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高中物理选修3-1电场强度课件 很好的课件哦
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
特点:
a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大 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。
2)、等量异种点电荷形成的电场中的 电场线分布
特点:
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)上,场强方向均相同,且总与中垂面 (中垂线)垂直
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。
3)、等量同种点电荷形成的电场中电场中 电场线分布情况
特点:
a、两点电荷连线中 点O处场强为0 b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀 疏,但场强并不为0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先 变密后变疏
他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
电荷 电场 电荷
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:
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。
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。
是非题
(A)若将放在电场中某点的电荷q改为-q,则该点 的电场强度大小不变,方向与原来相反。 (B)若取走放在电场中某点的电荷,则该点的电 场强度变为零。 (C)沿电场线方向,场强一定越来越小。 (D)若电荷q在A处受到的电场力比B点时大,则A 点电场强度比B点的大。 (E)电场中某点电场线的方向,就是放在该点的 电荷所受电场力的方向。 (F)已知A、B为某一电场线(直线)上的两点由 此可知,A、B两点的电场强度方向相同,但EA和 EB的大小无法比较。
用什么可以检验空间存在看不见又摸
不着的电场?
1、电场的检验
1)、检验方法:
把一个带电体放入其中,看是否受到 力的作用。
2)、试探电荷:
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)的 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?
如图,电荷Q周围存在电场,把试探电荷q放 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在A、 B两点受到的作用力FA、FB1大小是否相等? 在B点 换上+2q的电荷,所受的作用力FB2大小是否相等?
1、电荷量q1、 q2 2、两点电荷之间 的距离r
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
。
5)理解:
F (1) E 为定义式,适用于一切电场。 q
(2)电场强度是反映电场强弱和方向 的物理量。 (3)由电场本身的性质决定,与试探 电荷是否存在、电荷的正负、电荷量 的大小及受到的电场力都无关。 (4)电场力:F=qE
3、电场强度和电场力的对比分析 电场强度E 1 是反映电场本身性质的物
C
P
Q
P
Q
P
Q
P
Q
A
B
C
D
例 电场线就是点电荷在电场中的运 动轨迹,这个说法正确吗?
答:这个说法是错误的。电场线不是电荷的 运动轨迹,因为运动轨迹的切线方向是速度 的方向,而电场线的切线方向是正电荷的受 力方向和加速度方向(负电荷则相反)。要 使两条曲线能重合,要满足一些特殊条件, 例如:①电场线是直线;②电荷初速度为零 或初速度方向与电场线在同一直线上;③电 荷只受电场力作用。
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;
3、静电力;
超距作用?
F
a b a b
A
B
q
例:如图为一条电场线,下列说法正确的是: ( C ) A、EA一定大于EB B、因电场线是直线,所以是匀强电场,故 EA=EB C、A点电场方向一定由A指向B D、AB两点的场强方向不能确定
A B
例:正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作 减速运动,且运动的加速度值越来越小(重力 不计),则可以确定它所处的电场可能是: ( )
P
E1 E
.
E2
+Q1
-Q2
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
Q
r
P
点电荷产生
的电场相同
Q Ek 2 r
Q
r
P
如图,在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C 和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m。求电场中A点的场强。 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 A 强分别为E1和E2, E 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, 此平分线跟Q1和Q2的连线平行。 合场强E的大小为 E= E1cos60°+ E2cos60° Q1 Q2 2kQ1 = = 2E1cos60° r2 cos60° 代入数值得:E=2.7×104 N/C
2、下列说法中正确的是:[ ACD ] 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,q是放入电场中的电荷的电量 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,q是产生电场的电荷的电量 C.在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷 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q值(不为零)如何变化, 在电场中的同一点,F与q的比值始终不变
如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背 离Q;如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并 指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”)
例.在电场中A处放点电荷+q,其受电场
力为F,方向向左,则A处场强大小 F 为 q ,方向为 向左 ;若将A处放点
电荷为-2q,则该处电场强度大小 为
F q
,方向为 向左
的区别:
电荷的意义 q是检验电 荷,E与q 无关 Q是场源电 荷,E与Q 成正比
适用范围
F E q
Q Ek 2 r
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 q
Q E k …… ②,下列说 2 r
法中正确的是( C ) (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) C、(1)(4) B、(2)(3) D、(2)(4)
练习. 如图,在x轴上的x = -1和x =1两点分 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。并求在x = -3点 处的合场强方向。
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 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,都和该 点的场强方向一致。
理量,其大小表示电场的强弱
电场力F
仅指电荷在电场中的受力
计算式:F=qE
2 定义式: E=F/q
E的大小只决定于电场本身, 3 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
F是矢量,其方向对于正电 荷(+q),F与E同向;对于负 电荷(-q),F与E反向 F的单位:牛 (N)
E是矢量,其方向与正电荷 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)
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
Q 大小: Ek 2 r
1、点电荷的电场
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?
F E 2、 q
和
Q E k 2 r
2、电场线的特征
1)、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱 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)无穷远处 点 3)、电场线不会相交,也不会相切 4)、电场线是假想的,实际电场中并不存在 5)、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的 运动轨迹之间没有必然联系
FA
[解析] 根据库仑定律
F=k
Q1Q2
r2
可知,
+Q
A · +q B · +q FB
∵ rA < rB
∴ FA > F B
结果表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定 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, 跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。