电场强度概念
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小结
1.电场 (1)产生:带电体在其周围空间存在电场 (2)性质:对处在场中的电荷有电场力的作用。 2.电场强度:描述电场强弱和方向的物理量 (1)定义: E = F / q (2)单位:牛/库(N/C)、伏/米(V/m) (3)方向:与正电荷在该点受电场力方向相同 (4)电场中某一点的场强与检验电荷无关。 (5)真空中点电荷的场强公式:
负点电荷电场方向指向电荷 -
2.场强方向:正点电荷电场方向背离源自文库荷
+
F Q E 和 E k 2 的区别: r q
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 定义式,适 用于一切电 场
F E q
Q Ek 2 r
决定式,仅 对点电荷的 电场适用
四、电场强度的叠加
Q Ek 2 r
3.场强的叠加:矢量求和(平行四边形定则)
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 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。 D P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
练习:
在电场中A处放点电荷+q,其受电场力为 F F,方向向左,则A处场强大小为______, q 向左 ;若将A处放点电荷为-2q, 方向为_____
F 则该处电场强度大小为______,方向为 q
_______ 向左 。
三、真空中点电荷的场强
由库仑定律和场强的定义式推导
1、大小:
Q Ek 2 r
场源电荷:
产生电场的电荷
问题2:如何用试探电荷反映电场的性质?
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的力的 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 2.定义式: E q 3.单位:牛/库(N/C) 伏/米(V/m) 1伏/米=1牛/ 库 4.方向:规定与正电荷在该点的受力方向相同 5.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 。
在重力场中的某一点,重力F和物体 质量m之比是一定的,在不同的位置F/m 是不同的,因此可以用F/m表示重力场的 强弱. g=F/m=GM地/r2 重力场方向总是指向地心,所以重力 场方向跟负电荷的电场相似。
1.3 电场强度
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?
猜一猜
问题1 两电荷间的相互作用怎样产生的?
近代物理学的理论和实验证实并且发展了法拉第 磁体与磁体间的相互作用是通过 磁场 发生的 的观点。电场以及磁场已被证明是一种客观存在, 并且是互相联系的,统称为电磁场。变化的电磁 以有限的速度 ——光速,在空间传播。它和分子、 法拉第提出电荷周围存在电场,电场的 原子组成的实物一样具有能量、质量和动量,因 基本性质是:它对放入的电荷产生力的作 而场与实物是物质存在的两种不同形式。 用,这种力叫电场力。 应该指出的是,只有在研究运动的电荷,特别是 运动状态迅速变化的电荷时,上述电磁场的实在 性才突显出来。在本章中,只讨论静止电荷产生 的电场,称为静电场。这种情况下,可以认为电 场只是描述电荷相互作用的一种有效而且方便的 方法。
课堂训练
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,它受到的电场力2 ×10-5N,则P点的场强度 ___________ 5×103 N/C;把试探电荷的电量减少为2×10-9C,则 -5 如果把这 10 检验电荷所受的电场力为 1×N 。 个试探电荷取走,则P点的电场强度为 _________N/C 。 5×103
一.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、电荷间的相互作用力通过电场发生
电荷A
电场
电荷B
用什么可以检验空间存在看
不见又摸不着的电场?
检验电荷(试探电荷):
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。
1、电场强度是矢量,合成应遵循 平行四边形定则
E+
P
+ 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 荷量相等的 点电荷产生 的电场相同
Q
Q
r
P
Q Ek 2 r
r
P
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
4、在真空中有两个点电荷q1和q2,分别位 于A和B,相距20cm,q1为4×10-8C,q2 为-8×10-8C。则在AB连线上A点的外侧 离A 点20cm处的D点场强大小、方向如 何?
EA E合 D EB A B
4.5×103 N/C,方向由A指向D。
4、思考题: 场是物理学中的重要概念,除了电场和磁 场,还有引力场。物体之间的万有引力就是通 过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫做 重力场。仿照电场强度的定义,你认为应该怎 样定义重力场的大小和方向?重力场的方向跟 正电荷的电场相似,还是跟负电荷的电场相似?
课堂训练
3、 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
课堂训练