高中物理人教版选修3-1 1.3 电场强度(共43张PPT)

磁铁能吸引铁钉 地球表面存在磁场 导入新课 两个带电体之间存在相互作用力 它们之间是否存在某种特殊物质呢？ 对于带电体之间是否存在某种物质，当时物理界存在两种观点： 带电体之间即不需要媒介也不需要时间和空间的超越时间、空间的 作用力。 ▲ 超距作用观点 谁 正确呢？ 没有其他物体作媒介一个物体可以超越距离通过真空对另一个物体作用，这种思想是荒唐的。 牛顿反超距作用观点 ▲ 1.3 电场强度 第一章 静电场 教学目标 1. 知识与能力 √ 知道自然界存在两种物质：场与实物。 √ 知道电荷之间的相互作用是通过电场存在的，电场强度的符号、单位。 √ 会利用电场强度公式进行相关的计算。 2.过程与方法 √ 通过实验进行分析推导出得到电场强度公式。 √ 通过分析描绘出点电荷以及其他电荷的电场线。 3.情感态度与价值观 √ 在电场强度公式的推导过程中，要学会通过改变单一变量来合理地推到结论的方法。 √ 会通过描绘电场线分析题目 教学重难点 教学重点： 教学难点： 电场强度公式的推导过程 电场强度的叠加 电场线的画法 电场叠加的计算 复杂电荷的电场线 一、电场 二、电场强度 内容解析 四、电场线 五、匀强电场 三、点电荷的电场 电场强度的叠加 一、电场 超距作用观点： 不需要介质，不经历时间、空间 牛顿反对超距作用观点，但无法论证自己的观点 1、电场理论的发展 19世纪30年代，法拉第提出电荷周围存在电场的观点 近代物理学理论提出电磁场存在并相互联系的观点 法拉第认为电荷的周围为存在电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给与的。 电荷 电荷 电场 A B 电荷A对B 的作用力就是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对A的作用就是电荷B的电场对电荷A的作用。 2、电场对电荷的作用 3、电磁场理论 静电场：静止的电荷产生的电场 电磁场：运动的电荷在运动状态迅速变化 时才凸现电磁场的实在性。 超距作用观点：无媒介、不经历时间空间 近代物理观点：光速 、 空间 场和实物一样具有能量、质量、动量 场与实物是物质存在的两种不同形式。 悬挂起来的小球带电受到带电金属球A的静电力，这表明带电金属球的周围存在着电场。 小球受到的静电力大小和方向与小球的位置有关，这表明电场的强弱是与位置有关的。 让我们回顾一下1.2中的实验： 二、电场强度 下面介绍电场学中的几个基本概念： 试探电荷： 用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷（实验中的带电小球） 。 场源电荷： （源电荷） 能激发出电场的电荷（带电金属球O）。 试探电荷的电荷量和尺寸必须足够小，对场源电荷的分布不产生明显的影响，从而原来的电场不因试探电荷的出现而有明显变化。 电场强度的推导过程： 在上一节中我们已经推导出电荷之间的作用力公式： 源电荷的大小 试探电荷的大小 静电力常量 两电荷之间的距离 同一个场源电荷 ——q1恒定 试探电荷在同一位置——r恒定 只改变试探电荷的大小 在计算受力大小时 只有k是常量，其余都是变量。因此对于不同的试探电荷在电场中的位置不同受到的力也不一样。为了简化推导过程我们可以将一些变量转化为恒量。 + 电荷量q1 电场力F1 q1 F1 电荷量q1 电场力F1 q2 F2 电荷量q1+q2 电场力F1+F2 q1+2 F1+2 可以推断出：在同一电荷形成的电场中的同一位置处，试探电荷的电荷量不同，受到的力也不同，F与q的成正比。 由此引入电场强度的概念： F=Eq 试探电荷在电场中的某个位置所受到力与试探电荷的电荷量成正比，反映该点性质的物理量叫做电场强度。 电场强度 公式： 单位： 牛［顿］每库［伦］ N/C 伏［特］每米 V/m 矢量： 电场强度是矢量，方向跟静电荷在该点所受的静电力的方向相同;与负电荷受力方向相反。 注意 ① 适用于一切电场。 ②电场中某点的场强E的大小及方向取决于电场本身（即源电荷的大小及位置），于试探电荷的正负、电荷量q、和受到的力以及有无试探电荷存在均无关（q可视为测量工具）。 点电荷的电场 电场强度的叠加 三、 在电荷量为Q的点电荷形成的电场中，与之相距为r的试探电荷电荷量为q，根据库仑定律，试探电荷的受力为： 1、点电荷的电场 根据电场强度的定义： 两个公式联立可计算出该点电场强度的大小为： 正点电荷的电场 负点电荷的电