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

§1、3 电场 电场强度 和电场线 物理组：郭建强 引入思考： 电荷间存在相互的作用力，电荷间的作用力是怎么发生的呢？ 自学思考 1、电场是否真实存在？ 2、电场强度与哪些因素有关？ 3、怎样直观形象的来描述电场？ 4、电场线是否真实存在呢？ 5、常见的电场线有什么特点？ B F A 电荷A 电场 电荷B 产生 作用于 产生 作用于 F/ 一、电场 1、概念： 任何带电体周围客观、真实存在的一种特殊物质 （它不同于分子和原子组成的实物。它看不见摸不着，却客观存在。） 2、基本性质： 电场对放入其中的电荷有力的作用 ----电场力 3、静电场： 静止电荷周围产生的电场 用什么描述电场的大小呢？ 二、电场强度 电场的基本性质之一是对处在其中的电荷有力的作用。因此要研究电场的力的性质，就必须引入一个电荷，并测量电场对它的作用力。 + +Q -q F 场源电荷 检验 电荷 形成电场的电荷 电量小：q<<Q 体积小：可视为 点电荷 （带电量很小很小的点电荷） 理想化模型 电量 可以 忽略 的点 电荷 r 改变检验电荷的电荷量分别为q、2q、3q、4q……；测所受电场力 检验电荷的电荷量 +q +2q +3q +4q 检验电荷在A点受力的大小 活动：教材P11 讨论交流 + +Q A 仔细观察q和F 之间的关系 r F的方向 观察发现： （1）在电场中同一位置放入不同的检验电荷，所受电场力不同，但是电场力F与检验电荷电量q的比值是个定值，不随检验电荷的变化而变化！ 这个比值不随检验电荷电量变化，说明它与检验电荷无关，它只与电场中这点（P）的位置有关。 （2）在电场中不同位置电场力F与检验电荷电量q的比值一般不同。 电场 强度 电荷所受电场力 电荷的电量 场源电荷激发的在某处的场强 1、定义： 放入电场中的某点的检验电荷所受到的电场力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 3、物理意义： E是反映电场强弱和方向的物理量 2、定义式： 与正电荷在该点所受电场力方向相同 规定：电场强度 的方向 与负电荷在该点所受电场力方向相反 4、单位：牛每库 符号为N/C 5、理解： （1）、E=F/q为定义式，适用于一切电场 （2）、电场强度是反映电场强弱和方向的物理量 （3）、由电场本身性质决定，与检验电荷的正负、电荷量的大小、有无及受到电场力都无关。 （4）、电场力：F=qE （5）、E在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力 BC 跟踪练习、A为带电的金属板，电荷量为+Q，沿金属板的垂直平分线，在距板r处有一质量为m、电荷量为q的小球，小球用绝缘丝线悬挂于O点，受水平向右的电场力偏转角而静止.试求小球所在处的电场强度. 实例分析、（多选）由电场强度的定义式 可知（ ） A、电场强度E与F成正比，跟q成反比。 B、无论检验电荷的q值（不为零）如何变化，F与q的比值始终不变。 C、电场中某一点的场强为零，则处在该点的电荷受到的电场力一定为零。 D、一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 三、点电荷形成的电场强度 活动：教材P13 研究点电荷电场的场强 1、点电荷场强的 决定式： 场源电荷 研究的点到场源电荷的距离 某点场强与场源电荷Q有关，与到Q点的距离有关，与检验电荷q无关。 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 仅对点电荷的电场适用 q是检验电荷，但E与q无关 Q是场源电荷，E与Q成正比 和 的区别： 实例分析、关于电场强度，下列说法正确的是（ ） A.E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍 B.E=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比 C.在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同 D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向 B 当空间存在多个点电荷时,又该如何求某点的电场强度呢？ 四、电场叠加原理 Q2 + Q1 - p E1 E2 电场的叠加原理: 当空间存在多个电荷时，它们在某一点形成的场强等于各个电荷单独存在时该点的场强的矢量和。 平行四边形法则 与力的合成相同 思考、讨论 等量异种点电荷和等量同种点电荷的连线和中垂线上场强分布的特点 E E1 E2 E 等量异种电荷 中垂线上：大小从中点往两端逐渐减小；方向平行于两点电荷的连线指向负电荷 连线上：大小从中点往两端逐渐增大；方向由正电荷指向负电荷 E1 E1 E2 E2 E 等量同种电荷