9.3 电场 电场强度 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第九章 静电场及其应用 §9.31 电场 电场强度 情景思考 q1 q2 + P1 C + 问题一：如图所示的两个带电的物体，它们并没有直接接触，它们的相互作用（排斥或吸引）是通过什么来实现的？ 情景思考 问题二： 通过起电机使人体带电，人的头发会竖起散开。为什么会出现这样的现象？如何解释产生这一现象的原因？ B A 3.物质性: 电场以及磁场已被证明是一种客观存在。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。 一、电场 1. 定义: 电荷周围存在着的一种传递电荷间相互作用的特殊物质 静止电荷 静电场 产生 F F 2.电场的力的性质: 电场对场中的其它电荷有力的作用, 叫作电场力 4.静止电荷产生的电场叫作静电场 9 怎样描述电场的强弱？ 侦察兵 试探电荷 +q F 激发电场的电荷 +Q A +2q 2F +3q 3F +q F +q F1 +q F2 +q F 用来检验电场是否存在和电场各点的性质的电荷 场源电荷 观察与思考 1. 场源电荷 激发电场的带电体所带的电荷 叫作场源电荷, 或源电荷。 2. 试探电荷 场源电荷 试探电荷 F (1).体积很小 (2).电量很小 这个电荷应该是电荷量和体积都很小的点电荷。电荷量很小, 是为了使它放入后不影响原来要研究的电场。体积很小, 是为了便于用它来研究电场各点的性质。这样的电荷常常叫作试探电荷(或检验电荷)。 二、电场强度 14 A ＋Q ＋q ＋q B 研究方法：在点电荷＋Q产生的电场中A、B两点分别放入电荷q1、q2、q3，则它们分别受电场力为： 物理量 电荷量 FA FB q1 q2 q3 k k k k k k 得出：F与q的比值与试探电荷无关，与场源电荷以及位置有关。 1.电场强度：放入电场中某点的电荷所受的力F与它的电荷量q的比值，叫做这点的电场强度（场强）。 2.公式： 3.单位：牛每库（N/C）；伏每米（V/m）；1V/m=1N/C。 4.方向：电场强度是矢量。其方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同；跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反。 二、电场强度 +Q F E +Q -q F E 根据规定： 负检验电荷在电场中某点所受静电力的方向跟该点的场强E的方向相反。 +q -Q F E +q -Q E F -q 正检验电荷在电场中某点所受静电力的方向跟该点的场强E的方向相同。 当堂训练 1.电场强度的定义式为 ，则（ ） A.它只适用于点电荷产生的电场 B.无论检验电荷的q值如何变化，F与q的比值对电场中同一点来讲是 不变的 C.电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比 D.场强方向与检验电荷的极性有关 B 2、电场中有一点 P，下列说法正确的是（　　） A．若放在 P 点的电荷的电荷量减半，则 P 点电场强度减半 B．若 P 点没有试探电荷，则 P 点的电场强度为零 C．P 点的电场强度越大，则同一电荷在 P 点所受的静电力越大 D．P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向 C 当堂训练 3、在真空中A点有一正电荷Q=2.0×10-4C，把检验电荷q=2.0×10-6C的负电荷置于B点，他们相距离r=2m，如图所示。求：q所在点的电场强度。 当堂训练 三、点电荷的电场 课堂探究三：点电荷是最简单的场源电荷, 试分析它激发的电场? F = E = 得E = +Q +q F E r 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 场源电荷电荷量 到场源电荷的距离 E = 思考：同一球面上的场强相同吗? 33 光芒四射 万箭穿心 思考 如果以Q为中心作一个球面，各处的电场强度相同么？ 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 课堂小结：电场、电场强度 三、点电荷的电场 E = 30 + Q1 Q2 P E1 因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和(遵循平行四边形定则)。 E1 E2 + Q1 Q2 P E