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

§9.32 电场 电场强度 (叠加、电场线) 第九章 静电场及其应用 1 课前练：2．把试探电荷放到电场中的点，测得它所受的静电力为；再把它放到点，测得它所受的静电力为。点和点的电场强度之比是多少？再把另一个电荷量为的试探电荷放到另一点，测得它所受的静电力也是。点和点的电场强度之比是多少？ 【答案】， 教材 第16页 2 2 系统集成P19针对训练2 课前练：[针对训练2] 由电场强度的定义式E＝F/q可知，在电场中的同一点( ) A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比 B．电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的电场力可以不为零 C．无论试探电荷所带的电荷量如何变化，场强E始终不变 D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零 C 1. 单位： 二、电场强度 2. 矢量： 3. 理解： 一、电场 三、点电荷的电场 知识回顾：电场、电场强度 4 1. 单位：牛每库 (N/C) 比值定义法 E = 二、电场强度 2. 矢量：电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。 与负电荷在该点所受的静电力的方向相反。 (3) 电场强度由电场本身的性质决定, 与试探电荷是否存在、 电荷的正负、电荷量的大小及受到的静电力都无关。 (2) E = 为定义式，适用于一切电场 (1) 物理意义：描述电场强弱和方向的物理量 (4) 电场力：F = qE 3. 理解： 一、电场 三、点电荷的电场 E = 知识回顾：电场、电场强度 5 5 1. 如图所示, 在正点电荷Q的电场中有一试探电荷q , 已知q到Q的距离为r , Q对q的作用力是多大？Q在q所在位置产生的电场的电场强度是多大？方向如何？ 2. 如果再有一正点电荷Q′＝Q , 放在如图所示的位置, q所在位置的电场强度多大？ 课堂探究一：如果场源是多个点电荷, 则电场中某点的电场强度如何分析? 6 6 一、电场强度的叠加：遵循平行四边形定则 1. 电场叠加原理：电场强度是矢量, 电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。 2. 等效：一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在球的外部产生的电场, 与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同。 8 7 [例1] 如图所示，真空中电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r.求： (1)两点电荷连线的中点O的场强的大小和方向； (2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点电荷都为r的O′点的场强大小和方向． 系统集成P17例2 12 8 5．、是两个电荷量都是的点电荷，相距，连线中点为。现将另一个电荷量为的点电荷放置在连线的中垂线上，距为的处（图甲）。 (1)若此时所受的静电力为，试求的大小。 (2)若的电荷量变为，其他条件都不变（图乙），此时所受的静电力大小为，求的大小。 (3)为使大于，和的大小应满足什么关系？ (1) (2) (3) 20 9 课堂探究二：等量同(异)种点电荷 (1).连线和中垂线上的场强分布有什么特点? (2).场强分布关于连线、中垂线及O点具有 怎样的对称性? 25 10 总结：等量同(异)种点电荷的电场分布特点 (1)沿两点之间连线, 场强先变小后变大 O点场强为0 (2)两点连线中垂线上, 场强先变大后变小 (3)对称的两点, 场强等大 1. 等量同种点电荷的电场分布特点 2. 等量异种点电荷的电场分布特点 (1)沿两点之间连线, 场强先变小后变大 O点场强最小, 且不为0 (2)两点连线中垂线上, 场强变小, 方向相同 (3)对称的两点, 场强相同 27 11 思考：电场看不见, 摸不着, 除了用公式描述电场以外, 形象地描述电场中各点电场强度的大小和方向也很重要。那么如何形象地描述电场? 请结合初中学过的类似的知识及生活经验进行思考! 法拉第：为了形象描述电场而引入了假想曲线——电场线 12 1.定义：为了形象的描述电场而引入的虚拟的线 2.规定：(1).电场线上每点的切线方向表示该点电场强度的方向 (2).电场线的疏密表示电场强度的大小。 3.特点： (1).电场线从正电荷或无限远出发, 终止于无限远或负电荷； (2).同一电场的电场线在电场中不相交, 这是因为在电场中任意一点的电场强度 不可能有两个方向。 4.理解：电场线不是实际存在的线, 是为了形象地描述电场而假想的线。 二、电场线 5．如图是某区域的电场线分布,ABC是电场中的三个点. (1)哪一点电场最强,哪一点电场最弱? (2)画出各点电场强度的