人教版选修3－1　1.3电场强度 (共44张PPT＋素材)

1.3电场强度 1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态． 2．理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的． 3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算. 4．知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算． 学习目标： 点电荷: 库仑定律: 大小及形状可忽略的带电体 真空中两个点电荷之间相互作用的电力， 跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二 次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 复习引入 问题1：电荷之间的相互作用力是如何发生的？ 法拉第提出“场”概念 电荷之间通过电场发生相互作用 英国物理学家 法拉第 （1791-1867） 一.电场： 2、性质：电场对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。 1、定义：存在于带电体周围的特殊物质。 问题2：如何表示电场的强弱和方向？用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？ 试探电荷q： 电量充分小、体积充分小 场源电荷Q：即产生电场的电荷 试探电荷距场源电荷不同位置的受力情况 猜想：能否用电场力的大小表示电场的强弱？ 类比：密度 +Q F1 F2 F3 铁球 铝球 木球 电场强弱与密度的类比 问题1：m大的物体是否密度大？ 电场强弱 同一试探电荷q 受力F大 电场强 密 度 同一实心体积v 质量m大 密度大 不同位置 不同物质 类比问题2：F大的位置是否电场强？ 如图所示，在场电荷Q 形成的电场中A 点，分别放一检验电荷+q , +2q , +3q ，分别计算检验电荷所受的电场力大小和F / q 的比值。 3q 2q q F / q 电场力 F 检验电荷 的电荷量q F Q q A + r k Q q r 2 k Q r 2 2k Q q r 2 k Q r 2 3k Q q r 2 k Q r 2 F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质——电场的强弱 在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的 在电场中的同一点，比值F/q是恒定的 计算发现： 类比：同一材料物质的实心物体，密度是一定的。 类比：不同材料物质的实心物体，密度一般是不同的。 类比：m/v能反映单位体积所含物质多少的性质—密度。 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。 4.物理意义：场强是反映电场强弱和方向的物理量，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，与F和q无关 。 3.单位：牛/库(N/C) 另一个单位V/m 1V/m=1N/C 2.定义式： （比值法定义，适用一切电场） +Q +q F E +Q -q F E 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。 5.场强的矢量性： -Q +q F E -Q -q E F 　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． 例：试探电荷的电荷量q=+5.0×10-9C，测得它在电场中的A点受到的电场力为F=3.0×10-4N，求：A点的场强是多大？ 如果改用电荷量为q=-6.0×10-9C的试探电荷，来确定该点的场强，场强会不会改变？ 解：E=F/q=3.0×10-4/5.0×10-9=6.0×104N/C 场强方向：水平向右 如果A点未放试探电荷，则A点的场强大小为多少？方向如何？ 练习1、电场中有一点P，下列哪些说法是正确的( ) A 若放在P点的检验电荷的电量减 半，则P点的场强减半； B 若P点没有检验电荷，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点的场强方向为检验电荷在该点 的受力方向。 C 请利用电场强度定义式和库仑定律，推导点电荷周围某点的电场强度 问题3：点电荷的场强如何？ 中Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离 真空中点电荷的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关． 三、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 （决定式，只适用于真空中点电荷电场） ＋ － 定义式，适用于一切电场 仅对真空中点电荷的电场适用 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： 2、真空中正的点电荷Q的电场中，距Q 为r的P点放一个