电场、电场强度课件

C、若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷，则 该点的场强大小仍为E，但电场强度的方向变为 原来相反的方向 A、B、C都错误
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：
Q Ek 2 r
提示：利用场 强的定义式和 库仑定律推导
（决定式，适用于真空点电荷的电场）
(2) 点电荷周围电场强度的方向
2.负点电荷的电场线分布的平面图 会聚状中 心对称图 形.
像黑洞把 周围物体 全吸进来.
起始无穷远处，终止于负电荷. 在以负点电荷 为球心的球面上,电场线疏密相同,但切向各不 相同.球面半径越大,球面上电场线分布越疏.
3. 两个等量异种点电荷的电场线分布的 平面图 相吸状
像 灯 笼 一 样 和 谐 对 称
二、电场线的特征
1、同一电场中电场线密的地方场强大，电场 线疏的地方场强小 2、静电场的电场线起始于正电荷终止于负电 荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线终 止于（或起始于）无穷远处点 3、电场线不会相交，也不会相切 4、电场线上每一点的切线方向和该点的场强 方向一致 5、电场线是假想的，实际电场中并不存在
电场线
1、引入 英国物理学家法拉第首先引入了电场强度 的图象，他在电场中画了一些线，这些线：
在电场中，画出一系列的从正电荷出发到负
电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方 向都跟该点的场强方向一致，并使线的疏密 表示场强的大小．这些曲线就叫做电场线。
把奎宁的针状结晶 或头发屑悬浮在蓖麻油 奎宁的针 里，再放入电场中，这 状结晶或头发 时可以发现微屑按场强 屑悬浮在蓖麻 的方向排列起来。
标一标：
F Q E 和 E k 2 的区别： r q
适用范围 电荷的意义
F E q
Q Ek 2 r
定义式，适 用于一切电 场
q是检验电 荷，E与q 无关 Q是场源电 荷，E与Q 成正比
仅对点电荷 的电场适用
四、电场强度的叠加
1、电场强度是矢量，合成应遵循平 行四边形法则
E+
P
＋Q1 −Q2
6、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
•A
三、几种常见电场中电场线的分布及特点 1、正点电荷的电场中电场线的分布 发散状中 心对称图 形.
特点：
芒像 四太 射阳 光
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。球面半径越大,球面上电场线分布越疏.
P Q P Q P Q P Q
A
B
C
D
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 A、点电荷是正电荷，位置在B侧 F B、点电荷是正电荷，位置在A侧 b C、点电荷是负电荷，位置在A侧 q D、点电荷是负电荷，位置在B侧
答：P点场强为27kQ/4r2.
答案： （1）EA=8kq2/r2
（2）离q距离为r/4
习 题
例： 如图所示，点电荷q与9q静止于真空中， 相距r，它们均为正电荷，求： （1）连线中点A的场强EA； （2）求场强为0的点位置。 A
q r 9q
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，则检验 电荷所受的电场力为 1×10-5 N。 如果把这个 3 5 × 10 试探电荷取走，则P点的电场强度为 N/C
q r 9q Q
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 为多少？ A B
EA +Q 解：A、B都在P点产生电场， +Q EB 且两个场强方向相反。 Q Q Q 因为： E = k 2 所以：EP k 2 k 2 rA rB r
P
27 kQ 2 4r
像 条 形 磁 铁 的 磁 感 线
关于两电荷连线和中垂线的轴对称图形.
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。
4.等量同种电荷的电场线分布的平面图
5.带等量异种电荷平行金属板间的电场线分 布的平面图．
株距 行距 都相 等的 树林
两个 异名 磁极 之间 的磁 感线
起始于正电荷，终止于负电荷.除边缘外,两个金属 板之间的电场线疏密均匀,切向相同.为平行等距同 向直线.
6.正点电荷与带负电金属板间的电场线分布 的平面图 关于点 电荷到 金属板 的垂线 为对称 轴的轴 对称图
E=F/q
特例
E=kQ/r2
矢量运算
基本方法 （思想）
比值定义法： E=F/q 试探电荷（理想模型）
习题：
答案：（1）F=9N（2）EB=4.5×105N/C （3）18N，EB=4.5×105N/C （4）EB=4.5×105N/C
场电荷Q=2×10-4C，是正点电荷；试探电荷 q=2×10-5C，是负电荷，它们相距r=2m而静止且 都在真空中，如图所示。求： （1）q受的电场力； （2）q所在的B点的场强EB； （3）只将q换为q，=4×10-5C的正点电荷，再求q’ 受力及B点的场强； （4）将试探电荷拿去后再求 B B点场强。
场源电荷： 产生电场的 电荷
＋q
FA FB
百度文库
＋Q
＋q
试探电荷（或 称为检验电荷）
问题2
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。
电场强度
a.定义：（比值法定义）
相斥状
关于两 电荷连 线和中 垂线的 轴对称 图形.
等量同种电荷的电场线分布的平面图
两军 对垒 排兵 布阵 完毕
4、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：起始于正电电荷，终止于无穷远处. 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 d、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线 的中点0等距离各点场强大小相等。
形.
相吸状
天 女 散 花 垂 柳
起始于正电荷，终止于负电荷. 电场线与金属板的 表面处处垂直.
点电荷与带电平板的电场线分布
电场线是电荷的运动轨迹吗?
正 点 电 荷 正 点 电 荷
V0≠0 F + V0=0
此时轨迹与电场 线重合
+
F
此时轨迹是曲线,与 电场线不重合
例1：如图，是静电场的一部分电场线的分布， 下列说法正确的是：（ ） B A、这个电场只能是负电荷的电场 B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA C、点电荷q在A、B两处的加速度大小， aA>aB （不计重力） D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点 B 切线方向
3
电场强度
电场 电场强度
复习
1、点电荷
2、库仑定律 （适用条件） 3、库仑力(静电力）
引入
物体之间的相互作用，有的需要通过接触挤 压；有的则不需要。 例如：
•接触力:压力,支持力,拉力和摩擦力等
•非接触力:万有引力（重力）,磁力，库仑 力等
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?
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场可 能是：（ C ）
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
r
P
Q
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
电场 它的基本性质 1.在电荷的周围空间存在____, 是对放入其中的电荷有力 __的作用. 电场强度 其公 2.描述电场强弱的物理量叫做 ________, E= F N/C 它是__( 矢 矢、标)量,其 q 单位是____, 式是____, 正电荷在该点的受力方向 方向为_____________________. 电场中各点的场强大小和方向都相同的电场 叫 3._________________________________ 做匀强电场 .真空中点电荷的电场强度公式是 Q E=k ______. 2 r 4.在场强为 E 处的电场中放上电荷量为 q 的点 F=qE 电荷其受到的电场力F=______.
引入
那么，没有接触的两个电荷之间的相互 作用靠什么传递呢？
——电场
电场
1. 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
F
A
B
2. 电场对放入其中的电荷有力的作用。 这种力叫做电场力。
电荷A和B间是通过电场实现相互作用的 请用场的观点来说明电荷A和B间的相互作用
F A B
F
电场对电荷有力的作用，怎样描述这种 作用呢？
a A b B
点 电 荷
油里。
同 种 点 电 荷 异 种 点 电 荷
正点电荷的电场线
负点电荷的电场线
发散状
请看仔 请看仔细了 ! 细了!
会聚状
相吸状
排斥状
匀强电场 的电场线是互 相平行的、等 间距的直线
一、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线。电场线 上每一点的切线方向，都和该点的 场强方向一致。
课堂训练
C） 1、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（
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
小结：
电场 基本知识点 电场强度 电场的叠加 客观存在、特殊物质
E A
正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离+Q；
+Q
负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线 A 指向-Q
-Q
E
真空中点电荷的场强
1、大小：
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
Q Ek 2 r
＋
－
匀强电场
如果电场中各点电场强度的大小相等， 方向相同，这个电场就叫匀强电场。
场强的矢量性：
+Q -Q
+q
E F
F E
+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。 F E q +Q
-Q
E
-q
F
理解训练：
在电场中某点放一试探电荷，其电荷量 为q，试探电荷受到的电场力为F，则该点电 场强度为E=F/q，那么下列说法是否正确
A、若移去试探电荷q，该点的电场强度就为零 B、若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点 的场强就变为E/2
放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟 它的电量q的比值叫该点的电场强度，简称 场强，用E表示。 F b.表达式： E= （定义式，适用于任意 q 电场）
c.单位：牛/库(N/C)伏/米(V/m) 1伏/米=1牛/库
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。