1.3电场 电场强度和电场线 课件 -2022-2023学年高二上学期物理教科版选修3-1

第3节 电场 电场强度和电场线 两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的? 问题 1.英国物理学家法拉第认为，电荷周围都存在电场，电荷与电荷之间的相互作用力就是通过它们的电场而发生的。 电荷1 电场 电荷2 一、电场 3、电场的基本性质之一是对处在其中的电荷有力的作用。 4、电场力：电场对电荷的作用力称为叫电场力，静电力（库仑力）也是电场力。 5、静电场：静止电荷周围产生的电场，称为静电场。 2、现代科学实验和实践证明了场的存在，它也是物质存在的一种形式。 想一想？ 用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？ 检验电荷（试探电荷）： 用来检验电场的电量充分小（不影响原电场），体积充分小（可视为点电荷）的电荷。（详见课本P11) 场源电荷： 产生电场的电荷，叫场源电荷，也叫源电荷。（见课本P12左边小字部分） 注意：检验电荷是点电荷！ 结论: F/q反映了电场中不同位置场的强弱，表征了电场的力的性质。 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。 1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，但比值F/q是一定的。 〖讨论交流〗：课本P11 检验电荷的电荷量 q0 2q0 3q0 … nq0 检验电荷在A点受力大小F F0 检验电荷在B点受力大小Fˊ 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，简称场强，用E表示。是用来反映电场强弱和方向的物理量（E的物理意义）。 3.单位：牛/库(N/C) 、伏/米(V/m) 1伏/米=1牛/库 4.电场强度是矢量。规定其方向与正(检验）电荷在该点的受力方向相同（与负检验电荷在该点受力方向相反）。 2.定义式： + - 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 练习： 在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小 ，方向为 ；若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强度大小为 ，方向为 。 向左 向左 5.注意：E表征了电场的力的性质，由电场本身决定，即某点的E大小和方向都是唯一的，与该点有无检验电荷无关，与检验电荷的多少也无关，不能认为E∝F或E∝F/q。 三、真空中点电荷的场强 ＋ － 由库仑定律和场强的定义式推导：（详见课本P13) 1.大小： 2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷 负点电荷电场方向指向电荷 适用范围 电荷的意义 定义式，适用于一切电场 仅对真空中点电荷的电场适用 q是检验电荷的绝对值，E与q无关 Q是场源电荷的绝对值，E与Q成正比 和 的区别： 电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则 E+ E- E合 P ＋Q1 　−Q2 四、电场叠加原理（见课本P16） 求E的两种方法： 定义法和叠加法 正电荷的电场力方向与场强方向相同 F＝qE 负电荷的电场力方向与场强方向相反 五、电场力 六、电场线 19世纪，英国物理学家法拉第创造性地在电场中引入电场线，用它来形象化地描述电荷周围的电场。 1. 电场线是这样的一种线：它每一点的切线方向都和该处的场强方向一致，某一区域电场线的疏密反映了这一区域电场强度的大小。 2.说明：电场线是假想的，并不存在。 3.几种常见电场中电场线 正点电荷 负点电荷 等量同种正点电荷 等量异种点电荷 （模拟电场线） 电荷+2q与+q 电荷-q与+2q 电量多的电荷周围电场强，电场线相对密集！ ③电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小。 4.电场线的特点 ①在静电场中，电场线起于正电荷止于负电荷或无穷远处；或者起始于无穷远处，终止于负电荷；电场线不闭合。(没有电场线既始于无穷远处，又止于无穷远处） ②任何两条电场线都不会相交（或相切）。 ④电场线是立体分布的。 ⑤电场线之间一般都存在电场。 5.匀强电场 特点： a、场强大小和方向处处都相同，故匀强电场的电场线是平行等间距的直线； b、电场方向与电场线平行. +Q -Q 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。 三、几种常见电场中电场线的分布及特点 1、正、负点电荷的电场中电场线的分布 特点： a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大 b、两点电荷连线的中垂线上，场强方向均相同，且总与中垂线垂直 2、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布 c、关于中点对称处场强的大小和方向都相同；中垂线是等势线，当去无穷无电势为零是关于中点对称处电势为相反数。 3、等量同种点电荷形成的电场中电场中