内容正文:
9.3 电场力 电场强度
第九章 静电场
第1课时 电场 电场线
1.知道电场的概念及电场的基本性质。
2.知道什么是电场线并掌握电场线的特点。
3.知道孤立正负点电荷、等量同种(异种)点电荷电场线的分布
特点.掌握两个等量同种(异种)点电荷连线及中垂线上的电
场变化规律。
学习目标:
2
由前面我们已经知道,电荷之间存在相互作用。那么,它们不接触,通过什么才能发生这种作用呢?
引入新课
一、电荷间的相互作用如何传递?——电场
思考:书放在桌上,书对桌子有压力,这是书与桌子接触发生弹性形变而产生,而电荷之间却不必接触也能发生作用。它们之间的相互作用是通过什么作用的呢?
B
θ
+
+
+
+
+
+
A
+
+
+
+
+
+
法拉第——电场
在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。
法拉第 Faraday
(1791-1867)
电场
电场
电场
电场
FB
+
电荷A
电荷B
—
6
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,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。
电荷
电荷
电场
电场以及磁场已被证明是客观存在的,并且是互相联系的,统称为电磁场。
1.电场:存在于 周围的一种特殊物质,电荷之间的相互作用是通过 _____产生的。
2.场像分子、原子等实物粒子一样具有 ,场是 存在的一种形式。
电荷
电场
能量
物质
3.电场的基本特性:对放入其中带电体会产生力的作用—电场力。
1、电场线:
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向,这样的曲线叫做电场线。 (电场线是假想的,实际电场中并不存在.)
我们可以用电场线来形象地描述电场。
A
B
C
二、 如何形象描述电场?
2、电场线的特点
(1)静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于)无穷远处点.
(电场线总是从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷)
(2)电场线不会相交,也不会相切
(3)电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱
(4)电场线是假想的,实际电场中并不存在
(5)电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
4、常见电场中电场线的分布及特点
正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点:
a、近密远疏,近大远小
b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上电场强弱处处相等,电场方向不同。
c、不存在电场强弱相同的点(即点电荷周围找不到电场强弱相同的两点)
万丈光芒
万箭穿心
A.a点的电场强
B.同一点电荷放在a点受到的静电力比放在b点时受到
的静电力小
例1 如图1所示是电场中某区域的电场线分布,a、b是电场中的两点,则
√
图1
C.正电荷在a点由静止释放,它在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致
D.电荷在a点受到的静电力方向必定与该点电场方向一致
A.a点的电场强度较大
B.同一点电荷放在a点受到的静电力比放在b点时受到
的静电力小
例1 如图1所示是电场中某区域的电场线分布,a、b是电场中的两点,则
√
图1
C.正电荷在a点由静止释放,它在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致
D.电荷在a点受到的静电力方向必定与该点场强方向一致
解析 a点处的电场线比b点处的密,因此a点的电场比b点的强,同一点电荷在a点受到的静电力也大,故A正确,B错误;
正电荷在a点由静止释放时,静电力方向始终沿电场方向,而速度方向则在不断变化,因此其运动的轨迹不沿电场线,故C错误;
若是负电荷,则在a点所受静电力方向和电场方向相反,因此电荷在a点受到的静电力方向不一定和电场方向相同,故D错误.
例2 (2021·江苏省天一中学高一期中)下图中画出了四种电场的电场线,各图中M、N两点电场相同的是
√
解析 A项,由题图知,M、N两点的电场强弱相等,但方向不同,故两点电场不同,故A错误;
B项,由题图知,M、N两点的电场方向相同,强弱不等,故两点电场不同,故B错误;
C项,此电场电场强弱和方向处处相同,则知M、N 两点电场相同,故C正确;
D项,根据电场线疏密表示电场强弱可知,M点弱于N点,电场线的切线方向表示电场的方向,则知两点电场的方向也不同,故两点电场不同,故D错误.
两等量点电荷的电场
1.等量异种点电荷
(1)在图2中画出等量异种点电荷周围的电场线.
图2
答案
(2)完成下列填空:
①两点电荷连线之间的场强大小变化情况是:从左向右电场变化情况为_____________;在O点左侧电场方向_____,在O点右侧电场方向_____.
②从两点电荷连线中点O沿中垂线到