1.3 电场 电场强度 课件-2023-2024学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

第一章 静电场的描述 粤教版 必修三 第三节 电场 电场强度 1 情景回顾 F 接触力 弹力 摩擦力 非接触力 静电力…… 电荷之间是如何发生作用的呢？ 2 法拉第 思考：相隔一定距离的电荷间的相互作用是怎样发生的？ 以“场”为媒介 “超距作用” 磁场 电场 3 Part 01 电场 4 一、电场 英国物理学家、化学家迈克尔·法拉第 (1791.9.22～1867.8.25） 19世纪30年代法拉第提出了电场的观点，电荷周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就这个电场给予的。 电荷之间的相互作用是通过电场发生的 5 6 7 一、电场 电荷周围存在着由它产生的电场 静止场源电荷 静电场 产生 电场是怎么产生的呢？ B A F 8 一、电场 B A F F 电场对场中的其它电荷产生力的作用 产生 施力于 电场B 施力于 产生 电场A 电荷A 电荷B 9 一、电场 1.定义:电场存在于电荷周围,是能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质。 2.电场的基本性质:对放入其中的电荷有力的作用，即电场力。 B电荷 A电荷 电场 3.静电场:静止电荷产生的电场。 10 一、电场 （2）电场以及磁场已被证明是一种客观存在。场具有能量，也是物质存在的一种形式。 4.说明： （1）只要是带电体，周围都能产生电场。电场对于电荷的作用实际是电场与电场的相互作用。 11 如何研究电场？ 场源电荷 试探电荷 电场 场源电荷 试探电荷 F 新知探究 方便研究电场中 各点的情况 体积小 用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，叫试探电荷。 放入电场后不明显影响原有电场分布 电量小 12 观察与思考 观察下图，连接小球的细绳与竖直方向的夹角不同，离电荷Q 越远，夹角越小，这说明了什么问题？电场的强弱与哪些因素有关呢？ P1 P2 P3 A B C q q q 电 场 中 + 同一试探电荷在电场中不同位置受力不同 电场对电荷的作用力与电荷的位置有关 13 观察与思考 电场中的不同位置，电场的强弱程度不同 能否直接用试探电荷所受到的静电力来表示电场的强弱? 需要一个合适的物理量来描述电场的强弱程度 14 观察与思考 + q2 q1 P1 在电场中的同一位置，由于小球所带电荷量不同，所受的电场力不同。 说明不能用电场力来反映电场的性质。 不同试探电荷受到的电场力与试探电荷的电量有关 15 观察与思考 电场中的不同位置，电场的强弱程度不同 能否直接用试探电荷所受到的静电力来表示电场的强弱? 不能，描述电场强弱的物理量必须与试探电荷无关！ 需要一个合适的物理量来描述电场的强弱程度 16 大量实验表明：在电场的同一点，电场力的大小Ｆ与试探电荷的电量ｑ之比是恒定的，与试探电荷的电量无关，它只与场源电荷以及试探电荷在电场中的具体位置有关，也就是说Ｆ与ｑ的比值反映了电场自身的某种性质． 寻找一个不变的量 Part 02 电场强度 18 二、电场强度 3.单位：牛每库，符号N/C 4.物理意义：反映电场强弱的物理量，某点的电场强度数值上等于单位正电荷在该点所受的电场力。 1.定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值。 E与F成正比，与q成反比？ 2.定义式： (比值定义法) 思考：把同一试探电荷放在点电荷电场中的不同位置，试探电荷受到的静电力的方向是否相同？ 方向不同说明了什么？ 电场强度是矢量 20 思考：怎样定义电场强度的方向？ 21 二、电场强度 5.电场强度的方向 +Q +q F E +Q -q F E 物理学中规定：电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同，负电荷在该点受到的电场力的方向与该点场强的方向相反 二、电场强度 6.电场强度的两个性质 1.唯一性： 2.矢量性： 电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性决定。 电场强度也描述电场的方向，是矢量，其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同，与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。 （2022·黑龙江·肇东市第四中学校高二期末）有关电场的理解，下述正确的是（　　） A．由 可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比 B．只有当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 C．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 D．由公式E= 可知，在离带电体很近时，r接近于零，电场强度达无穷大 【正确答案】C 课堂练习 Part 03 点电荷的电场 25 三、点电荷的电场 +Q A r 正点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？方向如何？ E=k Q r 2 Q是场源电