1.3 电场与电场强度 课件-2023-2024学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

第3节　 电场与电场强度 第1章　静电力与电场强度 教学目标 1 知道电场是一种物质。 2 理解电场强度的概念和定义。 3 会用电场线描述电场，了解常见电场的电场线的分布。 例如： 接触力：弹力、摩擦力等 非接触力：万有引力（重力）、磁铁间的相互作用力、库仑力等 万有引力的传递是通过万有引力场 力的传递是通过磁场 物体之间的相互作用，有的需要接触，有的则不需要。 那么两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？ 新课引入 弹力和摩擦力都是在两个物体相互接触的情况下发生的。而两个电荷没有接触，就可以发生静电力的作用。那么，电荷间的相互作用是通过什么发生的？ + + B A 3、法拉第“场”的观点 电荷周围存在电场，电荷之间的作用力就是通过这个电场相互作用的。 1、超距作用说 2、以太说 另一种观点认为，力是通过空间中的一种弹性媒介 —“以太”传递的。 电荷之间的作用力不需要物质作为媒介，能从一个物体立即作用到相隔一定距离的另一个物体，这是超距作用的观点。 +Q2 +Q1 F2 F1 物理学界的认识过程 法拉第 Faraday （1791－1867） 近代物理学证实并发展了法拉第的观点 物质的存在形式 实物 (由分子、原子组成，如水、铁块等) 场 (如电磁场、引力场等,是客观存在的另一种物质形态) 2.电场力：电场对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。 在静电场中电场力就是静电力。 1.电场：电荷周围存在的特殊物质，电荷之间的相互作用是通过电场传递 。 静止电荷产生的电场又称静电场。 一、电场及电场力 A A产生的电场 B FAB FBA B产生的电场 电场 A B FBA FAB 一、电场及电场力 3.电荷间的相互作用力是通过电场施加的. 电场对放入其中的电荷有电场力的作用，电场是在与电荷的相互作用中表现出自己的特性的。在研究电场的性质时，应该将电荷放入电场中，从电荷所受的静电力入手。 +q 试探电荷 +Q 场源电荷 场源电荷：激发电场的电荷 试探(检验) 电荷：体积比较小，带电荷量也比较小， 它的存在对源电场的分布不造成影响。 二、电场强度 ＋q FA ＋q FB ＋Q 【探究1】 电场中不同的点，同一电荷所受力不同 Q P +q Q P +2q Q P +4q F 2F 4F 【探究2】 电场中同一点，不同电荷所受力不同 二、电场强度 +Q +q F1 A +q F3 C +q F2 B +q F4 D 实验表明：同一试探电荷q在电场中的不同位置受到的电场力各不相同，在距Q近的点受到的电场力大，在距Q远的点受到的电场力小，这个现象说明在电场中的不同位置，电场的强弱程度不同，所以，我们应当寻找一个合适的物理量来表示电场的强弱程度。 如何描述电场的强弱程度？ 二、电场强度 我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱。因为对于电荷量不同的试探电荷，即使在电场中的同一点，所受静电力也是不同的。那么用什么物理量能够描述电场的强弱呢？ +Q P F1 F2 F3 F4 q1 q2 q3 q4 如何描述电场的强弱程度？ 实验发现：在电场中的同一点，检验电荷的电量q发生变化，它所受的电场力的大小F也随之变化（成正比的变化）而电场力的大小F与检验电荷电量q的比值不变，即 这个比值不随检验电荷电量变化，说明它与检验电荷无关，它只与电场中这点（P）的位置有关。 < < < (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） 二、电场强度 1.电场强度 （5）电场强度的方向——矢量性 +Q +q F E +Q -q F E 按照规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的电场强度方向相反。 物理学中规定，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。 二、电场强度 2.电场力 (1)公式：F＝qE (2)电场强度E从力的角度描述了电场的性质。 【例题】如图所示，A为带正电，电荷量为Q的金属板，沿金属板的垂直平分线在 距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转 θ角后静止。设小球用绝缘细线悬挂于O点，求小球所在处的电场强度。 典例分析 点拨　这里，带电金属板A的大小和形状与两带电体之间的距离相比是不能忽略的，故带电金属板不能看成点电荷。 解析　分析小球的受力如图所示，由平衡条件得 F电＝mgtan θ 由于小球带正电，所以小球所在处的电场强度方向水平向右。 思考:电场看不见,摸不着,怎样才能形象的描述电场呢? ? 用形象简明的电场线表示电场的强