内容正文:
+
教学目标
1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态.
2.理解电场强度的概念及其定义式,知道电场强度是矢量.
3.能推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算.
4.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.
例如:
接触力:弹力和摩擦力等
非接触力:万有引力(重力),磁力,库仑力等
物体之间的相互作用,有的需要通过接触;有的则不需要。
磁力的传递是通过磁场。
引入
那么两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢?
——电场
1. 电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
一、电场
2. 特征:电场对放入其中的电荷有力的作用。这种力叫做电场力。
F
B
A
A产生的电场
B受到的力是A产生的电场对B的作用力
B产生的电场
A受到的力是B产生的电场对A的作用力
A
B
B
F
F'
A
电场对电荷有力的作用,怎样描述这种作用呢?
+q
FA
+q
FB
场源电荷:产生电场的电荷
试探电荷(或称为检验电荷)
+Q
电荷q在距Q较近的A点,受到的电场力大.
电荷q在距Q较远的B点,受到的电场力小.
同一试探电荷q在电场中的不同点的电场力的大小是否相同?
猜想:能否用电场力的大小表示电场的强弱?
不同的电荷在电场中同一点所受的电 场力不同,但电场中同一点的电场是一定的, 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱
猜想:能否用电场力的大小表示电场的强弱?
结论:F/q能反映电场中某点电场力的性质——电场的强弱。
1.电场中不同的点,同一电荷所受力也不同,比值F/q一般是不同的。
2.电场中的同一点,不同电荷所受力不同,比值F/q是一定的。
实验发现:
二、电场强度
1.定义:
放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度,简称场强,用E表示。
2.表达式:
3.单位: N/C
(定义式,适用于任意电场)
(比值法定义)
V/m
它仅由电场本身决定,与定义它的检验电荷的电荷量q及所受的静电力F无关.
+Q
+q
F
E
+Q
-q
F
E
根据规定:负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。
4.场强的矢量性:
-Q
+q
F
E
-Q
-q
E
F
物理学中规定,电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同.
提示:利用场强的定义式和库仑定律推导
∵
∴ 该点的场强为
三、真空中点电荷电场强度
+
-
定义式,适用于一切电场
仅对点电荷的电场适用
q是检验电荷,E与q无关
Q是场源电荷,E与Q成正比
和
的区别:
适用范围 电荷的意义
例、关于 ……①和 ……②,下列说
法中正确的是( )
(1)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电量
(2)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场电荷的电量
(3)②式中,q是放入电场中的电荷的电量
(4)②式中,Q是产生电场的电荷的电量
A、(1)(3) B、(2)(3)
C、(1)(4) D、(2)(4)
C
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,如何求某点的场强?
3、电场的叠加:
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
P
1) 如图,P点的场强,等于+Q1在该点产生的场强E1和-Q2在该点产生的场强E2的矢量和。
E1
E2
E
2)、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
r
Q
P
r
Q
P
E=kQ/r2
小结:
基本知识点
电场
客观存在、特殊物质
电场强度
E=F/q
特例
电场的叠加
矢量运算
基本方法(思想)
比值定义法: E=F/q
试探电荷(理想模型)
1、 关于电场强度和静电力,以下说法正确的是 ( )
A.电荷所受静电力很大,该点电场强度一定很大
B.以点电荷为圆心,r为半径的球面上各点的场强相同
C.如空间某点的场强为零,则试探电荷在该点受到的静电力也为零
D.在电场中某点放入试探电荷q,该点的场强为E=F/q;取走q后,该点场强仍然为E=F/q
CD
2.电场中有一点P,下列哪种说法是正确的( )
A.若放在P点电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零
C.P点场强越大,则同一电荷在P点所受静电力越大
D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
C
3、如图,在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-