内容正文:
第三节 静电场 电场强度
教育科学出版社必修三第一章 静电场
一、电 场
1.定义(15页):
电荷周围存在的能对其它电荷产生力作用的一种物质.
产生
作用于
产生
作用于
+
1
Q
2
Q
F
1
F
2
电荷Q1
电荷Q2
电场
静止电荷产生的电场叫做静电场(P15)
2 .基本性质:
对放入其中的电荷有力的作用,这种力通常称为电场力。电场的这种性质叫做电场的力的性质。
【强调】库仑力实质上是电场力
我们怎样研究电场?
【补充】
场源电荷Q:产生电场的电荷。
试探(检验)电荷必须具备的条件:
点电荷,即体积很小(便于研究中每一点)
电量很小(放入电场后不改变场源电荷的电场分布)
【强调】试探电荷是探测电场的工具。试探电荷一定是点电荷,但点电荷不一定是试探电荷。( 可正可负,但一般用正电荷)
+Q
F
试探电荷q:用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的带电体。
q
1、定义(P16):放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。
【注意】
二、电场强度E——描述电场的力的性质的物理量(电场的强弱和方向)
2、公式:E=F/q ——定义式
E由电场本身决定,与q无关。
适用于一切电场。
【提问】E与F成正比,与q成反比吗?
3、单位:牛/库(N/C)或伏/米(v/m)
1伏/米=1牛/库
4、矢量。
规定电场中某点正电荷受力的方向为该点场强方向,或负电荷受力的反方向。
三、电场力F——电荷在电场中受到的力
大小:已知某点场强E,任意电荷q受力为F=Eq。
【例1】电场有一点M,下列说法正确的是( )
A.若放在M点的试探电荷的电荷量减半,则M点的场强减半
B.若M点无试探电荷,则同一电荷在M点的场强为零
C.M点的场强越大,则同一电荷在M点受的电场力越大
D.M点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
C
【强调】
离Q越近E越大,越远E越小。
以Q为圆心,同一个球面上,E大小相等,但方向不同。
(多选)【例2】下列关于电场强度的说法正确的是( )
A.根据公式E=F/q可知,场强E跟电荷所受电场力F成正比,跟放入电荷的电荷量q成反比
B.由公式E=kQ/r2可知,在真空中由点电荷Q形成的电场中,某点的场强E跟Q成正比,跟该点到Q的距离r的平方成反比
C.虽然正负电荷在电场中的同一点所受的电场力方向相反,但该点的场强方向只有一个,即正电荷在该点的受力方向
D.公式F=kQ1Q2/r2中,kQ2/r2是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处场强的大小,而kQ1/r2是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小
BCD
五、电场的叠加——矢量和
在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。
+Q1
- Q2
A
E1
E
E2
平行四边形定则
1
2
3
4
5
【补充2】电场强度和电场力的对比分析
电场强度E
电场力F
仅指电荷在电场中的受力
是反映电场本身的力的性质的物
理量,其大小表示电场的强弱
定义式:
计算式:
E的大小只决定于电场本身,与电荷q无关
F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定
E是矢量,其方向与正电荷在该点受到的电场力的方向相同
F是矢量,
其方向对于正电荷,F与E同向;
对于负电荷,F与E反向
E的单位:
F的单位:
E=F/q
F=qE
牛/库 (N/C)
牛 (N)
【补充3】等量同种、异种电荷的电场特点
1.等量同种电荷的电场
(1)两点电荷连线上,中点O处场强为 向两侧场强
(2)两点电荷连线的中垂线上,由中点O到无限远,场强
(3)关于中心点O对称的点,场强
先变大后变小.
0,
逐渐增大.
等大反向.
2.等量异种电荷的电场
(1)两点电荷连线上,中点O处场强最小,沿电场线方向场强先变小后变大.
(2)两点电荷连线的中垂线上电场强度方向都相同,总与中垂线垂直且指向负点电荷一侧.
沿中垂线从中点到无限远处,中点O处场强最大,场强一直减小.
(3)关于中心点对称的点,场强等大同向.
【补充4】对称性的运用
【练习】如图所示,电荷量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的a、b两点关于薄板对称,到薄板的距离都是d.若图中a点的电场强度为零,则b点的电场强度大小和方向分别为(静电力常量为k)( )
D
课后作业:
《学案》第一章课时4
18
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