内容正文:
3.3 电场强度
第一章 静电场
脚踢球,脚对球的力
直接作用在球上.
例如:
1. 接触力: 压力,支持力,拉力和摩擦力等
2. 非接触力: 万有引力(重力),磁力,库仑力等
物体之间的相互作用,有的需要通过接触挤压;
有的则不需要。
磁力的传递是通过磁场,万有引力的传递是通过万有引力场。
两电荷间相互作用时不直接接触,它们之间的相互作用也是通过别的物质作用的,这就是电场。
分析:
电荷q2
法拉第认为电荷周围存在一种特殊的物质
----电场
电荷q1
3.电荷间的相互作用力是通过电场发生的。
4.电场性质:电场对放入其中的电荷有力的作用,表明电场是真实存在的一种物质。
1.电场是一种特殊的物质,并非有分子、原子组成,但客观存在。
我们怎样研究看不见又摸不着的电场?
一.电场
2.电荷的周围一定存在电场。
电场的检验
1.检验方法:
把一个带电体放入其中,看其是否受到力的作用。
3.检验电荷(试探电荷):
① 试探电荷的电量应足够小;
(不至于影响原电场分布)
② 试探电荷的线度应足够小;
(可以研究电场中各点情况)
2.场源电荷:激发产生电场的电荷
有这个现象我们得到什么结论?
电荷受到的静电力的大小与电荷所处的位置有关,表明电场强弱与位置有关。
猜想:能否用电场力的大小表示电场的强弱?
不同的电荷在电场中同一点所受的电场力不同,但电场中同一点的电场的强弱是一定的, 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱。
猜想:能否用电场力的大小表示电场的强弱?
结论:
F/q能反映电场中某点的性质——电场的强弱。
2.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。
1.电场中的同一点,不同电荷所受力不同,但比值F/q是一定的。
问题2
实验表明:
(1)同q,不同位置,F是否相同?
(2)同一位置,不同q,F是否相同?
r越大,F越小,场强越小
q越大, F越大
观察与思考:
q1
r
A
q2
q3
+Q
可否用试探电荷受到的电场力大小来表示?
思考:
在电场中同一位置,F/q为一恒量,与试探电荷无关.
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。
2.单位:伏/米(v/m) 1伏/米=1牛/库
3.方向:电场中某点正电荷受力的方向为该点场强方向(矢量)
4.理解: (1)它能反映电场力的性质,与放入的电荷无关,由电场本身决定。
(2)知道某点场强E,任意电荷q受力:F=Eq
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。
2.公式:
3.单位:N/C
4.物理意义:描述该点电场强弱和方向,也是描述电场的力的性质的物理量。
5.大小决定因素:由电场本身决定,与q、F无关。
6.方向:规定正电荷所受的电场力的方向为电场强度的方向。
思考:负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向有什么关系?
二.电场强度
电场力:F=Eq
1v/m=1N/C
*
+Q
+q
F
E
+Q
-q
F
E
按照规定: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。
6.场强的矢量性:
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.
7.匀强电场:电场中各点的场强大小和方向都相同。
二.电场强度
推导??
(1)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中心
(2)适用条件:
真空中点电荷
8. 点电荷的电场 :
Q表示场源电荷的电量
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:
电场强度是矢量,合成应遵循平行四边形法则
9. 电场强度的叠加
E+
E-
E合
P
+Q1
−Q2
1.下列说法中正确的是( )
A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B.电场中某点的场强等于F/q,但与试探电荷的受力大小及带电量无关
C.电场中某点的场强方向即正试探电荷在该点的受力方向
D.公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的
BC
2.电场中一点P,下列说法正确的是( )
A.若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有试探电荷,则P点的处的场强为0
C.若P点场强越大,则同一电荷