物理选修3-1人教版　1.3电场强度 (共31张PPT)

1.3 电场强度 在我们学习的力当中，哪些是接触力? 哪些是非接触力？ 磁铁之间不必接触就可作用 弹力和摩擦力呢？ F F 法拉第提出“场”概念 电荷之间通过电场发生相互作用 问题1 电荷之间的相互作用力是如何发生的？ 虽然感觉不到，但是场就象我们坐的椅子一样客观存在 英国物理学家 法拉第 （1791-1867） 一.电场： 2、基本性质—— 对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。 1、定义：电荷周围客观存在一种特殊物质 3、电荷间的相互作用力通过电场发生. 电场 电荷A 电荷B 问题2 怎样研究电场？ 试探电荷： 电量充分小、体积充分小 不能影响原来的电场 场源电荷：即产生电场的电荷 在电场中放入试探电荷才能研究电场 F Q0 场源电荷 Q 试探电荷 r′ +Q F2=k 2 r Q2q F2=2F1 r 比值不变 q + q + F1 2q + F2 F1=k 2 r Qq F1′ q F1 2q F2 = 但是 二.电场强度E 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 2.单位：牛/库 N/C F:试探电荷所受的库仑力 q:试探电荷的电量 表示单位电荷在电场中所受的电场力 +Q 试探电荷在电场中所处 的位置不同，所受的力 的方向也不同， 场强具有方向性： 正电荷在电场中的受力 方向为这一点电场强度 的方向， 也是负电荷受力 方向的反方向 q + q + q - E的方向 看到公式后，有人说E 与试探电荷q 成反比 与F 成正比，对不对？ 对场强起决定作用的是场源电荷 与是否有试探电荷无关 但是当试探电荷q=0时，F等于零, 场强是不是也应该等于零呢？ 否，E不随这两个量改变 练习 由电场强度的定义式 可知，在电场中的某一点： A 只有放入试探电荷，才有场强。 B 无论检验电荷的q值（不为零）如何变 化，F与q的比值始终不变。 C 电场中某一点的场强为零，则处在该 点的电荷受到的电场力一定为零。 D 一个不带电的小球在P点受到的电场力 为零，则P点的场强一定为零。 BC 例题一：电场中某点的电场强度为4×104 N/C 电荷量为5×10-8C的点电荷在该点受到的电场 力是多大？ 它表示已知电场中某一点的场强E ，就可 以求出在该点的试探电荷q 所受的库仑力 解 场源电荷所受的力是多大呢？ 库仑力是两个电荷之间的相互作用力 所以场源电荷所受的力也是2×10-3N 也是场源电荷所受的力 q F E = q F E = = 5×10-8×4×104N = 2×10-3N 例题二 真空中有一个电荷量为Q 的点电荷，求 离它距离为r处的电场强度。 我们假设距离场源电荷r处有q, 则它所受的电场力为 这也是真空中点电荷周围任意一点电场强度公式 q q 分析：题目中只给出了两个量，而且 中的F ,q 都没有，不能直接用公式求 2 : r Q K E = 所以 +Q r F =k 2 r Qq 又因为F=qE F =k 2 r Q = E q + 真空中点电荷周围任意一点电场强度公式 = q q = 点电荷周围的某点的电场与 电荷电量 Q、 该点到电荷的距离r 有关 Q r 与q无关 q F E = 2 r Q k 2 r Q k 2 r Q K E = 练习1 真空中一点电荷Q=2.0×10-8C，在距此点电荷 30cm处，该点电荷产生的电场的场强是多大？ 画出示意图，表明场强的方向。 解: =9.0×109×2.0×10-8/9.0×10-2 =2.0×103 N/C r=30cm 2 r Q K E = Q E 电场强度 F:试探电荷所受的库仑力 q:试探电荷的电量 场强具有方向性： 正电荷在电场中的受力方向为这一点电场强度的方向 对场强起决定作用的是场源电荷以及距离 与是否有试探电荷无关 q q 电场的基本性质 电场对放入其中的电荷有力的作用 2 r Q K E = F =k 2 r Q = E 4.真空中点电荷的场强 ⑴决定式： Q：场源电荷 r：电场中点到Q的距离 只适用于真空中点电荷 ⑵方向： 正电荷 背离 负电荷 指向 + - 区别 E=F/q 定义式 决定式 任何电场 真空中点电荷电场 大小与q（为试探电荷） 的正负、大 小以及有无均无关 由场源电荷Q及该点 到Q的距离r决定 A．只要有电荷存在，在其周围就一定存在电场 B．电场是一种物质，它与其他物质不一样，是不依赖于 我们的感觉而客观存在的东西 E．电场只能存在于真空和空气中，不可能