当前位置:文档之家› 选修3-1 1.3电场强度课件

选修3-1 1.3电场强度课件


如图, 点的场强,等于+Q 1) 如图,P点的场强,等于+Q1在该点产生 的场强E 在该点产生的场强E 的矢量和。 的场强E1和-Q2在该点产生的场强E2的矢量和。
P
E1 E
.
E2 +Q1 -Q2
2)、一个半径为R的均匀带电球体(或球 )、一个半径为 的均匀带电球体 带电球体( )、一个半径为 壳)在外部产生的电场 与一个位于 球心的、电 球心的、 荷量相等的 点电荷产生 的电场相同 Q
1、重力; 2、万有引力; 3、静电力;
超距作用?
人教版 选修 3-1-1《静电场》
3、电场强度
没有其他东西做媒介,一个物体可以超越距离通 过真空对另一个物体作用……在我看来,这种思想荒 唐之极。 ——牛顿
一、电场(electric field)
19世纪30年代,法拉第提出一种观念,认为在电荷的周 围存在着由它产生的电场(electric field),处在电场中的其 他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。 电荷 电场 电荷
Q 大小: = k 2 大小: E r
1、点电荷的电场 、
点电荷Q在真空中形成的电场中, 点电荷Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是 不同的,那么场强的大小由什么因素决定? 不同的,那么场强的大小由什么因素决定?
F E = 2、 q

Q E = k 2 r
的区别:
电荷的意义 q是检验电 是检验电 荷,E与q 与 无关 Q是场源电 是场源电 荷,E与Q 与 成正比
在电场中A处放点电荷 例.在电场中 处放点电荷 在电场中 处放点电荷+q,其受电场 , 力为F,方向向左, 力为 ,方向向左,则A处场强大小 处场强大小 F 为 ,方向为 向左 ;若将A处放点 若将 处放点 q 电荷为-2q,则该处电场强度大小 电荷为- , 为
F q
,方向为 向左

5)理解 )理解:
练习. 如图, =1两点分 练习. 如图,在x轴上的x = -1和x =1两点分 别固定电荷量为的点电荷。 别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。求:x 轴上合场强为零的点的坐标。 轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点 处的合场强方向。 处的合场强方向。
答案:x=答案:x=-5,向右
- 4Q +9Q -5 -3 -1 1
四、电场线
1、定义:电场线是用来形象地描 定义: 述电场强弱与方向特性的一簇曲线。 述电场强弱与方向特性的一簇曲线。 电场线上每一点的切线方向 切线方向, 电场线上每一点的切线方向,都和该 点的场强方向一致。 场强方向一致 点的场强方向一致。
2、电场线的特征
在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱。 在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱。 F/q来表示电场的强弱
2.电场强度: 2.电场强度: 电场强度
1)定义: 定义:
放入电场中某点的电荷受到的电场力与 放入电场中某点的电荷受到的电场力与 电场力 它所带电荷量的比值 的比值, 它所带电荷量的比值,叫做这一点的电 场强度,简称场强。 场强度,简称场强。
我们刚接触的一种力——静电力(库仑力)
静电力
必须接触才可能产生的力:
真空中两个 静止点电荷之间的 相互作用力。
1、弹力:支持力、压力、拉力…… 2、摩擦力(滑动摩擦力、静摩擦力); 不需要接触就可以产生的力:
作用力方向在 它们的连线上。同 性相斥,异性相吸。 1、电荷量q1、 q2 2、两点电荷之间 的距离r
1、电场的检验 、
1)、检验方法: )、检验方法: 检验方法
把一个带电体放入其中,看是否受到 把一个带电体放入其中, 力的作用。 力的作用。
2)、试探电荷: )、试探电荷: 试探电荷
用来检验电场的电量很小( 用来检验电场的电量很小(不影响原 电场);体积很小(可以当作质点) );体积很小 电场);体积很小(可以当作质点)的 电荷,也称点电荷。 电荷,也称点电荷。 能否就用试探电荷所受的电场力来描 述某点电场的强弱? 述某点电场的强弱?
适用范围
F E= q
Q E=k 2 r
定义式, 定义式,适 用于一切电 场 仅对点电荷 的电场适用
F 1、关于 E = ……①和 ① q
Q E=k 2 ……②,下列说 ② r
法中正确的是( 法中正确的是( C ) 式中, 是放入电场中的电荷所受的力, (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 式中, 是放入电场中的电荷所受的力, (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 式中, (3)②式中,q是放入电场中的电荷的电量 式中, (4)②式中,Q是产生电场的电荷的电量 A、(1)(3) 、(1)(3 、(1)(4 C、(1)(4) B、(2)(3) 、(2)(3 、(2)(4 D、(2)(4)
2 定义式: E=F/q 定义式:
E的大小只决定于电场本身, 的大小只决定于电场本身, 3 与电荷q无关 与电荷q E是矢量,其方向与正电荷 是矢量, (+q)在该点受到的电场力的方 4 (+q)在该点受到的电场力的方 向相同
5 E的单位: 牛/库 (N/C) 的单位:
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
3、几种常见电场中电场线的分布及特点
1)、正、负点电荷的电场中电场线的分布 )、正
特点: 特点:
a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大 离点电荷越近,电场线越密, 以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直, b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直, 在此球面上场强大小处处相等,方向不同。 在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
Q
r
P
Q E=k 2 r
r
P
如图,在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C 如图,在真空中有两个点电荷Q =+3.0× 3.0× 它们相距0.1m 求电场中A点的场强。 0.1m。 和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m。求电场中A点的场强。 点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。 A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。 E1 解:点电荷Q1和Q2的电场在A点的场 点电荷Q 的电场在A A 强分别为E 强分别为E1和E2, E 它们大小相等,方向如图中所示。 它们大小相等,方向如图中所示。合 E2 场强E在E1和E2的夹角的平分线上, 场强E 的夹角的平分线上, 此平分线跟Q 的连线平行。 此平分线跟Q1和Q2的连线平行。 合场强E 合场强E的大小为 cos60° cos60° E= E1cos60°+ E2cos60° Q1 Q2 2kQ1 = cos60° = 2E1cos60° r2 cos60° cos60° 代入数值得:E=2.7× 代入数值得:E=2.7×104 N/C
1)、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱 )、电场线密的地方场强强 电场线疏的地方场强弱 电场线 )、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷 静电场的电场线起于正电荷止于负电荷, 2)、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的 正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于) 正电荷(或负电荷)的电场线止于(或起于)无穷远处 点 3)、电场线不会相交,也不会相切 )、电场线不会相交, 电场线不会相交 4)、电场线是假想的,实际电场中并不存在 )、电场线是假想的 电场线是假想 5)、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的 )、电场线不是闭合曲线, 电场线不是闭合曲线 运动轨迹之间没有必然联系
2)、等量异种点电荷形成的电场中的 )、等量异种点电荷形成的电场中的 电场线分布
特点: 特点:
沿点电荷的连线, a、沿点电荷的连线, 场强先变小后变大
b、两点电荷连线中
垂面(中垂线) 垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面 场强方向均相同, 中垂线) (中垂线)垂直 在中垂面(中垂线) 与两点电荷连线的中点0 c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0 等距离各点场强相等。 等距离各点场强相等。
如图,电荷Q周围存在电场,把试探电荷q 如图,电荷Q周围存在电场,把试探电荷q放 入电场中A 两点,电荷q要受到电场力F 入电场中A、B两点,电荷q要受到电场力FA、FB1 的作用,反映了电场具有力的性质。电荷q 的作用,反映了电场具有力的性质。电荷q在A、 两点受到的作用力F 大小是否相等? B两点受到的作用力FA、FB1大小是否相等? 在B点 点 换上+2q的电荷 所受的作用力FB2大小是否相等? 的电荷,所受的作用力F 换上 的电荷 所受的作用力 大小是否相等?
FA
[解析] 根据库仑定律 解析] F=k
Q1Q2
r2
可知, 可知,
+Q
A · +q B · +q FB
∵ rA < rB ∴ FA > FB
结果表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定 结果表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定 F/q 在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。 F/q一般是不同的 的;在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。 F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定, F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定, 这个比值由电荷 跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。 跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。
A B 让我们一起来想象这个“电场”: 1、看不见、摸不着; 2、只要存在电荷,它就存在; 电场就好像“香味场”,香料包打 法拉第 Faraday (1791-1867) 开后,周围的空间都弥漫着它的香味。 尽管看不到摸不着,但的确存在。
二.电场强度: 电场强度:
用什么可以检验空间存在看不见又摸 不着的电场? 不着的电场?
下列说法中正确的是: 2、下列说法中正确的是:[ ACD ] A.场强的定义式E=F/q中 场强的定义式E=F/q A.场强的定义式E=F/q中,F是放入电场中的电荷 所受的力, 所受的力,q是放入电场中的电荷的电量 B.场强的定义式E=F/q中 场强的定义式E=F/q B.场强的定义式E=F/q中,F是放入电场中的电荷 所受的力, 所受的力,q是产生电场的电荷的电量 C.在库仑定律的表达式 在库仑定律的表达式F=kq C.在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷 产生的电场在点电荷q q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小 D.无论定义式E=F/q中的 无论定义式E=F/q中的q 不为零)如何变化, D.无论定义式E=F/q中的q值(不为零)如何变化, 在电场中的同一点, 在电场中的同一点,F与q的比值始终不变
相关主题