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 §9.3 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？ 1.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 2.库仑定律： 3.法拉第的观点： 电荷周围存在着由电荷产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场施加的。 4.理论与实验证实场也是物质的存在形式。 FAB B FBA A 3.电荷之间通过电场相互作用。 一、电场 1.电场是电荷周围存在的一种特殊物质。 2.电场对放入其中的其它电荷有力的作用。 4.静止电荷产生的电场叫作静电场 (多选)关于电场，下列说法中正确的是(　　) A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场 B．电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在 C．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用 D．电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中 【答案】ABC 全优P13 怎样描述电场的强弱？ 试探电荷 +q F +Q A +2q 2F +3q 3F +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 要求：电荷量及尺寸要充分小 产生被研究的电场的电荷。 （源电荷） 观察与思考 怎样描述电场的强弱？ 试探电荷 +q +Q A +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 要求：电荷量及尺寸要充分小 产生被研究的电场的电荷。 （源电荷） 观察与思考 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。 8 二、电场强度 2.定义式: 1.定义： 放入电场中某一点的试探电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值叫该点的电场强度，简称场 强，用E表示。 （适用于所有电场） 3.单位： N/C 4.意义：描述某点电场的强弱和方向的物理量，只与场源电荷及场中位置有关，与试探电荷无关。 +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 试探电荷的电荷量q＝＋5.0×10－9 C，测得它在电场中的A点受到的电场力为F＝3.0×10－4 N，求： (1)A点的场强是多大？ (2)如果A点未放试探电荷，则A点的场强大小为多少？方向如何？ (3)如果试探电荷的电荷量q′＝－6.0×10－9 C，求它在电场中的A点受到的电场力为多少？ 【答案】(1)6.0×104 N/C　(2)6.0×104 N/C (3)3.6×10－4 N 全优P13 1.大小: （1）决定式，适用于真空中点电荷。 三、点电荷电场强度 （2）Q是场源电荷，r是试探电荷q到Q的距离。 2.方向: Q为正，E方向沿半径向外 Q为负，E方向沿半径向内 思考：同一球面上的场强相同吗? 附：一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点的电场强度： r>R，Q是整个球体所带的电荷量 + 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 +Q1 +Q2 A E1 E2 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？ E E2 E 四、电场的叠加——遵循平行四边形定则 观察与思考 如图所示，真空中带电荷量分别为＋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)在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向． 全优P14 如图所示，真空中带电荷量分别为＋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)在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小和方向． 全优P14 五、电场线