9.3 电场 电场强度（课件）-2023-2024学年高二物理精品课件及分层作业（2019人教版必修第三册）

9.3 电场 电场强度 第九章 静电场及其应用 《新人教版高中物理必修3》同步课件 授课教师： 学习目标 基本 要求 1．知道电场是电荷周围存在的一种特殊物质，知道电荷之间的相互作用是通过电场发生的。 2．了解试探电荷的作用，理解对试探电荷量和试探电荷尺寸的要求。 3．理解电场强度，知道它的定义式及单位。 4．了解点电荷周围的电场分布，会用点电荷的场强公式进行有关计算。 5．认识匀强电场的特点。 6．了解电场线的作用和特点，能大致描绘典型电场的电场线。 发展 要求 1．经历场强概念建立的过程，进一步认识用比值定义物理量的方法。 2．会解决简单的两个电场的叠加问题。 说明 1．不要求了解电磁场的产生机理，本节不要求了解电磁场。 2．两个电场叠加的定量运算，仅限于在同一直线上或可用直角三角形知识解决的情形。 问题 通过起电机使人带电，人的头发会竖起散开 为什么会出现这样的现象？你会解释产生这一现象的原因？ 电荷间的相互作用 电荷间的相互作用是“超距作用”吗？ 电场 + - 电场 电荷周围存在着由它产生的电场，电荷之间通过电荷相互作用 电场看不见摸不着，但是客观存在。 场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，因而场也是物质存在的一种形式 电场 + - + 能否用电荷在某点受到的电场力描述某点的电场强弱？ 场源电荷 的基本性质：对放入其中的电荷产生力的作用 电场是由场源电荷决定，其强弱应该与放入的电荷无关 电场 + Q + q + + Q 2q 电场是由场源电荷决定，其强弱应该与放入的电荷无关，如何解决这个问题？ = 与场源电荷Q 和距离有关 电场强度 1.定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。 2.定义式： 3.单位：牛/ 库；即 N/C 4.物理意义：描述电场力的性质的物理量，在静电场中不随时间而变化。 （适用于任何电场） 比值定义法 电场强度 + 如何描述场源电荷产生的电场在这点的强弱？ 场源电荷 试探电荷 Q + q F 与场源等距的另一点电场是否与左边一点一样？ + q F 两点对电荷的作用方向不同 电场强度的方向 + Q + q F 4.方向：规定电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。 5.电场强度是矢量 电场既然与试探电荷无关，如果试探电荷为负，是否影响该点电场强度 + Q - q F E E 电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关 小试牛刀 在电场中的某点放一个试探电荷，其电荷量为+q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E=F/q，下列说法中正确的是( ) 若移去试探电荷，则该点的电场强度为0 B. 若试探电荷的电荷量变为2q，则该点的场强变为2E C. 若放置到该点的试探电荷变为−q，则场中该点的场强大小和方向均不变 D. 若放置到该点的试探电荷变为−q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反 C 小试牛刀 在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10−9C，今在M点放一个点电荷q=−1.0×10−10C，OM的距离r=30cm，如图所示。求： (1)q在M点受到的作用力。 (2)M点的场强。 (3)拿走q后M点的场强。 点电荷的电场 + + q F + 2q 2F 讨论下这个公式的特点？ 点电荷的电场 根据公式画出点电荷的电场特点 + - 电场的叠加 + - 电场是如何叠加？ + q 电场力大小如何计算？方向向哪里？ 电场的叠加 如果场源电荷不止一个点，电荷则根据电荷相互作用力的叠加，可知电场中各点的场强为各点电荷单独在该点产生的场强的矢量和 Q1与Q2哪个电荷量大？ 小试牛刀 如图所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR=2RQ。则( ) A. q1=2q2 B. q1=4q2 C. q1=−2q2 D. q1=−4q2 B 小试牛刀 真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长L=2.0m。将电荷量均为q=4.0×10−6 C的两个正点电荷分别固定在A、B两点，如图所示。已知静电力常量k=9.0×109N⋅m2/C2，求： (1)两点电荷间库仑力的大小F； (2)C点电场强度的大小EC。 电场叠加的应用 在一个比较大的带电体不能看作点电荷的情况下，可以把它分成若干小块，只要每个小块足够小，就可以看成点电荷，然后用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场 等价 电场 + 用什么方法可以形象表示弥漫空间的电场？ 电场线 迈克尔·法拉第 （1791年～1867年） 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 电场线 试分析等量电荷的电