9.3 电场 电场强度一 课件—2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

§9.3 电场 电场强度 有“场”出没 ！ 1 两种观点 { 超距作用 作用 作用 电场 电荷1 电荷2 电场1 电场2 电荷1 电荷2 产生 作用 作用 产生 英国物理学家 法拉第 （1791-1867） 问题一：没有接触的两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？ Ａ + + Ｂ 2 1.电场 定义：是看不见摸不着但确是客观存在的一种特殊物质形态 一、电 场 3.电场的基本性质： 对放入其中的电荷具有力的作用 （电荷和电荷间的作用力是通过电场来实现的） 2.静电场:存在于静止电荷周围的电场称为静电场 场与实物是物质存在的两种不同形式 只要有电荷存在，电荷的周围就存在着 电场力 问题二：怎样描述电场的强弱？ 侦察兵 检验电荷 要求：电荷量和尺寸必须充分小 场源电荷A激发出电场 +q F +Q A +2q 2F +3q 3F +q F +q F1 +q F2 +q F 源电荷Q对不同的试探电荷q有不同的电场力， 但只要A点位置不变，F与q的比值就不变。 二、电场强度（E） 1.定义：放入电场中某点的试探电荷q,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.单位：牛/库(N/C) 4.矢量性： 2.定义式： 电场中某点的场强方向规定为： 跟正电荷在该点所受电场力方向相同； 跟负电荷在该点所受电场力方向相反。 理解训练 在电场中某点放一试探电荷，其电荷量为q，试探电荷受到的电场力为F，则该点电场强度为E=F/q，那么下列说法是否正确 A、若移去试探电荷q，该点的电场强度就为零 B、若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的场强就变为E/2 C、若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷，则该点的场强大小仍为E，但电场强度的方向变为原来相反的方向 电场只与源电荷和位置有关，与试探电荷的有无、电荷量的大小、电性的正负无关。 电场强度E=F/q 与 重力加速度 g=G/m有什么相同点 问题1、重力G大是否就是重力加速度g大 问题2、电场力F大的地方是否E就大？ 问题4、假如电场中没有试探电荷E是否为零？ 问题3、离地面某一高度没有放物体m，是否g为零？ (1)真空中静止的点电荷电场的场强公式： E=kQ/r2 （决定式，适用于真空静止点电荷的电场） 三、特例——真空中点电荷电场强度 提示：利用场强的定义式和库仑定律推导 (2) 点电荷周围电场强度的方向 ＋ － 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 三、特例——真空中点电荷电场强度 拓展——两个点电荷周围的场强如何？ O A B 例如： 研究方法：将试探电荷放入两个点电荷产生的电场中。 电场中任何一点的总场强等于各个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和。这就是场强叠加原理。 Q r P r Q P 拓展——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 答案：（1）F=9N（2）EB=4.5×105N/C （3）18N，EB=4.5×105N/C （4）EB=4.5×105N/C 场电荷Q=2×10-4C，是正点电荷；试探电荷q=2×10-5C，是负电荷，它们相距r=2m而静止且都在真空中，如图所示。求： （1）q受的电场力； （2）q所在的B点的场强EB； （3）只将q换为q、=4×10-5C的正点电荷，再求q、受力及B点的场强； （4）将试探电荷拿去后再求B点场强。 Q B 习题： 真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为Q，且相距为r,则距离A为r/3处的P点的电场强度为多少？ P EA EB 解：A、B都在P点产生电场，且两个场强方向相反。 答：P点场强为27kQ/4r2. A +Q B +Q 习题： 试比较A在B处产生的电场和B在A处产生的电场 如图所示，点电荷q与9q静止于真空中，相距r，它们均为正电荷，求： （1）连线中点A的场强EA； （2）求场强为0的点位置。 答案： （1）EA=8kq2/r2 （2）离q距离为r/4 A 习题： $