9.3 电场力 电场强度（1）电场力的性质 课件-2022-2023学年高二上学期物理沪科版（2020）必修第三册

高中物理 必修三 第九章 静电场 第三节 电场力 电场强度 （1）电场力的性质 科技馆的“怒发冲冠”项目 静电荷之间的相互作用 2 一、电荷间的相互作用如何传递？ 太阳风暴抛射的大量物质 地磁场保护这地球免受太阳风侵蚀 英国 法拉第 1791～1867 P M θ 有人认为电荷之间的相互作用是“超距作用” 法拉第认为电荷之间的作用需要“媒介” 后人经过理论完善，形成了“场” 的概念 磁体会激发磁场 电荷会激发电场 3 一、电荷间的相互作用如何传递？ 英国 法拉第 1791～1867 带电体周围空间存在一种物质，这种物质称为电场。 本节只讨论静止的电荷产生的电场，这种电场叫做静电场。 场是物质存在的一种形态。电场是一种看不见也摸不到的物质。 电场的基本性质是能够对放入其中的电荷有力的作用，这种力就叫做电场力。 电荷间相互作用就是靠电场来传递的。 电荷1 电场 电荷2 电荷3 检验 4 二、如何形象描述电场？ 英国 法拉第 1791～1867 磁体周围铁屑分布情况 法拉第在研究电场时，采用了电场线来描述电场。 A B FA FB +q − q 电场线 电场线是引入的假想曲线 电场线是有方向的曲线 与正电荷在该点所受的电场力的方向相同 与负电荷在该点所受的电场力的方向相反 电场线的疏密可以大致反映电场的强弱 电场线起始于正电荷（或无穷远） 电场线终止于负电荷（或无穷远） 理想模型 5 二、如何形象描述电场？ + + - - + 静止的电荷产生的电场是如何分布的呢？ + 6 二、如何形象描述电场？ 静止的电荷产生的电场是如何分布的呢？ + + + − 7 三、如何定量描述电场力的性质？ 1、场源电荷（产生电场的电荷） 2、检验电荷 检验电荷必须具备的条件: (1)体积比较小，带电量也比较小 (2)它的引入不会影响原电场的分布 A +Q B q1 F1 C q1 F′1 检验电荷在不同的位置 受力大小不一样 受力方向不一样 电场中不同的位置 场的大小不一样 场的方向不一样 8 三、如何定量描述电场力的性质？ 1、场源电荷（产生电场的电荷） 2、检验电荷 检验电荷必须具备的条件: (1)体积比较小，带电量也比较小 (2)它的引入不会影响原电场的分布 在同一位置F与q的比值不随检验电荷电量变化 在B 、C不同的位置F′与q1的比值一般是不同的。 A +Q 在电场中B点分别放入正电荷q1、2q1、3q1 B q1 F1 C 2q1 2F1 3q1 3F1 q1 F′1 移走检验电荷，这个比值还会变吗？ 则它们分别受电场力为F1、2F1、3F1。 9 三、如何定量描述电场力的性质？ 电场强度是描写电场中各处电场强弱和方向的物理量，是矢量 3、电场强度定义 是与正电荷在该处受到的电场力方向相同 国际单位：牛/库仑 单位符号：N/C 放在电场中某点的电荷所受电场力F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。（比值定义法） 4、电场强度定义式 4、电场强度的方向 5、电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关 多个电场可以矢量叠加 10 三、如何定量描述电场力的性质？ 有一固定的点电荷q1，q1左方的A点处有一个负电荷q2，其电荷量为 −1×10−9C。测出q2受到的电场力F为2×10−5N，方向水平向右。 （1）求点电荷q1产生的电场在A点的电场强度。 （2）如把A点电荷的电荷量q2变为5q2，其他条件不变，求q1产生的电场在A点的电场强度和该5q2电荷受到的电场力。 A q1 F q2 由于负电荷所受电场力的方向跟该点的电场强度方向相反 可知 A 点的电场强度方向水平向左。 11 三、如何定量描述电场力的性质？ 【典型示例1】有一固定的点电荷q1，q1左方的A点处有一个负电荷q2，其电荷量为 −1×10−9C。测出q2受到的电场力F为2×10−5N，方向水平向右。 （1）求点电荷q1产生的电场在A点的电场强度。 （2）如把A点电荷的电荷量q2变为5q2，其他条件不变，求q1产生的电场在A点的电场强度和该5q2电荷受到的电场力。 A q1 F q2 电场强度的大小只与电场本身性质有关,电场强度不会发生变化 仍为2×104N/C，方向为水平向左。 方向为水平向右 12 三、如何定量描述电场力的性质？ A +Q 真空中点电荷 q 产生电场 由库仑定律和电场强度的定义式可以得到 B q1 F1 C q1 F′1 距其 r 处的电场强度 若Q为正电荷，电场强度的方向远离Q 若Q为负电荷，电场强度的方向指向Q。 13 四、是否能产生电场强度处处相同的电场？ 电场 场的大小一样 场的方向一样 电场线 电场线的疏密一样 电场线的方向一样 平行线 匀强电场 理想模型 带等量异号电荷的平行金属板间的电场 14 【典型示例1】关于电场线，下列说法中正确的