山东省泰安第一中学高中物理人教版选修3-1课件：1.3 电场强度(共32张PPT)

山东省泰安第一中学 1.3电场强度 电场强度 从力的角度认识电场 一.电场 1.定义：电场是电荷周围产生的一种特殊物质。 2.电场的基本性质：对放入电场的电荷会产生有力的作用，这种力叫做电场力。 电场是一种不通过分子和原子构成的看不见、摸不着的但又客观存在的一种特殊物质。 现象总结:同一电荷q在电场中不同位置受到的电场力一般是不相同的。 扩展:此现象还能说明什么呢? ? 怎样描述电场的不同呢？ 思考:能否用电荷在电场中受到的电场力来描述电场呢? 试探电荷： 电量充分小、体积充分小 场源电荷：即产生电场的电荷Q +Q 不同的电荷q在电场的同一点所受的电场力F是不同的。 F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质——电场的强弱 在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的。 在电场中的同一点，比值F/q是恒定的，与q无关。 实验表明： ? 怎样描述不同位置电场的强弱？ 须找一个与检验电荷无关而由电场决定的物理量！ 归纳： 1、电荷的周围会产生一种特殊物质——电场。 2、电荷之间是通过电场的发生而相互作用的。 A的电场 B的电场 电荷 A 电荷 B 二.电场强度E 1.定义：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。 3.单位：牛/库(N/C) 伏/米(v/m) 2.物理意义:电场强度（简称场强）是描写电场强弱的物理量。 （适用于任何电场） 注意： 电场中某一点的电场强度的大小和方向由电场本身决定，与放入的检验电荷无关 。 4.电场强度是矢量 物理学中规定：电场中某点的场强度方向跟正电 荷在该点所受的电场力方向相同。 +Q -q A FA EA 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。 +Q +q A FA EA 1. 一点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？ 设想在A点放一个电荷量为+q的试探电荷，则它所受到的电场力为 则该点的场强为 Q是场源电荷的电量， r是场中某点到场源电荷的距离 三.真空中点电荷的电场强度 真空中点电荷的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关。 如果是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果是负电荷：E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q． 场源电荷 场源电荷 2.真空中点电荷的电场强度 结论：可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。 四.电场的叠加 +Q -Q E1 E2 E +Q +Q E1 E1 E2 E2 E 五、电场线 描述电场物理量我们已经知道了场强，它是一个矢量。对于矢量而言，除了具体表达它的大小、方向外，我们还有一种形象直观的表达方式，它是什么？ 用带箭头的线段表示矢量 （长短表示大小，箭头指向表示方向） 人们经过探索，发现可以用一些光滑的曲线来形象地表征电场。而在描绘这些曲线时，必须遵守这样一些约定：它每一点的切线方向是该点场强的方向；除非遇到电荷，曲线不能终止。这样的线就是电场线。 2、电场线画法规定及性质 ①电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致。 1、电场线定义：电场中画出一些有方向的曲线。 A B C ②电场线起始于正电荷或无限远,终止于无限远或负电荷. 在正电荷形成的电场中,电场线起于正电荷延伸到无穷远处,在负电荷形成的电场中,电场线起于无穷远处止于正电荷. ③任何两条电场线在没有电荷的地方不会相交. E1 E2 ④、在同一幅图中，电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀疏的地方，场强越小。 EA EB EC EA >EB> EC 电场线不是带电粒子在电场中运动轨迹。 电场线是一些抽象的线，但它反映了电场中场强分布的客观规律。但电场线不是实际存在的线，而是为了形象的描述电场而假想的线。 注意: 3、典型电场的电场线 孤立的点电荷的电场线分布 3、典型电场的电场线 两个等量异种点电荷的电场线分布 3、典型电场的电场线 两个等量同种点电荷的电场线分布 3、典型电场的电场线 点电荷与带电平板的电场线分布 匀强电场是最简单的同时也是很重要的电场。 在电场的某一区域里,如果各点场强的大小和方向都相同,这个区域的电场就叫做匀强电场 4、匀强电场 匀强电场的电场线是均匀分布的平行直线。 小 结 ①矢量性：电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量。规定正电荷受力方向为该点场强的方向。 ③叠加性：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。 二、电场强度三性 ②唯一性：电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向决定于形成电场的电荷及空间位置，