高中物理选修3-1-电场强度教程文件.ppt

高中物理 选修,3-1,静电场,南京化学工业园区,史献计工作室制作,上节回放,3,电场强度,点电荷,库仑定律,表达式,定律内容,适用范围,F,=,k,q,1,q,2,r,2,没有有大小的带电体,练一练,两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为,13,，相距为,r,时相互作用的库仑力的大小为,F,，今使两小球接触后再分开放到相距为,2,r,处，则此时库仑力的大小为 （）,A.,1,12,F,B.,1,6,F,C.,1,4,F,D.,1,3,F,AD,电场,电荷间相互作用,+,+,+,？,两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用怎样产生的,?,法拉第提出,“,场,”,描述,电场是电荷周围存在的一种物质,电场,电荷周围总存在着电场,电荷,A,电荷,B,电 场,作用,产生,产生,作用,电场力,电 场,电场的基本性质,电场对放入其中的电荷有力的作用,电场,电磁场,电场和磁场，相互联系统称为电磁场。,变化的电磁场以有限速度,光速，在空间传播。具有能量、质量和动量，是物质存在的一种形式。,静电场,静止的电荷产生的电场,静电场。,电场强度,源电荷,+,如何检验电荷,A,周围有电场？,F,F,检验电荷,点电荷,电量小,电场强度的描述,+,Q,q,F,检验电荷为,2,q,，电场力？,检验电荷为,3,q,，电场力？,？,检验电荷在该点所受电场力有什么特点？,电场强度,电场强度,定义,放入电场中某点的电荷所受的力,F,与它的电荷量,q,的比值，叫做这点的电场强度（场强）,。,定义式,E,=,F,q,单位,牛每库（,N/C,）伏每米（,V/m,）,方向,跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同,跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反,负,反,电场强度,关于电场强度的几点说明,电场强度描述了电场的强弱,电场强度是矢量,+,A,F,E,B,F,E,C,F,E,D,F,E,电场强度,关于电场强度的几点说明,电场强度描述了电场的强弱,电场强度是矢量,定义式 适用于一切静电场,E,=,F,q,电场强度反映了电场本身的性质与检,验电荷无关，由场源电荷及空间位置,决定,由电场强度的定义式,E,=,F,/,q,可知，在电场中的同一点 （）,A.,电场强度,E,与,F,成正比，跟,q,成反比,B.,无论检验电荷的,q,值（不为零）如何变化，,F,与,q,的比值始终不变,C.,电场中某一点的场强为零，则处在该点的电荷受到的电场力一定为零,D.,一个不带电的小球在,P,点受到的电场力为零，则,P,点的场强一定为零,练一练,BC,辨析,在某电场中的,A,、,B,的两点分别引入不同的试探电荷,q,，得到试探电荷所受的电场力,F,随试探电荷量,q,变化如图所示，则下列说法正确的是（）,F,q,A,B,0,A.,A,、,B,的场强随电量,q,的增大而增大,B.,A,处的场强随电量,q,增大而增大，,B,处的场强随电量,q,增大而减小,C.,A,、,B,的场强随电量,q,的增大而减小,D.,以上说法都不正确,D,A.,E,A,E,B,，方向相同,B.,E,A,E,B,，方向相反,C.,E,A,E,B,，方向相同,D.,E,A,R,),Q,r,2,E,=,k,Q,P,r,等 效,点电荷,练一练,真空中,O,点放一个点电荷,Q,=1.010,9,C,，直线,MN,过,O,点，,OM,=30cm,，,M,点放置一个点电荷,q,=-1.0 10,10,C,，如图所示，求：,(1),q,在,M,点,所受电场力；,(2),M,点的场强；,(3),拿走,q,后,M,点的场强；,(4),比较,M,、,N,点场强？,x,+,Q,O,M,N,1.010,8,N,方向指向,O,100,N/C,方向背离,O,100,N/C,方向背离,O,E,M,E,N,方向相同,电场强度,两个公式的比较,r,2,kQ,E,=,F,E,=,q,式源,适用范围,电荷的意义,定义式,决定式,一切电场,真空中点电荷电场,q,是检验电荷，,E,与,q,无关,Q,是场源电荷，,E,与,Q,有关,练一练,有关电场强度的理解中正确的是（）,A.,由,E,=,F,/,q,可知，电场强度,E,跟放,入的电荷,q,所受电场力成正比,B.,当电场中存在检验电荷时，电荷,周围才出现电场，才存在场强,C.,由,E,=,kQ,/,r,2,可知，在离点电荷很,近，,r,0,时，场强达到无穷大,D.,电场强度反映了电场本身特性的,物理量，与是否存在检验电荷无关,D,电场强度,电场强度的叠加,如图所示，真空中有两个点电荷,Q,1,=+3.010,-8,C,和,Q,2,=-3.0,10,-8,C,，,它们相距,0.1m,，,A,点与两个点电荷的距离,r,相等，,Q,1,Q,1,r,A,r,r,r,=0.1m,。求,A,点电场强度。,E,=2.7 10,4,N/C,如果场源是多个点电源，那么，在电场中点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。,电场强度,电场强度的叠加,E,+,E,合,P,Q,1,Q,2,E-,等量异种电荷,等量同种电荷,等量同种电荷中垂线上各点场强特点,等量异种电荷中垂线上各点场强特点,练习,两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等，用,E,1,和,E,2,分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，,E,1,=,E,2,的点,(),A.,有三个，其中两处合场强为零,B.,有三个，其中一处合场强为零,C.,只有两个，其中一处合场强为零,D.,只有一个，该处合场强不为零,C,电场力,电场力,方向：,大小：,F,=,qE,q,为正时，,F,、,E,同向,q,为负时，,F,、,E,反向,如图所示，一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球平衡时，轻绳与竖直方向成,30,0,，已知小球带电量为,q,=2.010,8,C,，小球所处的电场强度,E,=3.010,6,N/C,，求：,（,1,）小球所受电场力,F,。,（,2,）小球质量,m,。,30,0,电场线,为了象地描述电场引入电场线概念,在电场强度中画出一系列有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向,电场线,孤立点电荷的电场线,+,-,电场线,等量点电荷的电场线,电场线的特点,电场线,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,.,电场线上每一点的,切线方向,，都和该,点的,场强方向,一致,.,电场线,疏密,反映电场,强弱,电场线,密,的,地方场强,大,，电场线,疏,的地方场强,小,.,电场线,不会相交,，也不会相切,.,电场线,客观上不存在，是假想的,练一练,如图为一条电场线，正确的是（）,A.,E,A,一定大于,E,B,B.,E,A,一定等于,E,B,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,C,练一练,如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（不计重力）（）,A.,这个电场只能是负电荷的电场,B.,点电荷,q,在,A,、,B,两处受到的电场力,F,B,F,A,C.,点电荷,q,在,A,、,B,两处的加速度大小，,a,A,a,B,D.,负电荷在,B,点处受到的电场力方向沿,B,点,切线方向,A,B,B,匀强电场,匀强电场定义,如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫做,匀强电场,。,匀强电场特点,匀强电场的电场线是间隔相等的平行线,带有等量异号电荷的一对平行金属板，如果两板相距很近，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场。,练一练,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 （）,A,P,Q,B,P,Q,C,P,Q,D,P,Q,C,如图所示，竖直向上的匀强电场的场强,E,=110,5,N/C,，在一倾角为,30,o,的光滑绝缘板上有一带电小球，电量,q,=+110,-6,C,，质量,m,=15,g,，求带电小球下滑的加速度。（,g,取,10m/s,2,）,E,30,o,m,，,q,a,=,m/s,2,5,3,