专题1.3 电场强度（课件及素材）-2019-2020学年上学期高二物理同步精品课堂（人教版选修3-1）

中物理 第一章 静电场 人教版 物理（高中） 第三节 电场强度 学易同步精品课堂 （高二 上） Ｂ Ａ + + + 1 课堂导入 Ｂ Ａ + + 两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的? 万有引力 不需要媒介不需经历时间超越空间直接发生 超距作用 静电力 牛顿（1643-1727） 法拉第（1791-1867 ） 我有办法！ 我不赞成！ 2 课堂活动 A A产生的电场 B B受到的力是A产生的电场对B的作用力 B F F B产生的电场 A受到的力是B产生的电场对A的作用力 A 一、电场 1.定义：电荷周围存在着的一种传递电荷间相互作用的特殊物质，称为电场。 静电荷产生的电场叫做静电场。 2.电场的力的性质：电场对处在其中的电荷有力的作用； 3.物质性：场是物质存在的一种形式，即场是客观存在。 电场的概念 知识点1 场源电荷：产生电场的电荷 检验电荷：检验是否存在电场或检验电场强弱分布状况的电荷 要求：检验电荷的电荷量及尺寸必须充分小，对场源电荷的电荷分布不产生明显的影响 【探究一：描述电场强弱的物理量】 【演示实验】同一点电荷在电场的不同位置的受力情况 【结论】：离场源电荷越远，电场的力的本领越小，即电场越弱 +Q F3 +q F2 +q F1 +q 猜想：能否用电场力的大小表示电场的强弱？ 在电场中的同一点，不同的电荷，受到的静电力也不相同。 即：静电力的大小不仅与电荷所处位置有关，还与检验电荷q的带电量有关。 也就说：静电力大处，电场不一定强。 +Q F3 +10q F1 +q 启迪：描述电场强弱的物理量不能与检验电荷q有关。 假设在A点，放入一个检验电荷q1,受到的静电力是F1 A 在A点，再放入一个检验电荷q1,受到的静电力也是F1 这样相当于在A放入一个电荷2q1，受到的静电力为2F1 在A点，再放入一个检验电荷q1,受到的静电力也是F1 依次类推，可以发现： 静电力大小F与检验电荷的电荷量q成正比 其中k 为比例系数，与F、q无关： 其关系式： 即： 凡是k大处，即：“ ”大处，对于同一电荷，所受静 电力就是大，且与检验电荷q无关，与位置有关。 可见：比值“ ”能够描述电场的力的性质，我们引入一个新的物理量——“电场强度”来表示它。 【结论】 1.电场强度：放入电场中某点的电荷所受的力F与它的电荷量q的比值，叫做这点的电场强度（场强）。 2.公式： 3.单位：牛每库（N/C）；伏每米（V/m）；1V/m=1N/C。 4.方向：电场强度是矢量 其方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同； 跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反。 比值定义法 二、电场强度 电场强度 知识点2 （3）电场强度由电场本身的性质决定，与试探电荷是否存在、电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。 （1） 为定义式，适用于一切电场。 （2）物理意义：反映电场强弱和方向的物理量。 （4）电场力： 5.说明： 【探究二：点电荷的电场】 问题：点电荷是最简单的场源电荷，它激发的电场有什么特点呢？ 式中Q是场源电荷大小，如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等，但方向不同。 【探究结论】 在点电荷的电场中能否找到电场强度完全相同的几个不同的点？ 2 课堂活动 正点电荷的电场 负点电荷的电场 和 的区别： 适用范围 电荷的意义 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，但E与q无关 Q是场源电荷， E与Q成正比 【归纳总结】 三、电场强度的叠加 如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？ 电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。 P点的电场强度，等于+Q1在该点产生的电场强度E1与-Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和。 知识点3 电场强度的叠加 一个比较大的带电物体不能看作点电荷。 在计算它的电场时，可以把它分为若干小块，只要每个小块足够小，就可以把每小块所带的电荷看成点电荷，然后用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场。 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，球外各点的电场强度： r>R，Q是整个球体所带的电荷量 四、电场线 我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？ 电场线： 电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。 知识点4 电场线 1.地位：形象地、直观地描述电场的一种工具、模型。 注意：电场线根本不存在。 2.特点：（1）线上每点的切线方向代表电场强度的方向。