高二物理电场电场强

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1、会计学1高二物理电场电场强高二物理电场电场强例如：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，库仑力等第1页/共44页那么，没有接触的两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？电场第2页/共44页FBA1. 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质第3页/共44页FBFA电荷A和B间是通过电场实现相互作用的 第4页/共44页qFAqFB场源电荷：产生电场的电荷 试探电荷（或称为检验电荷）Q第5页/共44页nc.： N/C（定义式，适用于任意电场）E =Fq（定义）第6页/共44页+Q+qFE+Q-qFE根据规定：根据规定：负电荷负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点在电场中

2、某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向的场强方向相反相反。d.场强的矢量性：-Q+qFE-Q-qEF第7页/共44页 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/2C、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都错误都错误第8页/共44页(1)真空中点电荷电场的场强公式：真空中点电荷电场的场强公式：E=kQ/r2（决定式，适用于真空点电荷的电场）提示：利用场

3、强的定义式和库仑定律推导第9页/共44页正点电荷电场中某点电场强度方向正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离沿连线背离+Q；负点电荷电场中某点电场强度方向负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线指向沿连线指向-QAE+QAE-Q-第10页/共44页第11页/共44页2rQkE E=F/q定义式定义式决定式决定式任何电场任何电场真空中点电荷电场真空中点电荷电场大小与大小与q( (试探电荷试探电荷）的正负、大小以及有的正负、大小以及有无均无关无均无关由场源电荷由场源电荷Q及该点及该点到到Q的距离的距离r决定决定第12页/共44页AQrmqO2QEkr电场强度是矢量电场强度是矢量, ,不仅要求出大小不

4、仅要求出大小, ,还要明确方向还要明确方向. .mgTFtanmgqE qmgEtan14第13页/共44页拓展两个点电荷周围的场强如何？OAB第14页/共44页电场强度的叠加原理研究方法：研究方法：将试探将试探电荷放入两个点电电荷放入两个点电荷产生的电场中。荷产生的电场中。电场中任何一点的电场中任何一点的总场强等于各个点总场强等于各个点电荷在该点各自产电荷在该点各自产生的场强的生的场强的矢量和矢量和。这就是。这就是场强叠加场强叠加原理原理。Q1-Q2AE1E2E第15页/共44页二、电场强度矢量的叠加问题二、电场强度矢量的叠加问题17二、电场强度矢量的叠加问题二、电场强度矢量的叠加问题第16

5、页/共44页 18第17页/共44页ABCEC矢量的合成和分解都遵循平行四边形定则矢量的合成和分解都遵循平行四边形定则. .本题利用矢量三角形和几何三角形相似解题比较简便本题利用矢量三角形和几何三角形相似解题比较简便. .19第18页/共44页三、运用对称性思想方法求电场强度三、运用对称性思想方法求电场强度 2rQkE 20三、运用对称性思想方法求电场强度三、运用对称性思想方法求电场强度 第19页/共44页dABr填补填补 对称对称 叠加叠加 等效替换等效替换22)2(rdrkQdLrkQdE21第20页/共44页ab+qdddkq/d2对称对称 叠加叠加 等效替换等效替换22第21页/共44

6、页aP1P2b同一条直线上矢量的合成同一条直线上矢量的合成. .对称对称 等效等效 叠加叠加4L4L23第22页/共44页ROLP3222()QLEkRL2rQkE24第23页/共44页1.1.在电荷的周围空间存在在电荷的周围空间存在_,_,它的基本性它的基本性质是对放入其中的电荷有质是对放入其中的电荷有_的作用的作用. .2.2.描述电场强弱的物理量叫做描述电场强弱的物理量叫做_,_,其其公式是公式是_,_,单位是单位是_,_,它是它是_(_(矢、标矢、标) )量量, ,其方向为其方向为_._.3._3._叫叫做匀强电场做匀强电场. .真空中点电荷的电场强度公式真空中点电荷的电场强度公式是是

7、_._.4.4.在场强为在场强为E E处的电场中放上电荷量为处的电场中放上电荷量为q q的点的点电荷其受到的电场力电荷其受到的电场力F=_.F=_.电场电场力力电场强度电场强度qFE=N/C矢矢正电荷在该点的受力方向正电荷在该点的受力方向电场中各点的场强大小和方向都相同的电场电场中各点的场强大小和方向都相同的电场2rQE=k第24页/共44页基本知识点基本知识点电场电场客观存在、特殊物质客观存在、特殊物质电场强度电场强度E=F/qE=kQ/r2特例特例电场的叠加电场的叠加矢量运算矢量运算基本方基本方法（思法（思想）想）比值定义法：比值定义法： E=F/q试探电荷（理想模型）试探电荷（理想模型）

8、第25页/共44页 答案：（1）F=9N（2）EB=4.5105N/C（3）18N，EB=4.5105N/C （4）EB=4.5105N/C 场电荷场电荷Q=210-4C，是正点电荷；试探电荷，是正点电荷；试探电荷q=210-5C，是负电荷，它们相距，是负电荷，它们相距r=2m而静止且都在真空中，如图所示而静止且都在真空中，如图所示。求：。求：（1）q受的电场力；受的电场力；（2）q所在的所在的B点的场强点的场强EB；（3）只将）只将q换为换为q，=410-5C的正点电荷，再求的正点电荷，再求q受力及受力及B点点的场强；的场强；（4）将试探电荷拿去后再求）将试探电荷拿去后再求B点场强。点场强。

9、rq9qQ B第26页/共44页真空中两个正点电荷真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为所带电量皆为Q，且相，且相距为距为r,则距离则距离A为为r/3处的处的P点的电场强度为多少？点的电场强度为多少？PEAEB解解：A A、B B都在都在P P点产生电场点产生电场，且，且两个场强方向相反两个场强方向相反。2=rQkE因为：22PABQQEkkrr所 以 ：答答：P P点场强为点场强为2727kQkQ/4/4r r2 2. .A+QB+Q例题：2274kQr第27页/共44页习习 题题例：例： 如图所示，点电荷如图所示，点电荷q与与9q静止于真空中，相距静止于真空中，相距r，它，它们均为正电荷，求

10、：们均为正电荷，求：（1）连线中点）连线中点A的场强的场强EA；（2）求场强为）求场强为0的点位置。的点位置。答案：答案：（1）EA=8kq2/r2 （2）离）离q距离为距离为r/4rq9qA第28页/共44页第29页/共44页一、电场线一、电场线 电场线是用来形象地描述电电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇场强弱与方向特性的一簇线线。电。电场线上每一点的场线上每一点的切线方向切线方向，都和，都和该点的该点的场强方向场强方向一致。一致。第30页/共44页二、电场线的特征二、电场线的特征1 1、电场线、电场线密密的地方场强的地方场强大大，电场线，电场线疏疏的地方的地方场强场强小小2 2

11、、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，、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（孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点或起于）无穷远处点3、电场线不会相交，也不会相切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第31页/共44页 奎宁的针奎宁的针状结晶或头发状结晶或头发屑悬浮在蓖麻屑悬浮在蓖麻油里。油里。 把奎宁的针状结晶把奎宁的针状结晶或头发屑悬浮在蓖麻油或头发屑悬浮在蓖麻油里，再放入电场中，这里，再放入电场中，这时可以发现微屑按场强时可以发现微屑按场强的方向排列起来。的方向排

12、列起来。 点点电电荷荷同同种种点点电电荷荷异异种种点点电电荷荷第32页/共44页请看仔细了!请看仔细了!正点电荷的电场线负点电荷的电场线会聚状会聚状发散状发散状第33页/共44页等量同号正点电荷电场的电场线等量异号点电荷电场的电场线第34页/共44页匀强电场的场强处处相等 匀强电场的电场线是互相平行的、等间距的直线第35页/共44页特点：特点：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。三、几种常见电场中电场线的分布及特点三、几种常见电场中电场线的分布及特点 1 1、正、负点电荷的电场中电场线的分布、正、负点电荷

13、的电场中电场线的分布第36页/共44页特点特点：a. a.沿点电荷的连线，场强先变小后变大沿点电荷的连线，场强先变小后变大,O,O点的电场强度最小（中点）点的电场强度最小（中点）b.b.两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均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，中垂面上移相同，且总与中垂面（中垂线）垂直，中垂面上移动电荷时，电场力不做功动电荷时，电场力不做功c. c.中垂面上，中垂面上，OO点电场强度最大，从点电场强度最大，从OO点向外，电场点向外，电场强度依次减小。强度依次减小。2 2、等量异种点电荷形成的电场中的、等量异种点电荷形成的电场中的电场线

14、分布电场线分布d.d.在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0 0等等距离各点场强相等。距离各点场强相等。第37页/共44页3 3、等量同种点电荷形成的电场中电场中电、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况场线分布情况特点：特点：a. a.两点电荷连线上，电场强度的大小是先减小后增两点电荷连线上，电场强度的大小是先减小后增大，大，连线中点连线中点OO处场强为处场强为0 0，两点电荷连线中点附近，两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为的电场线非常稀疏，但场强并不为0 0b.b.在在中垂面中垂面上，上，OO点电场强度为点电场强度为0

15、 0，从，从OO点向外，电点向外，电场强度场强度先增大后减小先增大后减小c. c.两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏第38页/共44页4 4、匀强电场、匀强电场特点：特点：a a、匀强电场是大小和方向都相同的电场、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是，故匀强电场的电场线是平行等距平行等距的直线的直线b b、电场线的疏密反映场强大小，电场方、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行向与电场线平行第39页/共44页例例1 1：如图，是静电场的一部分电场线的：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（分布，下

16、列说法正确的是：（ ）A A、这个电场只能是负电荷的电场、这个电场只能是负电荷的电场B B、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处受到的电场力两处受到的电场力F FB BFFA AC C、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处的加速度大小，两处的加速度大小，a aA AaaB B （不计重力）（不计重力）D D、负电荷在、负电荷在B B点处受到的电场力方向沿点处受到的电场力方向沿B B点切点切线方向线方向ABB第40页/共44页例例2 2：如图为一条电场线，下列说法正：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（确的是：（ ）A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因电场线是

17、直线，所以是匀强电场，故、因电场线是直线，所以是匀强电场，故E EA A=E=EB BC C、A A点电场方向一定由点电场方向一定由A A指向指向B BD D、ABAB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定ABC第41页/共44页例例3 3：正检验电荷：正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点作减速运动，且运动的加速度值越来点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（的电场可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC第42页/共44页例例4 4：如图：如图a a所示，所示，A A、B B是一个点电荷产生是一个点电荷产生的电场的电场线，如图的电场的电场线，如图b b则是方向在电场线则是方向在电场线上，上，a a、b b两处的检验电荷的电荷量大小与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：（所受电场力大小之间的函数图线，则：（ ）A A、点电荷是正电荷，位置在、点电荷是正电荷，位置在B B侧侧B B、点电荷是正电荷，位置在、点电荷是正电荷，位置在A A侧侧C C、点电荷是负电荷，位置在、点电荷是负电荷，位置在A A侧侧D D、点电荷是负电荷，位置在、点电荷是负电荷，位置在B B侧侧abABaqFbB第43页/共44页