9.3.1 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

高一物理必修三 9.3电场 电场强度 根据库仑定律可知，相隔一定距离的电荷间可以发生力的作用。电荷间的相互作用是通过什么发生的？需要电荷相互接触吗？ 通过起电机使人体带电，人的头发会竖起并散开。为什么会出现这种现象？ 电荷间有相互作用的力。 磁极之间发生相互作用时，需要相互接触吗？它们是通过什么产生磁力的作用的？ 磁体周围存在磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。 英国科学家法拉第提出：在电荷的周围存在着由它产生的电场，在磁体的周围存在着由它产生的磁场，麦克斯韦指出，变化的电场和磁场会产生电磁波，后来，德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。 法拉第 B A F 电场的基本性质是对放入其中的其他电荷产生电场力的作用，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。 B A F F 产生 施力于 电场B 施力于 产生 电场A 电荷A 电荷B 电场对场中的其它电荷产生力的作用 一、电场 1.定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质。 2. 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用，即电场力。 4.静电场:静止电荷产生的电场。静电场对电荷的作用力为静电力。 5.场具有能量，也是物质存在的一种形式。 3.只要是带电体，周围都能产生电场。 磁场有强弱，也有方向，可以用磁感线来形象地描述。 根据库仑定律，静电力与距离有关，说明在不同位置的电场，强弱也不同。 + Q 场源电荷 (源电荷) 试探电荷(检验电荷) q 试探电荷：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。 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。 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。 我们用一个电荷放入另一个电荷的电场中来探究电场的强弱 P1 P2 P3 A B C q q q 电 场 中 + 如图，根据库仑定律，同一个电荷在不同位置所受的电场力是不同的，能否用电场力的大小来表示电场的强弱？ 不能，同一个场源电荷的电场在同一点的强弱是一定的，但电场力的大小还与放入该点的试探电荷的电量有关，所以不能用电场力来表示电场的强弱。 + q2 q1 P1 也就是说，在电场中的同一位置，试探电荷所受的电场力不仅与该点的电场强弱有关，还与试探电荷的电量有关，所以在同一点，电场力是可以变化的，不能表示电场的强弱。 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。 所以我们可以用放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值来表示。这个比值定义为电场强度。 类似的还有磁感应强度（磁场强度）。 3.单位：牛每库，符号N/C 4.物理意义：反映电场强弱的物理量。 1.定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值。 2.定义式： (比值定义法) 二、电场强度 5.方向：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。 6.性质： 唯一性：电场强度的大小和方向是由电场本身的特性决定的，与试探电荷无关。 矢量性：多个电场的合场强遵循平行四边形法则。 形成电场的电荷及空间位置 与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少 变形为F = Eq,可以表示一个正电 荷在某个电场中，受到的电场力方向与该点电场强度方向相同，而负电荷受到的电场力方向与该点电场强度方向相反。 例1：电场中有一点P，点P处放一试探电荷q，关于P点的电场强度，下列说法正确的是 (　　) A．P点电场强度的方向总是跟静电力的方向一致 B．将放在P点的试探电荷q拿走，则P点的电场强度为零 C．根据公式E＝F/q可知，P点电场强度的大小跟静电力成正比，跟放入P点的电荷的电荷量成反比 D．P点的电场强度越大，则同一试探电荷在P点所受的静电力越大 D 例2:如图所示，在一带负电荷的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图，则： (1)B处电场强度多大？方向如何？ (2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7 C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处电场强度多大？ (3)如果将B处电荷拿走，B处的电场强度是多大？ (1)200 N/C　方向与F1方向相反 (2)8.0×10－5 N　200 N/C (3)200 N/C 如果场源电荷只是一个点电荷，那么电场的分布是最简单的，它的电场强度如何确定呢？ 点电荷激发的电场 Q ：场源电荷 r ：电场中点到Q的距离 如果以Q为中心作一个球面（半径不变），则球面上各点的电场强度大小相等（方向不同）。 + - 思考： 对于点电荷的场强，有两个公式，这两个公式如何理