第三节 电场强度 完整版课件PPT

1、点电荷的电场强度：
你能利用电场强 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
∵
F
kQq r2
∴ 该点的电场强度为
E
F q
kQ r2
注意:（1）点电荷Q产生的电场中，某一点的电场强度的大小由 点电荷Q及P点到Q的距离r决定，与检验电荷q无关。
（2）当Q一定时，越靠近Q的点(r越小)，电场强度越大。
（3）如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的电 场强度大小相等。
正点电荷电场方向沿半径向外 2.电场强度方向：
负点电荷电场方向沿半径向内
＋
－
3、
E
F 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 于一切电场
q是检验定式，适用 于真空中点电 荷电场
Q是场源电荷， E与Q成正比， 与r2成反比
4、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
E
k
Q r2
r
P
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
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，如何求某点的电场强度？
四、电场线
1、电场线的特点：
（1）电场线从正电荷或无穷远 出发，终止于无穷远或负电荷；
（2）任意两条电场线都不相交；
如果相交，交点就会有两个切 线方向，而同一点的电场强度 和方向是唯一的。
（3）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线越密， 电场强度较小的地方电场线较疏，因此可以用电场线 的疏密来比较各点电场强度的大小．
O
例如：
A
B
研究方法：将试探电荷放入两个点电荷产生的电场中。
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
先求出点电
荷Q1在P点产生 的电场强度E1
再求出点电
荷Q2在P点产生 的电场强度E2
P点的电场强度，等于＋Q1在该点产生的电场强 度E1和Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和．
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
这点的电场强度就是1N/C。 另一个单位是伏每米，符号是V/m。 1V/m＝1N/C
4、电场强度的方向：
物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正 电荷在该点所受的静电力的方向相同．
EF
+Q
+q
FE
-Q
+q
根据规定：负电荷在电场中某点受到的静电力的方 向跟该点的电场强度方向相反。
+Q
F
-q E
E
2、几种电场的电场线
点电荷的电场线
-
a、离点电荷越近，电场线越密，电场强度越大 b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直， 在此球面上电场强度大小处处相等，方向不同。
2、几种电场的电场线
等量的异种点电荷
a、沿点电荷的连线，电场强度先变小后变大 b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，电场强度方 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 等距离各点电场强度相等。
F3 +q
能否用静电力的大小 表示电场的强弱？
+q
+Q
+q
F1
k
Qq1 r2
F2
k
Qq 2 r2
F3
k
Qq3 r2
A q123 r
但它们之 间有什么 规律呢？
+Q
F1 F2
q1 q2
F3
q3
k
Q r2
在电场的同一点，不同的电荷受静电力不同，所以 不能用静电力的大小来表示电场的强弱。
实验表明，在电场中的同一点，比值F/q是恒定 的；在电场中的不同点，比值F/q一般是不同的。
3、几种电场的电场线
等量的正点电荷
a、两点电荷连线中点O处电场强度为0 b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但电场 强度并不为0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏
5、电场强度的叠加原理
E1
P
E
E2
+Q
-Q
E
E2
E1
+Q E2
E1 +Q
电场中任何一点的总电场强度等于各个点电荷在 该点各自产生的电场强度的矢量和。这就是电场强 度叠加原理。
问题3 我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？
四、电场线
为此，法拉第引入了电场线
在电场中画一些有方向的曲线，曲线上每点的切 线方向表示该点的电场强度方向.
3
电场强度
观察
脚踢球，脚对球的力 直接作用在球上.
汽车拉拖车， 汽车对拖车的拉力 是通过绳子作用的。
问题1：两电荷间相互作用时不直接接 触，它们之间的相互作用怎样产生的?
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.
A电荷
英国物理学家
B电荷
法拉第
（1791-1867）
近代物理学的理论和实验证实并且发展了法拉第的观 点。电场和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。变化的电磁场以有限的速度－ 光速，在空间传播。它和分子、原子组成的实物一样具 有能量和动量，因而场和实物是物质存在的两种形式。
F
F
磁铁之间通过磁场作用
地球与足球之间通过 引力场作用
一、电场
1. 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。
F
A
B
3.静电场：静止的电荷产生的电场。
问题2 我们怎样研究看不见又摸不着的电场？
研究方法
基本性质（着手） 电荷受力 （试探电荷）
认识电场
试探电荷
试探电荷（检验电荷）：用来检验电场是否存在及其 强弱分布情况的带电小球。 场源电荷：激发或产生电场的电荷
试探电荷（或 称为检验电荷）
源电荷
试探电荷的电荷 量和尺寸必须充分 小，对金属球A上 的电荷分布不产生 明显的影响，从而 原来的电场不因试 探电荷的出现有明 显的变化。
同一点电荷距场源电荷不同位置的受力大小和方向不 同，表明电场有强弱和方向，电场强弱与位置有关。
F/q这个比值由 电荷q在电场中的 位置所决定，跟电 荷q无关，是反映 电场性质的物理量
在物理学中，就用比值F/q来表示电场的强弱。
二、电场强度
1、定义： 放入电场中某点的电荷受到静电力F跟它的电荷q的
比值，叫做该点的电场强度，用符号E表示。
2、表达式： E F q
3、单位： N/C 如果1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N，
F
-Q
-q
5.对电场强度的理解：
（1） E F 为定义式，适用于一切电场。 q
（2）电场强度是反映电场强弱和方向的物理量。
（3）电场强度的大小由电场本身的性质决定， 与试探电荷的正负、有无、电荷量的大小、电 性及受到的静电力都无关，只由场源电荷和场 点到场源的距离来决定。
三、点电荷的电场 电场强度的叠加