人教版物理选修3-1　1.3电场强度 (共41张PPT)

脚踢球，脚对球的力直接作用在球上 任何力的作用都离不开物体 在19世纪30年代以前，人们认 为万有引力和静电力是一种既不需 要媒介，也不需经历时间，而是超 越空间和时间直接发生的作用了并 称为超巨作用。尽管牛顿本人不赞 成这种说法，并指出：“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”。然而 他未能解决这个问题，直到19世纪 30年代英国物理学家法拉第解决了 这一问题，提出电场的观点。 请学生用场的观点分析电荷A和B间的相互作用 电荷A受电场力的作用，是因为它处在电荷B激发的电场中。而同时，由于电荷A自身带电，它必然也激发了电场——电荷B受电场力的缘故是因为它处在电荷A所激发的电场中的缘故。 一.电场： 1．定义：电荷周围存在的一种特殊物质。它传递电荷间的相互作用。 理解： （1） 电场不是由分子、原子组成，是一种特殊的媒介物，客观存在。 （2） 电场和分子、原子构成的实物一样具有能量和动量。场与实物 是物质存在的两种不同形式 （3） 实物所占据的空间不能再被另一实物占据，但几个场可以同时 占据一个空间 2．电磁场：电场和磁场统称为电磁场。 3．静电场：静止电荷产生的电场称为静电场。 4．电场的基本性质： （1）力的性质： 对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。 （2）能的性质： 在电场中移动电荷，电场力对电荷做功。 二、试探电荷和场源电荷 1．试探电荷 （1）定义：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况，而引入的一个特别电荷称为试探电荷，或叫检验电荷。 （2）试探电荷的特点： ①电荷量小：试探电荷产生的电场不影响原电场的分布情况。 ②体积小：便于研究各点的电场性质。 ③电性任意：试探电荷可以是正电荷，也可以是负电荷。 2．场源电荷：被检验的电场是由电荷Q所激发的，则电荷Q称为场源电荷，或叫源电荷。 2q、3q的试探电荷依次放在A、B两点，请分别确定试探电荷所受电场力的大小．（静电力常量k为已知） 如图，真空中的点电荷电量是Q，A、B是其电场中两点，AQ的距离为r，BQ的距离为2r．现将电量为q、 在B点受力 在A点受力 3q 2q q 电荷电量 对表中的数据分别进行横向和纵向的对比分析．并据此说明能否用力和电量的比值表示电场的强弱？ 检 验 三.电场强度： A B Q r 2r * F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷q无关，是反映电场性质的物理量。 实验表明，在电场中的同一点，比值F/q是恒定的；在电场中的不同点，比值F/q一般是不同的。 在物理学中，就用比值F/q来表示电场的强弱。 三.电场强度： 1. 定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力 F跟试探电荷的电荷量q的比值叫做该点的电场强度，简称场强。用符号E表示。 2．定义式： 国际单位：单位牛每库，符号N/C 。 3．物理意义：表示电场的强弱和方向。与试探电荷及试探电荷所受电场力均无关。 4．矢量性：电场强度是矢量，其运算法则遵循平行四边形定则。 +Q +q A FA EA +Q -q A FA EA 根据规定：负电荷在电场中某点受到的静电力的方向跟该点的场强方向相反。 仅指电荷在电场中的受力 是反映电场本身的力的性质的物 理量，其大小表示电场的强弱 定义式： 计算式： E的大小只决定于电场本身，与电荷q无关 F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定 E是矢量，其方向与正电荷 (+q)在该点受到的电场力的方向相同 F是矢量，其方向对于正电荷(+q),F与E同向；对于负电荷(-q),F与E反向  E的单位： F的单位： E=F/q F=qE 牛/库 (N/C) 牛 (N) 1 2 3 4 5 电场强度和电场力的对比分析 电场强度E 电场力F 点电荷Q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？ [解析]在点电荷Q形成的电场中，在距离Q为r的P点放一试探电荷q 1、点电荷的电场 四.点电荷的电场 F = k Qq r2 根据库仑定律，q受到的库仑力的大小: k Q r2 E = F q = 又由电场强度的定义可得出P点的场强E的大小： 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 如果Q是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背 离Q；如果Q是负电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并 指向Q。（“离+Q而