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

9.3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？ 问题1 电荷之间的相互作用通过什么实现的？ 英国物理学家 法拉第 （1791-1867） 英国科学家法拉第提出：在电荷的周围存在着由它产生的电场 一、电场 电场 B A F 物理学的理论和实验证实了电场和磁场是一种客观的存在。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。 产生 施力于 电场B 施力于 产生 电场A 电荷A 电荷B 电场对场中的其它电荷产生力的作用 静止电荷 静电场 产生 B A F F 静电力 电荷间的相互作用力通过电场发生 一、电场 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。 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 一、电场 9 场源电荷 试探电荷 场源电荷 （静止） 静电场 激发 试探电荷 感受 q 2q 3q F 2F 3F + 场源电荷 试探电荷(检验电荷) 同一位置放置不同的试探电荷： + F 思考：能否用F来描述电场的强弱？ 介绍静电场... text has been truncated due to evaluation version limitation. 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. 定义：试探电荷所受的静电力与它的电荷量之比 叫作电场强度(electric field strength) (场强) 2. 公式： 3. 单位：牛每库 (N/C) 比值定义法 E = 二、电场强度 +Q +q F E +Q -q F E +q F E -q E F -Q -Q 4. 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。 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 场源电荷 Q q 试探电荷 P r 在P点放一个试探电荷q ，它在电场中受到的静电力是F，根据库仑定律： 点电荷是最简单的场源电荷，它激发的电场有什么特点呢？ 故电场强度: 观察与思考 三、点电荷的电场 ＋ － 2.场强方向： Q—真空中点电荷的电量 r—某点到点电荷的距离 1.公式： 正电荷电场方向沿半径向外； （背离） 负电荷电场方向沿半径向内 （指向） 同一球面电场强度大小相同 适用范围 电荷的意义 定义式，适用于一切电场 决定式，仅对真空中点电荷的电场适用 q是检验电荷，但E与q无关 Q是场源电荷，E与Q成正比 和 的区别： 辨析 问题2：如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？ 1 E 2 E + 1 Q 2 Q P E + 1 Q 2 Q P 1 E 2 E E 电场强度的叠加性：矢量和 四、电场强度的叠加——遵循平行四边形定则 与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同 拓展： 一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场 Q