9.3.1 电场 电场强度-2022-2023学年高二物理同步课件（人教版2019必修第三册）

9.3 电场 电场强度 第九章 静电场及其应用 第一课时 认识电场强度 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 1 学习目标及任务 1.知道电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质。 2.理解电场强度的定义及物理意义，知道它的矢量性。 3.会推导点电荷场强的计算式并能进行有关的计算。 思考：相隔一定距离的电荷间的相互作用是怎样发生的？ 电荷间的相互作用是一种“超距作用”，可以跨越空间 安培 法拉第 电荷间的相互作用是通过一种媒介发生的，这种媒介为电场。 法拉第提出的是“力线”的概念，“场”是由麦克斯韦等人完善后形成的概念。 电场是看不见、摸不着的，是电荷周围客观存在的一种特殊物质。 场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，因而场也是物质存在的一种形式。只有在研究运动的电荷，特别是运动状态迅速变化的电荷时，上述场的物质性才突显出来。本章只讨论静止电荷产生的电场即静电场。 一、电场 1.电荷周围都存在由它产生的电场。 静止电荷 静电场 A B F 2.电场对场中的其它电荷产生力的作用 一、电场 特殊性：看不见，摸不着，无法称量，可以叠加 物质性：客观存在，具有物质的基本属性----质量和能量 物质的 存在形式 实物(由分子、原子组成，如水、铁块等) 场(如电磁场、引力场等, 是客观存在的另一种物质形态) 思考：研究电场的思路？ 场源电荷 电场 ● （体积小，电量小） 试探电荷 场源电荷 试探电荷 从试探电荷角度研究电场更为方便 一、电场 电荷量q 静电力F 如何确定电场的存在？ 静电力F(电场 ＆ q) 1.试探电荷受到静电力,它的产生条件是什么呢？ 2.电场的存在与试探电荷有关吗？ 电场的存在只有场源电荷有关，与试探电荷无关 假设空间存在着电场，如何判断空间各点的电场相同呢？ F大 强 /小 /弱 电场力大小与电场强弱和电荷量有关 电场强弱场源电荷与位置有关 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 如何描述电场的强弱呢？ K与F、q无关 K越大场越强 K与位置有关 +Q r q1 如何做一个检验呢？ F 1 q2 F 2 F/q这个比值与试探电荷无关，与场源电荷Q和位置r有关 实验表明： 1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值F/q是一定的。 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。 结论:F/q能反映电场中某位置电场的强弱----电场强度 二、电场强度 1.定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫该点的电场强度，简称场强，用E表示。 2.定义式: （比值定义） 适用于任意电场 3.单位：N/C（牛每库） 如果1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N，那么该点的电场强度就是1N/C，即 思考：把同一试探电荷放在点电荷电场中的不同位置，试探电荷受到的静电力的方向是否相同？ ● ● q F1 q F2 同一试探电荷静电力的方向不同，原因不在于电荷，而来自于电场，说明电场不仅由强弱的差异，还具有方向的特征。表现为对同一电荷施加不同方向的电场力。 电场强度是矢量 BD 思考：怎样定义电场强度的方向呢？ ● +q F1 -q F1 说明：电场力的方向与电性有关，而电场强度方向是确定的 小磁针N极所指的方向规定为该点磁场的方向 规定：电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。 电场强度是矢量 C 1.关于 ① 和 ② ， 下列说法中正确的是（ ） （1）①式中，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是试探电荷的电量 （2）①式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场电荷的电量 （3）②式中， Q是放入电场中的试探电荷的电量 （4）②式中，Q是产生电场的电荷的电量 A、（1）（3） B、（2）（3） C、（1）（4） D、（2）（4） C [课堂检测] 2.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 C [课堂检测] 3.在某电场中的P点，放一带电量q1= -3.0×10-10C的检验电荷，测得该电荷受到的电场力大小为F1=6.0×10-7N，方向水平向右。求： （1）P点的场强大小和方向 （2）在P点放一带电量为q2=1.0×10-10C的检验电荷，求q2受到的电场力F2的大小和方向 （3）P点不放检验电荷时的场