 ． 电场强度 ：放入电场中某一点的试探电荷受到的 电荷量 静电力 与它的 ___________ _________ 的比值，叫做该点的电场强度， F E＝ q 其表达式为___________ ． 大小 和________ 方向 3．匀强电场：电场中各点电场强度的______ 都相同．
电 场
电场线分布图
特点 ①离点电荷越近，电场线越密，场 强越强 ②在点电荷形成的电场中，不存在 场强相等的点 ③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，但方向各不 相同 ①两电荷之间连线的场强先变小后 变大 ②从两点电荷连线中点O沿中垂面 到无限远，场强逐渐减弱 ③连线或中垂线上关于O点对称的 两点场强等大同向
距离 ． 其中 r 为该点到场源的________
1．对电场强度的理解
(1)电场强度是描述电场力性质的物理量，它仅由电场本身 决定．
(2)电场中某点的场强 E 是唯一、客观存在的，其大小和方 向取决于场源电荷及空间位置，与放入该点的试探电荷 q 的正 负、电荷多少及所受的静电力 F 无关，与该点放不放试探电荷 无关，其方向规定为正电荷在该点所受静电力的方向． (3)电场强度反映了电场的强弱与方向．场强越大，表示电 量相同的试探电荷在该点所受电场力越大． (4)若在某一空间中有多个电荷，则空间中某点的场强等于 所有电荷在该点产生的电场强度的矢量和．
F 解：(1)由场强的定义式 E＝q 可得 B 点处的场强
9 F 3.2×10 3 EB＝q ＝ －12 N/C＝2×10 N/C 1.6×10
－
方向由 A 指向 B. (2) 场强的大小与方向与试探电荷无关， B 处场强仍为 2×103 N/C，方向由 A 指向 B. Q (3)由点电荷的场强公式 E＝kr2可得点电荷 Q 的电荷量
3 电场强度
电场 ，电荷之间通过 1．电荷的周围存在着由它产生的________ 电场 相互作用，电场对放入其中的电荷有________ 力 ________ 的作用． 2 ． 电场强度 ：放入电场中某一点的试探电荷受到的 电荷量 静电力 与它的 ___________ _________ 的比值，叫做该点的电场强度， F E＝ q 其表达式为___________ ． 大小 和________ 方向 3．匀强电场：电场中各点电场强度的______ 都相同．
电 场
电场线分布图
特点 ①离点电荷越近，电场线越密，场 强越强 ②在点电荷形成的电场中，不存在 场强相等的点 ③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，但方向各不 相同 ①两电荷之间连线的场强先变小后 变大 ②从两点电荷连线中点O沿中垂面 到无限远，场强逐渐减弱 ③连线或中垂线上关于O点对称的 两点场强等大同向
《电场强度讲座》PPT课件
E : 空间矢量函数
研究静电场即对各种场源电荷求其 E 分布。
三、电场强度的计算
（1）点电荷的电场 （2）场强叠加原理和点电荷系的电场 （3）连续分布电荷的电场
1.点电荷场强公式
F qq0 r 3 4 0 r F q E r 3 q0 4 0 r
q0
3.均匀带电圆环轴线上： 4.无限大均匀带电平面：
E 2 0
垂直于带电面
四.电场线 （电场的图示法） 规 定: (1) 曲线上每一点切线方向为该点电场方向, (2)通过垂直于电场方向单位面积电场线数为
该点电场强度的大小.
E E dN / dS
E
S
点电荷的电场线
正 点 电 荷 负 点 电 荷
e
. 2
q
re 2
+
x
E
A
.
E
x
（2）轴线中垂线上一点的电场强度
E
y
E
.B
y
q r q r E E E ( ) 3 3 4 0 r 4 0 r q re q (r r ) 3 4 0 y 4 0 y3
r
r q e -
dE
y
x
θ 2
dx
讨论：极限情况:
Ex (sin 2 sin 1 ) 4 0 a
L
当直线长度
Ex 0 Ey 2 os1 cos 2 ) 4 0 a 1 0 { 2
dE R (3)由 0 得 x dx 2 处 E 取极大值.
2 R 2
E
o
2 R 2
x
例4 求均匀带电圆盘轴线上任一点的电场。
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注意：
（1）电场中某一点的电场强度的大小和方向由电场本 身决定，与放入的电荷无关 。
三.真空中点电荷的电场强度 1. 一点正点电荷的电荷量为Q，在距此点电 荷r处的A点的电场强度是多少？方向如何？
真空中点电荷的场强是由产 荷设量想为在+生qA的电点试放场探一电的个荷电场，源电荷和该点距 则它所受场到源的电电场荷力的为 距离决定的，与
小结
一、电场强度的计算:
1、任意电场: E
F q
2、点电荷的电场: E k Q
R2
二、电场强度三性
①矢量性：电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量。规定正电荷受力方向为该点场
强的方向。
②唯一性：电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向决定于形成电场的电荷
及空间位置，与放入电荷无关。
③叠加性：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强
是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。
1、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
F拉
37 0
F电
—
E
P
mg
检验电荷无关．
则该点的场强为
Q是场源电荷的电量，
r是场中某点到场源电荷的距离
2.真空中点电荷的电场强度
场
场
源
源
电
电
荷
荷
如果是正电荷，E的方向就 是沿着PQ的连线并背离Q； 如果是负电荷：E的方向就 是沿着PQ的连线并指向Q．
四.电场的叠加
E1 E
E2
+Q
-Q
E
E2
E1
+Q E2
E1 +Q
结论：可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。
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
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
2、如图所示，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， A点与两个点电荷的 距离r相等，r=0.1m 。求：
E F （适用于任何电场）
q
2.物理意义:电场强度（简称场强）是描写电场强弱 的物理量。
3.单位：牛/库(N/C) 伏/米(v/m)
2.电场强度是矢量
• 物理学中规定：电场中某点的场强度方向跟正
电荷在该点所受的电场力方向相同。
+Q
A EA FA
+q
+Q
FA
A EA
-q
•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。
D.P点的场强方向为放在该点的电荷的受力 方向
4、为了确定电场中P点的电场强度大小，用细丝 线悬挂一个带负电荷的小球去探测。当球在P点静 止后，测出悬线与竖直方向夹角为37°。已知P点 场强方向在水平方向上，小球重力为4.0×10-3N。 所带电量为0.01C，取Sin37°= 0.6，求P点的电场 强度的大小和方向？
学习目标
1.知道电荷的周围存在电场,电场是物质,电荷 通过它的电场对其他电荷发生作用. 2.理解电场强度概念
(1)知道电场强度是描述电场强弱的物理量. (2)会用电场强度的公式和它的变形进行计算. 3.理解点电荷的场强公式. 4.知道电场的叠加原理,且能进行简单计算.
A
电荷
A的电场 B的电场
B
电荷
（1）电场中A点的场强。 （2）在A点放入电量q=-1× 10-6C
求它受的电场力。
E1 A
E合 E2
Q1
Q2
3、电场中有一点P，下列说法中正确的有： A.若放在P点的电荷的电量减半，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
不同的电荷q在电场的同一点所受的 电场力F是不同的。
? 怎样描述不同位置电场的强弱？
须找一个与检验电荷无关而由电场决定的物理量！
实验表明：
在电场中的同一点，比值F/q是恒定的，与q无关。 在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的。 F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质——电场的强 弱
二.电场强度E 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。
归纳：1、电荷周围存在类似磁体周围的磁场的 特殊物质——电场 2、电荷之间是通过电场发生相互作用的。
电场 电场强度
从力的角度认识电场
Hale Waihona Puke 一.电场 1.定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
电场是一种不是由分子和原子组成的看不见、摸不 着的但又客观存在的特殊物质。 密度很小10-23 kg/m3 电场以光速传播，不能被加速，不能选择做参考系
2.电场的基本性质：对放入电场的电荷有力的 作用，这种力叫做电场力.
现象总结:同一电荷q在电场中不同 位置受到的电场力一般不同.
扩展:此现象还能说明什么呢?
? 怎样描述电场的不同呢？
场源电荷：即产生电场的电荷Q 试探电荷：电量充分小、体积充分小
+Q
思考:能否用电荷在电场中受到的电
场力来描述电场呢?