9.3 电场 电场强度 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第九章 静电场及其应用 第3节 电场 电场强度（1） 情境与思考 力的产生 接触： 不接触： 弹力、 摩擦力等 万有引力 （重力）、 磁力、 库仑力等 万有引力的传递通过万有引力场 磁力的传递通过磁场 电荷之间不接触是如何 产生相互作用力的呢？ 电场 电场 电场 电场 FC ＋ 电荷A 电荷B — 英国科学家法拉第 （1791－1867） 电荷的周围存在着由它产生的电场，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。 （“场”是由麦克斯韦等人完善后形成的概念） 电场 1. 定义： 2. 基本性质： 对放入其中的电荷有力的作用（电场力） ——力的特性 电荷A 电荷B 电场 场像分子、原子等实物一样具有能量，因而场也是物质存在的一种形式。 只有在研究运动的电荷时，这种物质性才突显出来。 本章只讨论静止电荷产生的电场，叫作静电场。 存在于带电体周围的特殊物质 思考1： 用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？ ＋q FA ＋q´ FB ＋Q 场源电荷： 产生电场的电荷 试探电荷 （或检验电荷） 思考3： 能否用电场力的大小表示该点的电场强弱？ 思考2： 为了准确测定A点的电场强弱，试探电荷有什么要求？ （电量充分小、 体积充分小） A B 思考4： 用什么物理量能够描述电场的强弱？ ＋Q ＋q F A ＋q F C A点： 可发现： C点： 同样： 小结：场源电荷Q对不同的检验电荷q有不同的电场力；但同一位置， F与q的比值不变 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，简称场强 2. 定义式： （比值定义） 试探电荷 （或检验电荷） 思考1：能说E与F成正比，与q成反比吗？ 单位： N/C 电场强度是电场本身的性质，与电场力、试探电荷无关 思考2：任意电场都可以用 来求电场强度吗？ 都可以，适用于所有电场 场源电荷 电场中的点到Q的距离 仅适用于真空中静止点电荷 适用于所有电场 （决定式） （定义式） 思考3：电场强度有方向吗？ +Q +q F E +Q -q F E 按照规定： 负电荷在电场中某点受到的电场力方向与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 思考4：电场的叠加遵循什么定则？ 平行四边形定则 例1. 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 F. 若移去检验电荷，则该点的场强为零 G. E=F/q中，E与F成正比，而与q成反比 √ × × × × × 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，简称场强 2. 定义式： （比值定义） 3. 决定式： （只适用于真空中静止点电荷） 5. 物理意义： 描述电场的强弱和方向 单位： 6. 决定因素： 由电场本身决定，与放入的试探电荷无关 4. 方向： 规定——与正电荷受力的方向相同 N/C 电场强度 能说E与Q成正比， 与成反比吗？ （矢量） 点电荷的电场 正点电荷电场方向沿半径向外 负点电荷电场方向沿半径向内 E FC E FC 电场强度的叠加 电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则 A E1 E2 E合 E3 E4 E合 B ＋Q 　−Q 第九章 静电场及其应用 第3节 电场 电场强度（2） Q A B C E D M N A、B两点的场强有何异同？ A、C两点的场强又有何异同？ 1. 意义： 正电荷：“光芒四射” E1 E2 形象地描述电场强弱与方向 英国科学家法拉第 （1791－1867） 电场线 正电荷：“光芒四射” 特点： ①始于 正电荷， 止于 无穷远 ②离正电荷越近，场强 越大， 电场线 越密 ③以正电荷为球心的球面，电场线 ，电场强度 ， 疏密相同 大小相等 方向不同 Q M N E 负电荷：“万箭穿心” 电场线 负电荷：“万箭穿心” Q 特点： ①始于 无穷远， 止于 负电荷 ②离负电荷越近，场强 越大， 电场线 越密 ③以负电荷为球心的球面，电场线 ，电场强度 ， 大小相等 方向不同 疏密相同 等量异种电荷 Q Q E- E+ E合 E+ E- E1 E2 r r1 当r1 = 时，E1有最小值 E1与E2谁大？ E+ E- E合 Q Q E合 E1 E2 E合