内容正文:
第三节 电场 电场强度
粤教版(2019)高中物理必修第三册
第一章 静电场的描述
@HY
新课引入
电场
电场强度
电场线
点电荷电场
A
B
+
+
库仑力与平时遇到的弹力、
摩擦力有没有区别?与我们
学过的哪些力有点类似?
重力、磁极间的相互作用力
非接触力
问题:像这样的力是怎么产生的呢?
新课引入
电场
电场强度
电场线
点电荷电场
宇宙中物质存在的两种基本形式是实物和场。
电荷周围存在着由它产生的电场。
电场力
B
F1
F2
A
电荷A
电场
电荷B
新课引入
电场
电场强度
电场线
点电荷电场
思考:电荷产生的电场看不见、摸不着,那如何感知和研究电场呢?
q
Q
试探电荷
场源电荷
试探电荷:电荷量小、体积小
新课引入
电场
电场强度
电场线
点电荷电场
如何来研究电场?(P14)
②电场同一位置,试探电荷q电量大,受到电场力大,
试探电荷q电量小,受到电场力小。
③不同试探电荷在电场中不同位置受力有可能相同
Q
Q
思考:能否用电场力的大小表示电场的强弱?
①同一试探电荷,离场源电荷Q近处受到电场力大,
离场源电荷Q远处受到电场力小。
新课引入
电场
电场强度
电场线
点电荷电场
结论:
F/q能反映电场中某点电场的性质
——电场的强弱。
2.电场中不同的点,同一电荷所受电场力也不同,比值F/q一般是不同的。
1.电场中的同一点,不同电荷所受电场力不同,比值F/q是一定的。
定量的实验表明:
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电场
电场强度
电场线
点电荷电场
—试探电荷
1.定义:放入电场中某点处的试探电荷受到的电场力F
跟它的电量q的比值,叫做电场在该点的电场
强度。
“比值定义法”
2.表达式:
(适用于一切电场)
3.单位:国际单位制,N/C
4.矢量性:规定电场中某点场强的方向
与正电荷在该点受到的电场力的方向相同; 与负电荷在该点受到的电场力的方向相反。
(1) E 与 F(电场力)、q(试探电荷) 无关
(2) E只取决于 Q(源电荷)、在电场中的位置
【例题1】地球周围存在电场。电荷量为 1.0×10-7 C 的试探电荷在地球表面某处受到的电场力的大小为 1.5×10-5 N,方向竖直向下。求该点的电场强度。
迁移:例题中,若撤去试探电荷,该处的电场强度是否改变?若在该处放上电荷量为 -2×10-8 C 的试探电荷,求该试探电荷受到的电场力。
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电场
电场强度
电场线
点电荷电场
电场线:
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向,这样的曲线叫做电场线。 (电场线是假想的,实际电场中并不存在.)
我们可以用什么方法来形象地描述电场呢?
A
B
C
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电场
电场强度
电场线
点电荷电场
电场方向
—— 电场线 切线方向
电场强弱
—— 电场线的疏密
E
①假想的线
②非运动轨迹
③不相交、不相切不闭合
始于正电荷/无限远
止于无限远/负电荷
真空中点电荷的电场的电场线
请阅读教材15-17页
新课引入
电场
电场强度
电场线
点电荷电场
常见电场的电场线分布示意图
新课引入
电场
电场强度
电场线
点电荷电场
等量异种点电荷连线和中垂线上的电场强度分布特点
+Q
-Q
E1
E2
E
E
E
E
E为合场强
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电场
电场强度
电场线
点电荷电场
+Q
+Q
E1
E1
E2
E2
E
等量同种种点电荷连线和中垂线上的电场强度分布特点
新课引入
电场
电场强度
电场线
点电荷电场
+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是场源电荷的电量,r是场中某点到场源电荷Q的距离
E
+q
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电场
电场强度
电场线
点电荷电场
如果以Q为中心作一个球面,则球面上各点的电场强度大小相等。
+
-
正点电荷光芒四射
负点电荷万箭穿心
E=k
Q
r
2
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电场
电场强度
电场线
点电荷电场
公式 适用范围 电荷的意义
定义式,适用于__电场 q是检验电荷,E与q__
决定式,仅对___的电场适用 Q是场源电荷,E与Q___
一切
无关
点电荷
成正比
【讨论与交流】
公式 与 都可以用来计算场强,它们有什么区别呢?
1.如图,P、Q是负电荷左侧电场线上的两点,若P、Q 两点的电场强度分别为EP、EQ,则( )
A.EP<EQ,且方向相同
B.EP>EQ,且方向相同
C.EP<EQ,且方向不同
D.EP>EQ,且方向不同
课堂练习
17
2.如图所示,图中的带箭头实线均为电场线,下列说法正确的是( )
A.图甲描述的是一带负电点电荷形成的电场B.图乙描述的是两个等量异种点电荷产生的电场C.图丙描述的是两个等量负电点电荷产生的电场D.图丁描述的是一带电平行板电容器两板间的电场
课堂练习
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3.如图所示是一对不等量异种点电荷的电场线分布图,图中两点电荷连线长度为2r,左侧点电荷带电荷量为+2q,右侧点电荷带电荷量为-q,P、Q两点关于两电荷连线对称.由图可知( )
A.P、Q两点的电场强度相同B.M点的电场强度大于N点的电场强度C.把同一试探电荷放在N点,其所受电场力大于放在M点所受的电场力D.两点电荷连线的中点处的电场强度为
课堂练习
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