9.3.2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 第八章 机械能守恒定律 第二课时 电场强度的叠加 电场线 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 1 学习目标及任务 1.会推导点电荷场强的计算式并能进行有关的计算。 2.知道电场强度的叠加原理，能应用该原理进行简单计算。 3.理解电场线的概念、特点，了解常见的电场线的分布，知 道什么是匀强电场。 思考：研究静电场的思路？ 本节课从场源电荷角度探究电场 点电荷的电场 1.真空中点电荷的电场 Q ● r 该表达式中Q与r能决定该点的电场强度的大小 q F ● F （方向） － （决定式） 思考：若同时存在两个点电荷，如何确定电场强度？ Q1 Q2 ● E1 E2 E 2.电场强度的叠加 因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。这叫做电场的叠加原理 如图，真空中a、b、c、d四点共线且等距.先在a点固定一点电荷+Q，测得b点场强大小为E.若再将另一等量异种点电荷一Q放在d点，则（ ） A.b点场强大小为3/4E B.c点场强大小为5/4E C.b点场强方向向左 D.c点场强方向向左 思考：一般带电体形成的电场？ 一个点电荷 两个点电荷 叠加 多个点电荷 叠加 一般带电体 叠加 电场 强度 点电荷是理想模型，若是真实的带电体，产生的电场如何呢？ 点电荷的电场 电场的叠加 3.一个半径为R的均匀带电球体（球壳）在外部产生的电场： Q r P r Q P 等效思想：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 Q 注意：均匀带电的圆环、圆盘，长条在外部产生的电场不能等效位于球心的电荷量相等的点电荷产生的电场 r Q P 思考：一个半径为R的均匀带电圆盘（圆环）在外部产生的电场能否等效看成位于球心的电荷量相等的点电荷产生的电场？ 利用“对称性”去思考 例：如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘目过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷.已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（ ）（k为静电力常量） 思考：一个半径为R的均匀带电球壳，带电量Q，在内部距离球心r处的电场强度？ r 推论一：◆匀质带电球壳内部任一位置的电场强度E为0 【拓展】 思考：一个半径为R的均匀带电球体，带电量Q，在内部距离球心r处的电场强度？ 等效 推论一：◆匀质带电球壳内部任一位置的电场强度E为0 推论二：◆在匀质带电球体在内部距离球心r处的E就等于半径为r的带点球体对该点的电场强度 思考：如何形象描述静电场中各点电场强度的大小和方向？ 电场线 1.电场线是为形象描述电场而引入的假想线 EA EB EC 2.描述方法： 线的疏密----E的大小 切线方向----E的方向 猜想：孤立的正、负电荷的电场线是什么样的？ 正点电荷的电场线 负点电荷的电场线 特点： a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大 b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直， 在此球面上场 强大小处处相等，方向不同。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 正电荷的电场线动画模拟 E 等量异种电荷的电场线 特点： 1、沿点电荷之间的连线，场强先变 小后变大 2、两点电荷连线的中垂面（中垂线）上，电场线方向均相同，场强方向均相同，且总与中垂面（线）垂直，在中垂线上到两点电荷中点O点等距离处各点的场强相等。 E E E 3、在中垂面（线）上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面（线）垂直，因此，在中垂面（线）上移动电荷时电场力不做功。 等量同种电荷的电场线 特点： 1、两点电荷连线中点O处场强为零 2、两点电荷连线中垂面（线）上，场强方 向总沿面（线）远离 O（等量正电荷） 3、在中垂面（线）上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强 先变强后变弱。 3.电场线的特点 （1）电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷 （2）同一电场的电场线在电场中不相交。 思考：电场线为什么不会相交？ E E 空间种某点的电场线不可能有两个方向，故电场线不会相交 电场线 匀强电场 1.电场中各点的电场强度大小相等，方向相同的电场就叫做匀强电场。 电场强度大小相等 疏密均匀 电场强度方向相同 平行直线 猜想：匀强电场的电场线是什么样子？ 2.电场线的特点：平行的等间距直线 BD 通常情况下怎样得到匀强电场？ 匀强电场 带等量异种电