内容正文:
1.3 电场强度
库仑定律的内容
真空中两个静止点电荷之间相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
表达式:
两电荷不直接接触,它们之间的相互作用是怎样产生的?
B电荷
存在于带电体周围的特殊物质叫电场
对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力。
A电荷
场源电荷Q:产生电场的电荷
检验电荷(试探电荷)q:用来检验电场的电荷,体积很小(可以当作质点)的电荷。
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。
用什么能检验空间存在看不见又摸不着的电场?
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。
5.
理解:场强反映电场的力的性质,由电场本身决定,与放入的试探电荷无关 。
3.单位:牛/库(N/C)
4.方向:电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点的受力方向相同。
2.定义式:
一点正点电荷的电荷量为Q,在距此点电荷r处的A点的电场强度是多少?方向如何?
设想在A点放一个电荷量为+q的试探电荷,则它所受到的电场力为
则该点的场强为
Q是场源电荷的电量,
r是场中某点到场源电荷的距离
真空中点电荷的电场强度
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:
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
+
-
定义式,适用于一切电场
仅对点电荷的电场适用
q是检验电荷,E与q无关
Q是场源电荷,E与Q成正比
适用范围 电荷的意义
和
的区别:
1、电场强度是矢量,合成应遵循平行四边形法则
四、电场强度的叠加
E+
E-
E合
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
r
Q
P
r
Q
P
五、电场力
正电荷的电场力方向与场强方向相同
F=qE
负电荷的电场力方向与场强方向相反
六、电场线
1.概念:电场线是用来形象地描述电场强弱与方向的一条条曲线。
(电场线是假想的,实际电场中并不存在.)
电场线上每一点的切线方向,都和该点的场强方向一致.
2.电场线的特征
(1)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)无穷远处点.(单向的,非闭合的)
(2)电场线疏密反映电场强弱,电场线密的地方场强大,电场线疏的地方场强小.
(3)电场线不会相交,也不会相切.
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。
(1)、正、负点电荷的电场中电场线的分布
3.几种常见电场中电场线的分布及特点:
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
(2)、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
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。
(3)、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:
a、两点电荷连线中点处场强为0。
b、两点电荷连线的中点沿中垂线到无限远电场线先变密后变疏
c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强大小相等。
七 匀强电场
特点:
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平行等距的直线
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
C
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 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 N。 如果把这个试探电荷取走,则P点的电场强度
为 N/C。
5×103
1×10-5
5×103
3、 关于电场强度,下列说法正确的是( )
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