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

电场 电场强度 3 第九章 静电场及其应用 例如： 接触力:弹力和摩擦力等 非接触力:重力，磁力，库仑力等 物体之间的相互作用，有的需要通过接触，有的则不需要。 问题 脚踢球，脚对球的力直接作用在球上； 狗拉雪橇，媒介物是绳子； 物体受重力作用，媒介物是重力场； 两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的? B θ + + + + + + A + + + + + + 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 英国物理学家 法拉第（1791-1867） 电场已被证明是一种客观存在，它和分子、原子组成的实物一样具有能量、质量和动量，因而场与实物是物质存在的两种不同形式。 本章只讨论静止电荷产生的电场，称为静电场。 一、电场 1、定义: 存在于带电体周围的特殊物质。 2、基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。 物质存在的两种形式 实体:由分子或原子组成，看得见，摸得着 场:看不见，摸不着，不以人的感官意识为转移的客观存在 用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？ 1、检验电荷、场源电荷（源电荷） 场源电荷：产生电场的电荷 对检验电荷的要求： （1）电荷量应当充分小，放入电场之后，不致影响原来要研究的电场（即源电场） （2）体积要充分小，以便它在电场中有确定的位置，便于用来研究电场（源电场）中各点的情况 检验电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷 二、电场强度 不同的电荷在电场中同一点所受的电场力不同，但电场中同一点的电场是一定的， 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱。 思考：能否用电场力的大小表示电场的强弱？ 须找一个与检验电荷无关而由电场决定的物理量！ 思考：能否用比值F/q的大小表示电场的强弱？ 4q 2q q F / q 电场力 F 检验电荷 的电荷量q 电场中的同一点，比值F/q是一定的。电场中不同的点，F/q一般是不同的。因此F/q能反映电场中某点的性质 。 2.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，叫做该点的电场强度，简称场强，用E表示。 （3）单位：牛/库(N/C) 伏/米(V/m) 1 V/m=1N/C （2）定义式： q 不带符号 （定义式，适用于任意电场） （4）物理意义：描述电场的强弱和方向 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 +Q +q F E +Q -q F E 根据规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。 （5）场强的矢量性： -Q +q F E -Q -q E F 物理学中规定，电场中某点的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． “离+Q而去，向-Q而来” 1 2 3 4 5 电场强度和电场力的对比 电场强度E 电场力F 仅指电荷在电场中的受力 是反映电场本身的力的性质的物 理量，其大小表示电场的强弱 定义式： 计算式： E的大小只决定于电场本身，与电荷q无关 F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定 E是矢量，其方向与正电荷(+q)在该点受到的电场力的方向相同 F是矢量，其方向对于正电荷(+q)，F与E同向；对于负电荷(-q)，F与E反向  E的单位： F的单位： E=F/q F=qE 牛/库 (N/C) 牛 (N) 1、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（ ） A 若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点的场强减半。 B 若P点没有试探电荷，则P点的场强为零。 C P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大。 D P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 C 课堂训练 点电荷的电场强度是怎样的呢？ F E r + + q Q P 在点电荷Q 形成的电场中，距Q 为 r 的P 点，检验电荷受到的电场力为 根据电场强度的定义，可知P 点的电场强度大小为 1.真空中点电荷的场强 + - （1）大小 （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 (Q表示场源电荷的电量) 三、点电荷的场强 （3）两个公式的比较 式源 适用范围 电荷的意义 定义式 决定式 一切电场 真空中点电荷电场 q 是检验电荷，E 与 q 无关 Q 是场源电荷，E 与 Q 有关 思考：如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？ 2.电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和 P点的电场强度，等于+Q1在该点产生的电场强度E1与-Q2在该点产生电场强度E2的矢量和，合成应遵循平行四边形法则 。 Q r