9.3 电场强度1—【新教材】人教版（2019）人教版高中物理必修第三册课件 (共24张PPT)

第九章 静电场及其应用 必修三 9.3　电场强度(第一课时) 【学习目标】 1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质物质。 2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道它的矢量性。 3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。 【引入】 力是物体对物体的作用，如图A、B两个电荷相互作用是靠什么传递的？ A B A A的周围存在电场，对放入其中的B产生力的作用 F B A B 电场 一、电场 电荷之间是通过电场发生相互作用的。 法拉第 一、电场 1.定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质 2.电场的基本性质：对放入电场的电荷有力的作用，这种力叫做电场力. ＋q FA ＋q FB 场源电荷：产生电场的电荷 试探电荷（或称为检验电荷） ＋Q 二、电场强度 试探电荷：用来检验电场的电量很小（不影响原电场；体积很小；可以当作质点）的电荷。 ＋q FA ＋q FB ＋Q 【探究1】 电场中不同的点，同一电荷所受力不同 Q P +q Q P +2q Q P +4q F 2F 4F 【探究2】 电场中同一点，不同电荷所受力不同 实验表明：F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质——电场的强弱 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。 3.理解： （1）适用条件：适用于任何电场 （2）场强反映力的特性，与定义它的物理量无必然联系 （3）q指检验电荷 二、电场强度 2.定义式： 4.单位：牛/库(N/C) 伏/米(v/m) 5.矢量：方向规定：电场中某点的场强度方向跟正电荷在该点所受的电场力方向相同。 例1.电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（ ） A.若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点 　的场强减半。 B.若P点没有试探电荷，则P点的场强为零。 C.P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的 　电场力越大。 D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 √ 探究3 如图所示，在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q，已知q到Q的距离为r，Q对q的作用力是多大？Q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大？方向如何？ 方向：沿二者连线向右 三 、真空中点电荷的电场 1.大小： 2.方向： 远离正电荷而去， 向着负电荷而来 + - Q Q 3.适用条件：真空中点电荷的决定式 4.理解：Q为场源电荷 Q r P r Q P 想一想：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 例题2.(多选)真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(q≤Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为 (　　) A. 　　　　　 B. C. D. 答案:BD 如果再有一正点电荷Q′=Q，放在如图所示的位置，q所在位置的电场的电场强度多大？ 探究4 E1 E2 电场的叠加遵从矢量运算 四 、电场强度的叠加 结论：可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。 +Q -Q E1 E2 E +Q +Q E1 E1 E2 E2 E 四 、电场强度的叠加 例题3.如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9×109N·m2/C2，求： (1)两点电荷间的库仑力大小。 (2)C点的电场强度的大小和方向。 (1)由库仑定律得 (2) 方向：沿OC向上 例题4.在真空中O点放一个点电荷Q＝＋1.0×10－9 C，直线MN通过O点，OM的距离r＝30 cm，M点放一个试探电荷 q＝－1.0×10－10 C，如图所示．求： (1)q在M点受到的作用力；(2)M点的电场强度；(3)拿走q后M点的电场强度；(4)M、N两点的电场强度哪点大？ (1) =1.0×10-8N ; 沿MO指向Q (2) =100N/C ;沿OM连线背离Q 另解(3)拿走q后M点的电场强度100N/C，沿OM连线背离Q (4)M点 例题5.为了确定电场中P点的电场强度大小，用细丝线悬挂一个带负电荷的小球去探测。当球在P点静止后，测出悬线与竖直方向夹角为37°。已知P点场强方向在水平方向上，小球重力为4.0×10-3N。所带电量为0.01C，取sin37°= 0.6，求P