9.3 电场 电场强度-【物理优课PPT】高中物理必修第三册同步PPT课件（人教版2019）

授课老师：*** 课标定位 1.知道电荷相互作用是通过电场发生的 2.理解电场强度的概念和定义 3.能推导点电荷场强的计算公式 4.知道电场叠加求合场强时用平行四边形定则 素养阐释 1.物理观念 电荷、电荷守恒定律 2.科学思维 尽量启用学生的知识储备中已知的相类似知识，通过类比、分析，使得抽象概念能够较顺利地建立。 引 入 人体带电后，人的头发会竖起散开。 为什么会出现这样的现象？ 头发因为带上同种电荷相互排斥而竖立起来。 思考：弹力、摩擦力都是因为物体相互接触而产生的，那么电荷间没有接触，它们的相互作用力是因为什么而产生的？ 01 PART 电 场 01 提出问题 如图，带正电的带电体 C 置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在 P1、 P2、P3等位置。带电体 C 与小球间的作用力会随距离的不同怎样改变呢？ （2）电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？ （1）在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力又会怎样变化？ 02 电场 法拉第 英国科学家 19世纪30年代，法拉第提出：在电荷的周围存在着由它产生的电场（electric field)。 A B F 处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。 02 电场 研究对象 力的性质 能的性质 物质or假想 风 有 有 真实存在、物质 磁场 有 有 真实存在、物质 电场 有 有 真实存在、物质 风的有无，可以用小旗子来反映。 磁场的有无，可以用小磁针来反映。 电场的有无，可以用电荷来反映。 02 电场 B F A F 电场B 施力于 产 生 电场A 产 生 施力于 电荷A 电荷B 电场对场中的其它电荷产生力的作用 02 电场 1.电场 电荷周围客观存在的一种特殊物质 2.基本特性 对放入其中的电荷有力的作用 电场 电 荷 A 电 荷 B 物理学的理论和实验证实了电场和磁场是一种客观的存在。 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。 本章只考虑静止电荷产生的电场，叫作静电场。 02 电场 3.说明 （1）只要是带电体，周围都能产生电场。电场对于电荷的作用实际是电场与电场的相互作用。 （2）电场以及磁场已被证明是一种客观存在。场具有能量，也是物质存在的一种形式。 电场对电荷有力的作用，怎样描述这种作用呢？ 02 PART 电场强度 01 电场强度 1.试探电荷 (1)定义：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，叫试探电荷。 (2)特点：体积足够小;电荷量足够小。试探电荷的引入不改变源电荷的电场。 2.场源电荷 激发电场的带电体所带的电荷叫场源电荷，或源电荷。 + Q 场源电荷 (源电荷) 试探电荷(检验电荷) q 01 电场强度 观察下图，连接小球的细绳与竖直方向的夹角不同，离电荷Q 越远，夹角越小，这说明了什么问题？电场的强弱与哪些因素有关呢？ 相同试探电荷q放在不同位置 + F P1 P2 P3 Q 同一试探电荷在电场中不同位置受力不同 电场对电荷的作用力与电荷的位置有关 + F P1 P2 P3 Q 01 电场强度 相同试探电荷q放在不同位置 思考：能否用电场力的大小表示电场的强弱？ 结论1 静电力大的位置电场强，似乎可用静电力大小描述电场强弱。 01 电场强度 F1 q1 + Q F2 q2 + Q F3 q3 + Q 验 证 同一个位置 q1：q2：q3=3：2：1 结论2 同一个位置电场应该相同，但静电力大小不一样，用静电力描述该处电场强度出现了局限性。 01 电场强度 要选择相同电荷量的试探电荷作为统一标准 比较“单位试探电荷的受力”，即比较F/q F1 q1 + Q F2 q2 + Q F3 q3 + Q 验证：同一位置，若q1:q2:q3=3:2:1 根据库仑定律可得F1:F2:F3=3:2:1 同一位置，单位试探电荷的受力： 01 电场强度 寻找一个不变的量 进一步研究表明： 对于电场中的同一点，试探电荷受到的电场力与其电荷量的比值是一定的。 总 结 1.电场强度 放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。（电场强度是矢量） 2.定义式 （适用于任何电场） E与F成正比，与q成反比？ 3.单位 牛/ 库；即 N/C 4.方向 规定电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。（与负电荷的受力方向相反） 5.物理意义 描述电场力的性质的物理量 01 电场强度 5.电场强度的方向 按照这个规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的电场强度方向相反。 物理学中规定，电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。 +Q +q F E +Q -q F E 01 电场强度 电场强度的两个性质 1.唯一性 电场