1.3电场强度.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上一页,下一页,退 出,节目录,电场强度,3,两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的,?,B,+,+,+,+,+,+,A,+,+,+,+,+,+,电 场,19,世纪,30,年代,法拉第提出,:,在电荷的周围存在着由它产生的,电场,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。,电场以及磁场已被证明是一种客观存在,并且是互相联系的,统称为,电磁场,。,本章只讨论静止电荷产生的电场,称为,静电场,。,F,1,F,2,A,B,媒介物,电场,电荷,电荷,电场,电荷之间的相互作用力是如何发生的？,物质,一类是,实物物质,，即由分子、原子等微粒构成的物质，如水、铁块等,一类是,场,：如电场、磁场、引力场等,场是客观存在的一种,特殊物质形态,。,1.,电场,电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质称为电场,2.,静电场,存在于静止电荷周围的电场称为静电场,3.,电场力,电荷间的相互作用力称为电场力。,4.,电场的基本性质,：,对放入其中的电荷具有力的作用（电荷和电荷间的作用 力是通过电场来实现的）,电 场,电荷,1,电荷,2,产生,作用于,产生,作用于,一、电 场,+,1,Q,2,Q,F,1,F,2,用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？,电场的基本性质：,对放入其中的电荷有力的作用。,检验电荷（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,。,场源电荷：,产生电场的电荷,电场的研究,:,如图所示，在电荷,Q,的电场中，放入试探电荷,q,如图所示，在场电荷,Q,形成的电场中,A,点，分别放一检验电荷,+,q,+2,q,+3,q,，,分别计算检验电荷所受的电场力大小和,F/q,的比值,。,3,q,2,q,q,F,/,q,电场力,F,检验电荷,的电荷量,q,Q,q,A,+,F,r,k,Q q,r,2,k,Q,r,2,2,k,Q q,r,2,k,Q,r,2,3,k,Q q,r,2,k,Q,r,2,思考：,结论,:,F/q,能反映电场中某点电场的,力,的性质,电场的强弱,。,2.,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,。,1.,电场中的,同,一点，不同电荷所受力不同，比值,F/q,是,一定,的,。,问题,2,实验现象：,实验表明，在电场中同一点，,F/q,这一比值是不变的。比值的大小，反映了这一点电场的强弱，而跟检验电荷无关,这个比值我们称之为,电场强度。,放入电场中某一点的电荷所受的电场力,F,跟它的电荷量,q,的比值叫做,电场强度,。,1.,定义,2.,定义式,二、电场强度,+,+,F,q,Q,q,表示,检验电荷,的电量,3.,单位,N/C,（,牛,/,库,）,V,/,m,(,伏,/,米,),4.,说明,电场中任一点电场强度,E,的大小都是由电场本身的性质来决定的，与该点,有无检验电荷,或者,放入的检验电荷,q,的大小,无关。,5.,物理意义,:,描述电荷在电场中所受的电场力的性质,规定电场中某点的电场强度方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。（电场强度是矢量）,6.,方向,F,+,+,q,Q,当,q,为正电荷时,，,F,与,E,同向,；,当,q,为负电荷时，,F,与,E,反向,。,Q,+,q,E,F,+,q,Q,E,Q,q,F,E,F,E,练习：,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,，方向为,；,若将,A,处放点电荷为,2q,，则该处电场强度大小为,，方向为,。,向左,向左,课堂训练,1,、电场中有一点,P,，,下列哪些说法正确的是（）,A,若放在,P,点的试探电荷的电量减半，则,P,点,的场强减半。,B,若,P,点没有,试探,电荷，则,P,点的场强为零。,C P,点的场强越大，则同一电荷在,P,点受到的,电场力越大。,D P,点的场强方向为,试探,电荷在该点的受力方向,C,课堂训练,点电荷在,r,处的电场强度大小为,三、点电荷的电场强度,F,E,r,+,+,q,Q,P,在点电荷,Q,形成的电场中，距,Q,为,r,的,P,点，检验电荷受到的电场力为,根据电场强度的定义，可知,P,点的电场强度大小为,(,Q,表示,场源电荷,的电量,),真空中点电荷的场强,+,-,由库仑定律和场强的定义式推导,1,、大小,2.,场强方向：,正,点电荷电场方向,背离,电荷,负,点电荷电场方向,指向,电荷,Q,r,P,r,Q,P,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,适用范围,电荷的意义,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，但,E,与,q,无关,Q,是场源电荷，,E,与,Q,成正比,和,的区别,：,+,1,Q,2,Q,P,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，如何求某点的电场强度呢？,1,E,2,E,因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。,1,E,2,E,+,1,Q,2,Q,P,E,E,四、电场的叠加,练习,如,图所,示，在真空中有两个点电荷,Q,1,3.010,8,C,和,Q,2,3.010,8,C,，,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,。,EE,1,cos60,0,E,2,cos60,0,2 E,1,cos60,0,2kQ,1,cos60,0,r,2,2.710,4,Vm,Q,1,Q,2,A,E,1,E,2,E,合,我们可以在电场中画出一系列,带箭头,的曲线，使这些曲线上每一点的切线方向,都和该点的电场强度方向相同。这些曲线叫做,电场线,。,1.,电场线,五、电场线,2.,电场线的特点,（,3,）电场线的疏密表示电场的强弱。,电场强度大的地方电场线密；电场强度小的地方电场线疏。,（,1,）,电场线不是实际存在的线，是理想化模型。,（,4,）,电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹。,（,2,）电场线始于正电荷（或无限远处），终止于负电荷,（或无限远处），不闭合，不相交，不相切；,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。,3,、几种常见电场中电场线的分布及特点,(1),、正、负点电荷的电场线,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,(2),、等量异种点电荷的电场线,3,、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布,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,4,、点电荷与带电平板的电场线,特点：,a,、,以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称,b,、在带电平板表面电场线与平板垂直,5,、匀强电场,特点：,a,、,匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是,平行等距,的直线,b,、,电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行,c,、在两板的外面几乎没有电场,