高中物理选修3-1电场强度课件-很好的课件哦ppt

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1、我们刚接触的一种力静电力（库仑力）静电力 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力。作用力方向在它们的连线上。同性相斥，异性相吸。1、电荷量q1、q22、两点电荷之间的距离r必须接触才可能产生的力：1、弹力：支持力、压力、拉力2、摩擦力（滑动摩擦力、静摩擦力）；不需要接触就可以产生的力：1、重力；2、万有引力；3、静电力；超距作用？3、电场强度人教版 选修 3-1-1静电场 没有其他东西做媒介，一个物体可以超越距离通过真空对另一个物体作用在我看来，这种思想荒唐之极。牛顿 19世纪30年代，法拉第提出一种观念，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场（electric field），处在电场中的其他电荷

2、受到的作用力就是这个电场给予的。电荷A电荷B电场法拉第 Faraday（17911867）让我们一起来想象这个“电场”：1、看不见、摸不着；2、只要存在电荷，它就存在；电场就好像“香味场”，香料包打开后，周围的空间都弥漫着它的香味。尽管看不到摸不着，但的确存在。一、电场（electric field）1 1）、检验方法：）、检验方法：把一个带电体放入其中，看是否受到把一个带电体放入其中，看是否受到力的作用。力的作用。二二.电场强度：电场强度：1、电场的检验、电场的检验用什么可以检验空间存在看不见又摸用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？不着的电场？2 2）、试探电荷：）、试探电荷：能否就

3、用试探电荷所受的电场力来描能否就用试探电荷所受的电场力来描述某点电场的强弱？述某点电场的强弱？用来检验电场的电量很小（不影响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）原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷，也称点电荷的电荷，也称点电荷。FA BA+q+Q+q 如图，电荷如图，电荷Q Q周围存在电场，把试探电荷周围存在电场，把试探电荷q q放放入电场中入电场中A A、B B两点，电荷两点，电荷q q要受到电场力要受到电场力F FA A、F FB1B1的作用，反映了电场具有力的性质。电荷的作用，反映了电场具有力的性质。电荷q q在在A A、B B两点受到的作用力两点受到的作

4、用力F FA A、F FB1B1大小是否相等？大小是否相等？在在B点点换上换上+2q的电荷的电荷,所受的所受的作用力作用力F FB2B2大小是否相等？大小是否相等？解析解析 根据库仑定律根据库仑定律 r rA A r F FB BF=kQ1Q2r2可知，可知，FBF/qF/q这个比值由电荷这个比值由电荷q q在电场中的位置所决定，在电场中的位置所决定，跟电荷跟电荷q q无关，是反映电场性质的物理量。无关，是反映电场性质的物理量。结果表明，在电场中的同一点，比值结果表明，在电场中的同一点，比值F/qF/q是恒定是恒定的；在电场中的不同点，比值的；在电场中的不同点，比值F/qF/q一般是不同的。一

5、般是不同的。在物理学中，就用比值在物理学中，就用比值F/qF/q来表示电场的强弱。来表示电场的强弱。2.2.电场强度：电场强度：1 1）定义：）定义：放入电场中某点的电荷受到的放入电场中某点的电荷受到的电场力电场力与与它所带电荷量它所带电荷量的比值，叫做这一点的电的比值，叫做这一点的电场强度，简称场强。场强度，简称场强。2 2）公式公式：FEq3 3）单位单位：牛顿牛顿/库仑库仑（N/C）4 4）方向：方向：跟跟正电荷正电荷在该点所受电场力在该点所受电场力 F F 的方向的方向相同相同矢量矢量EE+QP-QP 如果如果Q Q是正电荷，是正电荷，E E的方向就是沿着的方向就是沿着PQPQ的连线并

6、背的连线并背离离Q Q；如果；如果Q Q是负电荷，是负电荷，E E的方向就是沿着的方向就是沿着PQPQ的连线并的连线并指向指向Q Q。（。（“离离+Q+Q而去，向而去，向-Q-Q而来而来”）例例.在电场中在电场中A处放点电荷处放点电荷+q，其受电场，其受电场力为力为F，方向向左，则，方向向左，则A处场强大小处场强大小为为 ，方向为，方向为 ；若将；若将A处放点处放点电荷为电荷为2q，则该处电场强度大小，则该处电场强度大小为为 ，方向为，方向为 。Fq向左向左Fq向左向左5）理解理解：（3）由电场）由电场本身的性质本身的性质决定，决定，与试探与试探电荷是否存在、电荷电荷是否存在、电荷的正负、电荷

7、量的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。的大小及受到的电场力都无关。（1）为定义式为定义式，适用适用于一切电场一切电场。qFE （2）电场强度是反映电场）电场强度是反映电场强弱和方向强弱和方向的物理量。的物理量。（4）电场力：）电场力：F=qE12345 3 3、电场强度和电场力的对比分析、电场强度和电场力的对比分析 电场强度电场强度E E 电场力电场力F F 仅指电荷在电场中的受力仅指电荷在电场中的受力 是反映电场本身性质的物是反映电场本身性质的物理量，其大小表示电场的强弱理量，其大小表示电场的强弱定义式：定义式：计算式：计算式：E E的大小只决定于电场本身，的大小只决定于电场本身，与电

8、荷与电荷q q无关无关 F F的大小由放在电场中某点的大小由放在电场中某点的电荷的电荷q q和该点的场强和该点的场强E E共共同决定同决定E E是矢量，其方向与正电荷是矢量，其方向与正电荷(+q)(+q)在该点受到的电场力的方在该点受到的电场力的方向相同向相同F F是矢量，其方向对于正电是矢量，其方向对于正电荷荷(+q),F(+q),F与与E E同向；对于负同向；对于负电荷电荷(-q),F(-q),F与与E E反向反向E E的单位：的单位：F F的单位：的单位：E=F/qE=F/q F=qEF=qE牛牛/库库 (N/C)(N/C)牛牛 (N)(N)三、点电荷的电场三、点电荷的电场 电场强度的叠

9、加电场强度的叠加点电荷点电荷Q Q在真空中形成的电场中，不同点的场强是在真空中形成的电场中，不同点的场强是不同的，那么场强的大小由什么因素决定？不同的，那么场强的大小由什么因素决定？1、点电荷的电场、点电荷的电场大小：大小：2QEkr适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义FEq2QEkr定义式，适定义式，适用于一切电用于一切电场场仅对点电荷仅对点电荷的电场适用的电场适用q是检验电是检验电荷，荷，E与与q无关无关Q是场源电是场源电荷，荷，E与与Q成正比成正比2 2、FEq2QEkr和的区别：1 1、关于、关于 和和 ，下列说，下列说法中正确的是（法中正确的是（）（1 1）式中，）式中，F F是放入

10、电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，q q是是放入电场中电荷的电量放入电场中电荷的电量（2 2）式中，）式中，F F是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，q q是是产生电场电荷的电量产生电场电荷的电量（3 3）式中，）式中，q q是放入电场中的电荷的电量是放入电场中的电荷的电量（4 4）式中，）式中，Q Q是产生电场的电荷的电量是产生电场的电荷的电量A A、（、（1 1）（）（3 3）B B、（、（2 2）（）（3 3）C C、（、（1 1）（）（4 4）D D、（、（2 2）（）（4 4）qFE 2rQkE C2 2、下列说法中正确的是：、下列说法中正确的是：

11、A.A.场强的定义式场强的定义式E=F/qE=F/q中，中，F F是放入电场中的电荷是放入电场中的电荷所受的力，所受的力，q q是放入电场中的电荷的电量是放入电场中的电荷的电量B.B.场强的定义式场强的定义式E=F/qE=F/q中，中，F F是放入电场中的电荷是放入电场中的电荷所受的力，所受的力，q q是产生电场的电荷的电量是产生电场的电荷的电量C.C.在库仑定律的表达式在库仑定律的表达式F=kqF=kq1 1q q2 2/r/r2 2中中kqkq2 2/r/r2 2是电荷是电荷q q2 2产生的电场在点电荷产生的电场在点电荷q q1 1处的场强大小处的场强大小D.D.无论定义式无论定义式E=

12、F/qE=F/q中的中的q q值值(不为零不为零)如何变化，如何变化，在电场中的同一点，在电场中的同一点，F F与与q q的比值始终不变的比值始终不变ACD 如果有几个点电荷同时存在，在几个点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，如何求某点的场电荷共同形成的电场中，如何求某点的场强？强？3 3、电场的叠加、电场的叠加:在几个点电荷共同形成的电场中，某点的在几个点电荷共同形成的电场中，某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。+Q1-Q2P 1 1）如图，如图，P P

13、点的场强，等于点的场强，等于+Q+Q1 1在该点产生在该点产生的场强的场强E E1 1和和-Q-Q2 2在该点产生的场强在该点产生的场强E E2 2的矢量和。的矢量和。.E1E2EQrPrQP2QEkr2）、一个半径为）、一个半径为R的的均匀均匀带电球体（或球带电球体（或球壳）在外部产生的电场壳）在外部产生的电场与一个位于与一个位于球心的、电球心的、电荷量相等的荷量相等的点电荷产生点电荷产生的电场相同的电场相同 如图，在真空中有两个点电荷如图，在真空中有两个点电荷Q Q1 1=+3.0=+3.01010-8-8C C和和Q Q2 2=-3.0=-3.01010-8-8C C，它们相距，它们相距

14、0.1m0.1m。求电场中。求电场中A A点的场强。点的场强。A A点与两个点电荷的距离点与两个点电荷的距离r r相等，相等，r=0.1mr=0.1m。Q2AQ1=2E=2E1 1cos60cos60r r2 22kQ2kQ1 1cos60cos60=代入数值得：代入数值得：E=2.7E=2.710104 4 N/CN/C合场强合场强E E的大小为的大小为 E=EE=E1 1cos60cos60+E+E2 2cos60cos60解：点电荷解：点电荷Q Q1 1和和Q Q2 2的电场在的电场在A A点的场点的场强分别为强分别为E E1 1和和E E2 2，它们大小相等，方向如图中所示。合它们大小

15、相等，方向如图中所示。合场强场强E E在在E E1 1和和E E2 2的夹角的平分线上，的夹角的平分线上，此平分线跟此平分线跟Q Q1 1和和Q Q2 2的连线平行。的连线平行。E1E2E练习练习.如图，在如图，在x x轴上的轴上的x x=-1=-1和和x x=1=1两点分两点分别固定电荷量为别固定电荷量为-4-4Q Q 和和+9+9Q Q 的点电荷。求：的点电荷。求：x x轴上合场强为零的点的坐标。并求在轴上合场强为零的点的坐标。并求在x x=-3=-3点处的合场强方向。点处的合场强方向。1 1-1-1-3-3-5-5-4Q+9Q 答案：答案：x=-5x=-5，向右，向右四、电场线四、电场线

16、 1 1、定义：、定义：电场线是用来形象地描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。述电场强弱与方向特性的一簇曲线。电场线上每一点的电场线上每一点的切线方向切线方向，都和该，都和该点的点的场强方向场强方向一致。一致。2 2、电场线的特征、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强强，电场线，电场线疏疏的地方场强的地方场强弱弱2 2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的）、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）无穷远处正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点点3 3）、电场线不会相交，也不会相切）、电

17、场线不会相交，也不会相切4 4）、电场线是）、电场线是假想假想的，实际电场中并不存在的，实际电场中并不存在5 5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的）、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运动轨迹之间没有必然联系特点：特点：a a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大、离点电荷越近，电场线越密，场强越大b b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，、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。在此球面上场强大小处处相等，方向不同。3 3、几种常见电场中电场线的分布及特点、几种常见电场中电场线的分布及特点 1

18、1）、正、负点电荷的电场中电场线的分布）、正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：特点：a a、沿点电荷的连线，沿点电荷的连线，场强先变小后变大场强先变小后变大b b、两点电荷连线中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（中垂线）垂直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分布电场线分布c c、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等距离各点场强相等。等距离各点场强相等。3 3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中）、等量同种点电

19、荷形成的电场中电场中电场线分布情况电场线分布情况特点：特点：a a、两点电荷连线中、两点电荷连线中点点O O处场强为处场强为0 0b b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为疏，但场强并不为0 0c c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏变密后变疏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同向平行等距同向的直的直线线b b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向、电场线的疏密反映

20、场强大小，电场方向与电场线平行与电场线平行abABa例：如图例：如图a a所示，所示，A A、B B是一个点电荷产生的电场是一个点电荷产生的电场的电场线，如图的电场线，如图b b则是方向在电场线上，则是方向在电场线上，a a、b b两两处的试探电荷的电荷量大小与所受电场力大小之处的试探电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（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

21、，位置在B B侧侧qFbB例：如图为一条电场线，下列说法正确的是：例：如图为一条电场线，下列说法正确的是：（）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例：正检验电荷例：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点作点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力减速运动，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

22、：不计），则可以确定它所处的电场可能是：（）ABCDPQPQPQPQC例例 电场线就是点电荷在电场中的运电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹，这个说法正确吗？动轨迹，这个说法正确吗？答：这个说法是错误的。电场线不是电荷的答：这个说法是错误的。电场线不是电荷的运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是速度运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是速度的方向，而电场线的切线方向是正电荷的受的方向，而电场线的切线方向是正电荷的受力方向和加速度方向（负电荷则相反）。要力方向和加速度方向（负电荷则相反）。要使两条曲线能重合，要满足一些特殊条件，使两条曲线能重合，要满足一些特殊条件，例如：例如：电场线是直线；电场线是直线；

23、电荷初速度为零电荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上；或初速度方向与电场线在同一直线上；电电荷只受电场力作用。荷只受电场力作用。是非题n (A)若将放在电场中某点的电荷若将放在电场中某点的电荷q改为改为q，则该点，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反。的电场强度大小不变，方向与原来相反。n（B）若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电）若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度变为零。场强度变为零。n（C）沿电场线方向，场强一定越来越小。）沿电场线方向，场强一定越来越小。n（D）若电荷）若电荷q在在A处受到的电场力比处受到的电场力比B点时大，则点时大，则A点电场强度比点电场强度比B点的大。点的大。n（E）电场中某点电场线的方向，就是放在该点的）电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向。电荷所受电场力的方向。n（F）已知）已知A、B为某一电场线（直线）上的两点由为某一电场线（直线）上的两点由此可知，此可知，A、B两点的电场强度方向相同，但两点的电场强度方向相同，但EA和和EB的大小无法比较。的大小无法比较。