电场强度专业知识讲座.ppt

.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。本节课件设计是在前一节课了解了电荷之间的作用力的基本节课件设计是在前一节课了解了电荷之间的作用力的基础上，知道库仑力是通过电场础上，知道库仑力是通过电场“传递传递”的作用力，这个概念的作用力，这个概念比较抽象。在教学中通过动画视频等工具，让学生知道场的比较抽象。在教学中通过动画视频等工具，让学生知道场的概念的提出与建立的过程，通过类比的学习方法，理解电场概念的提出与建立的过程，通过类比的学习方法，理解电场强度的概念建立。通过分析在电场中的不同点，电场力强度的概念建立。通过分析在电场中的不同点，电场力 F 与与电荷电量电荷电量 q 的比例关系，使学生理解比值的比例关系，使学生理解比值 F/q 反映的是电场反映的是电场的强弱，即电场强度的概念。的强弱，即电场强度的概念。.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。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。的一种特殊物质形态。2.理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。定的。3.能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。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。知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算。重点：电场强度的概念及其定义式。重点：电场强度的概念及其定义式。难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算。难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算。.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。打开自来水龙头，然后将水流变细，再用带电的气球去打开自来水龙头，然后将水流变细，再用带电的气球去靠近水流。发现水流偏向气球一侧靠近水流。发现水流偏向气球一侧(如下图所示如下图所示)。为什么气。为什么气球与水流没有接触，水流的方向却发生了弯曲？球与水流没有接触，水流的方向却发生了弯曲？.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。两电荷不直接接触，它们之间的相互作两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的用是怎样产生的?B+A+.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。18371837年法拉第提出年法拉第提出“场场”的概念的概念 电荷之间通过电场发生相互作用电荷之间通过电场发生相互作用.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。一、电一、电 场场产生产生作用于作用于产生产生 作用于作用于1.1.定义：存在于带电体周围的特殊物质。定义：存在于带电体周围的特殊物质。2.2.基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。叫电场力。3.3.电荷间的相互作用力通过电场发生电荷间的相互作用力通过电场发生:电场电场.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。用什么可以检验空间中存在的看不用什么可以检验空间中存在的看不见又摸不着的电场？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。电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。检验电荷检验电荷检验电荷检验电荷（试探电（试探电（试探电（试探电荷）：用荷）：用荷）：用荷）：用来检验电来检验电来检验电来检验电场的电量场的电量场的电量场的电量很小（不很小（不很小（不很小（不影响原电影响原电影响原电影响原电场）；体场）；体场）；体场）；体积很小积很小积很小积很小（可以当（可以当（可以当（可以当作质点）作质点）作质点）作质点）的电荷。的电荷。的电荷。的电荷。场场场场源源源源电电电电荷荷荷荷：产产产产生生生生电电电电场场场场的的的的电电电电荷荷荷荷.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。http:/ 能能反反映映电电场场中中某某点点电电场场的的力力的的性性质质电电场场的的强弱强弱。1.电场中的电场中的同一点同一点同一点同一点，不同电荷所受力不同，比值，不同电荷所受力不同，比值 F F/q q 是一定的是一定的是一定的是一定的。2.电场中电场中不同的点不同的点不同的点不同的点，同一电荷所受力也不同，比，同一电荷所受力也不同，比 值值 F F/q q 一般是不同的一般是不同的一般是不同的一般是不同的。实验现象：实验现象：.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。二、电场强度二、电场强度1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷跟它的电荷量量 q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。5.理解：场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与放入的理解：场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关。试探电荷无关。3.单位：牛单位：牛/库库(N/C)；伏；伏/米米(V/m)；1 V/m=1 N/C。4.方向：规定与正电荷在该点的受力方向相同。方向：规定与正电荷在该点的受力方向相同。2.定义式：定义式：.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。例例1.在电场中在电场中 A 处放点电荷处放点电荷+q，其受电场力为，其受电场力为 F，方向向左，则，方向向左，则 A 处场强大小处场强大小 ，方向为，方向为 ；若将；若将 A 处放点电荷为处放点电荷为 2q，则该处电场强度大，则该处电场强度大小为小为 ，方向为，方向为 。向左向左向左向左.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。例例2.电场中有一点电场中有一点 P，下列哪些说法正确的是（，下列哪些说法正确的是（）A.若放在若放在 P 点的试探电荷的电量减半，则点的试探电荷的电量减半，则 P 点的场强点的场强减半减半 B.若若 P 点没有试探电荷，则点没有试探电荷，则 P 点的场强为零点的场强为零 C.P 点的场强越大，则同一电荷在点的场强越大，则同一电荷在 P 点受到的电场力点受到的电场力越大越大 D.P 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向C.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。例例3.真空中有一电场真空中有一电场，在电场中的，在电场中的 P 点放一电荷量为点放一电荷量为4109 C 的试探电荷，它受到的电场力为的试探电荷，它受到的电场力为 2105 N，则，则 P 点的场强度点的场强度 N/C；把试探电荷的电荷量减少为；把试探电荷的电荷量减少为 2109 C，则检验电荷所受的电场力为，则检验电荷所受的电场力为 N；如果把；如果把这个试探电荷取走，则这个试探电荷取走，则 P 点的电场强度为点的电场强度为 N/C。5103110-55103.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。EA 三、真空中点电荷的电场三、真空中点电荷的电场+q-qAB+QFA FBEA EB+QABEB.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。+-1.大小：大小：2.场强方向：场强方向：正正点电荷电场方向点电荷电场方向背离背离电荷电荷 负负点电荷电场方向点电荷电场方向指向指向电荷电荷真空中点电荷电场真空中点电荷电场.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。适用范围适用范围 电荷的意义电荷的意义定义式，适用于一定义式，适用于一切电场切电场仅对点电荷的电仅对点电荷的电场适用场适用q 是检验电荷，是检验电荷，但但 E 与与 q 无关无关Q 是场源电荷，是场源电荷，E与与 Q 成正比成正比和和的区别的区别.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。例例4.关于电场强度，下列说法正确的是（关于电场强度，下列说法正确的是（）A.E=F/q，若，若 q 减半，则该处的场强变为原来的减半，则该处的场强变为原来的 2 倍倍 B.E=kQ/r2 中，中，E 与与 Q 成正比，而与成正比，而与r平方成反比平方成反比 C.在以一个点电荷为球心，在以一个点电荷为球心，r 为半径的球面上，各点的为半径的球面上，各点的场强均相同场强均相同 D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向场力的方向B.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则 E+E-E合合PQ1Q2四、电场强度的叠加四、电场强度的叠加.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。QrPrQP 一个半径为一个半径为 R 的均匀带电球体（或球壳）在的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场？外部产生的电场？与一个位于与一个位于球心的、电荷球心的、电荷量相等的点电量相等的点电荷产生的电场荷产生的电场相同。相同。.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。E1E合合等等量量电电荷荷连连线线中中垂垂线线上上的的场场强强E合合+Q-QAA+Q+QAAE1E2E合合E2E合合.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。例例5.真真空空中中有有两两个个点点电电荷荷 Q1=+3.0108 C 和和Q2=3.0 10-8 C，它它们们相相距距 0.1 m，A 点点与与两两个个点点电电荷荷的的距距离离相相等等，都都为为 0.1 m。（1）求电场中）求电场中 A 点的场强。点的场强。（2）在在 A 点点放放入入电电量量 q=1 106 C 的的电电荷荷，求求它它受受的的电电场力。场力。Q1Q2AE2E1E合合F 的方向沿的方向沿E合合的反放向的反放向.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。例例6.在真空中有两个点电荷在真空中有两个点电荷 q1 和和 q2，分别位于，分别位于 A 和和 B，相距，相距 20 cm，q1为为 4108 C，q2 为为8108 C。则在。则在AB 连线上连线上 A 点的外侧离点的外侧离 A 点点 20 cm处的处的 D 点场强大小、点场强大小、方向如何方向如何?E合合=4.5103 N/C，方向由，方向由 A 指向指向 D。ABD+-EBEA.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，还有引场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做重力场。仿照电场强度的定义，你地球附近的引力场叫做重力场。仿照电场强度的定义，你认为应该怎样定义重力场的大小和方向？重力场的方向跟认为应该怎样定义重力场的大小和方向？重力场的方向跟正电荷的电场相似，还是跟负电荷的电场相似？正电荷的电场相似，还是跟负电荷的电场相似？.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。在重力场中的某一点，重力在重力场中的某一点，重力 F 和物体质量和物体质量 m之比之比是一定的，在不同的位置是一定的，在不同的位置 F/m 一般是不同的，因此可一般是不同的，因此可以用以用 F/m 表示重力场的强弱。表示重力场的强弱。重力场方向总是指向地心，所以重力场方向跟重力场方向总是指向地心，所以重力场方向跟负电荷的电场相似。负电荷的电场相似。.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。1.电场强度是反映电场力的性质的物理量，其大小为放入电电场强度是反映电场力的性质的物理量，其大小为放入电场中某点的电荷所受的电场力场中某点的电荷所受的电场力 F 跟它的电荷量跟它的电荷量 q 的比值。的比值。2.场强的定义式场强的定义式(任意电场任意电场)E=F/q q是检验电荷是检验电荷3.场强的决定式场强的决定式(真空中点电荷真空中点电荷)E=kQ/r2 Q是场源电荷是场源电荷4.电场中某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该电场中某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。点产生的场强的矢量和。.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。1.下列关于场强的说法正确的是（下列关于场强的说法正确的是（）A.公式公式 E=F/q 适用于任何电场适用于任何电场 B.公式公式 E=F/q 只适用于点电荷产生的电场只适用于点电荷产生的电场 C.在一个以点电荷在一个以点电荷 Q 为中心，为中心，r 为半径的球面上，为半径的球面上，各处的场强都相同各处的场强都相同 D.空间某点的电场强度空间某点的电场强度 E与放在该处的点电荷所与放在该处的点电荷所受的电场力受的电场力 F 成正比，与点电荷的电荷量成正比，与点电荷的电荷量 q 成反比成反比A.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。2两个正电荷两个正电荷q1 和和q2，电量都是，电量都是 3 C，静止于真空，静止于真空中的中的A、B 两点，相距两点，相距 r2 m。(1)在它们的连线在它们的连线 AB的中点的中点 O 放入正电荷放入正电荷 Q，求，求 Q 受的静电力。受的静电力。(2)在它们连线上在它们连线上 A点左侧点左侧 P点，且点，且 AP1 m，放置，放置负电荷负电荷q3，q31 C，求，求 q3所受静电力。所受静电力。.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。解析：解析：(1)依据库仑定律知道依据库仑定律知道q1、q2对对Q的库仑力大小相的库仑力大小相等，方向相反，故合力为零。等，方向相反，故合力为零。答案答案：（：（1）0 （2）31010 N.本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。3.如图所示，如图所示，M、N和和P是以是以MN为直径的半圆弧上的三为直径的半圆弧上的三点，点，O点为半圆弧的圆心，点为半圆弧的圆心，MOP60。电荷量相等、符。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时两点，这时O点电场强点电场强度的大小为度的大小为E1；若将；若将N点处的点电荷移到点处的点电荷移到 P 点，则点，则O点的场点的场强大小变为强大小变为E2。E1与与E2之比为之比为 ()B