高二物理选修3-1第一章第三节电场强度课件

问题1 两电荷不直接接触， 它们之间的相互作用 是怎样产生的?
两电荷间相互作用时不直接接 触，它们之间的相互作用也是通过 别的物质作用的，这就是电场。
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
A电荷
B电荷
一.电场：
1、定义：存在于带电体周围的特殊物质。 2、基本性质——电场的物质性 对放入其中的电荷有力的作用，这种 力叫电场力。
等量异种点电荷的电场强度
E1 E E2 +Q -Q
3、在中垂面（线） 上的电荷受到的电场 力的方向总与中垂面 （线）垂直，因此， 在中垂面（线）上移 动电荷时电场力不做 功。
等量同种点电荷的电场强度
1、两点电荷连线中点O处场 强为零 2、两点电荷连线中垂面 （线）上，场强方向总沿
E E2 E1
面（线）远离 O（等量正
P Q P Q P Q P Q
A
B
C
D
等量异种点电荷的电场强度
E1 E E2 +Q -Q
1、两点电荷连线上各点电场线 方向从正电荷指向负电荷 2、两点电荷连线的中垂面 （中垂线）上，电场线方向 均相同，场强方向均相同， 且总与中垂面（线）垂直， 在中垂线上到两点电荷中点O 点等距离处各点的场强相等。
3、电荷间的相互作用力通过电场发生.
电荷A
电场
电荷B
电场强度:表示电场的强弱和方向
场源电荷Q：产生电场的电荷
检验电荷q: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。
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。
电场对电荷有力的作用，怎样描述这种作用呢？
F/q
Q r2 Q k r2 Q k r2
+
3q
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。
二.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 2.定义式： q 3.单位：牛/库(N/C)
小结：二、电场强度
1、电场的概念 :
2、电场强度（1）定义:
（2）公式: （3）单位:
F E q
（4）电场强度的方向: （5）物理意义: 3、真空中点电荷的电场强度公式: 4、电场力: F=Eq
Q EK 2 r
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?
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（中垂线）垂直. c、在中垂面（中垂线）上,与两点电荷连线的中 点0等距离各点场强相等.
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先 变密后变疏.
对比学习： E=F/q
定义式 任何电场 大小与q(试探电荷） 的正负、大小以及有 无均无关
Q Ek 2 r
决定式 真空中点电荷电场
由场源电荷Q及该点 到Q的距离r决定
3、电场强度和电场力的对比分析 电场强度E 1 是反映电场本身的力的性质的物
理量，其大小表示电场的强弱
电场力F
仅指电荷在电场中的受力
F
a b q a b
A
B
图a
图b
思考：有同学说,电场线就是带电粒子在 电场中运动的轨迹.这一说法对吗?为什么? 答:不对.因为电场线是为了形象描述电场 而引入的一组曲线. 只有下述条件同时成立—— ①电场线是直线; ②带电粒子初速为零或速度与电场线共线; ③带电粒子仅受电场力作用, 带电粒子才沿电场线运动. 结论:电场线与带电粒子在电场中的运动轨 迹之间没有必然联系.
4、对于点电荷Q产生的电场，下列说法正确的 是 B
A、电场强度的表达式仍成立，即E=F/Q，式中 的Q就是产生电场的点电荷 B、在真空中，电场强度的表达式为E=KQ/r2， 式中的Q就是产生电场的点电荷 C、在真空中E=kq/r2，式中q是检验电荷 D、上述说法都不对
四.电场的叠加 思考题：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点的电场强度为多
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?
如图所示，在场电荷Q 形成的电场中A 点，分
别放一检验电荷+q , +2q , +3q ，分别计算检验 电荷所受的电场力大小和F / q 的比值。
检验电荷 的电荷量 q q 2q Q 电场力 F Qq r2 Qq 2k r2 Qq 3k r2 k k q r A F
三、真空中点电荷的场强
1、大小
2.场强方向：正点电荷电பைடு நூலகம்方向背离电荷 负点电荷电场方向指向电荷
Q Ek 2 r
＋
－
F E q
和
Q 的区别： Ek 2 r
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
适用范围
F E q
Q Ek 2 r
定义式，适 用于一切电 场
仅对点电荷 的电场适用
A
P EB EA
少？
B
+Q
解：A、B都在P点产生电场， +Q
且两个场强方向相反。
Q 因为： E K 2 r
所以：E P K 27KQ 4r 2
Q Q K 2 2 rA rB
答：P点场强为27KQ/4r2.
电场强度的叠加
电场强度是矢量，合成应遵循 平行四边形法则
E+
P
＋ Q1 −Q 2
解：如图，取向左为正方向，q 在D点的场强 18
q1 4 10 9 E1 k 2 9 10 rAD 0.2 2
q2 8 10 9 E2 k 2 9 10 rBD 0.4 2
课堂训练
9 103 ( N / C )
D A
E1方向向左,取E1=9×103(N/C) q2在D点的场强 8
A
例2：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 D、AB两点的场强方向不能确定
A B
例3：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），则可以确定它所处的电 C 场可能是：（ ）
在真空中有两个点电荷Q1=＋ -8 -8 3.0×10 C和Q2=－3.0×10 C，它们 相距0.1m，求电场中A点的场 强．（A点与两个点电荷的距离相等， r=0.1m）
EA=2.7×104N/C
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四条有向线段 的一条来表示，它应是［ D ］ A. F1 B. F2 b C. F3 D. F4 a
+Q
F E
-q
E F
-Q
-q
1.设：试探电荷的电荷量q=+5.0×10-9C，测得它在 电场中的A点受到的电场力为F=3.0×10-4N，
求：A点的场强是多大？ 如果改用电荷量为q=-6.0×10-9C的试探电荷，来 确定该点的场强，场强会不会改变？
如果A点未放试探电荷，则A点的场强大 小为多少？方向呢？
电荷）
+Q
3、在中垂面（线）上从O 点到无穷远，电场线先变 密后变疏，即场强先变强 后变弱。
E2
E1
+Q
例4：如图a所示，A、B是一个点电荷产生的电场 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右侧 B、点电荷是正电荷，位置在A左侧 C、点电荷是负电荷，位置在A左侧 D、点电荷是负电荷，位置在B右侧
F1
F2 F4
c
F3
五、电场力
F＝qE
正电荷的电场力方向与场强方向相同 负电荷的电场力方向与场强方向相反
六、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。
2、电场线的特征 1）、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）无穷远处点 2）、电场线不会相交，也不会相切 3）、电场线密的地方场强强，电场线疏的地 方场强弱 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 电场中的运动轨迹之间没有必然联系
5 E的单位： 牛/库 (N/C)
课堂训练
1、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（C ）
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
2、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 3 -5 5 × 10 力2 ×10 N，则P点的场强度 N/C；把 试探电荷的电量减少为2 ×10-9C，则检验电 -5 1 × 10 荷所受的电场力为 N。 如果把这 个试探电荷取走，则P点的电场强度