电场强度公开课完美(课堂PPT).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,*,听话，别闹，上课啦！,1,第三节 电场强度,2,两电荷不直接接触，,它们之间的相互作用,是怎样产生的,?,+,+,问题,1,两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用也是通过别的物质作用的，这就是,电场,。,3,电荷,A,对电荷,B,的作用，实际上是电荷,A,的电场对电荷,B,的作用,+,+,+,4,电荷之间的相互作用,是通过电场发生的,电场,B,电荷,A,电荷,+,+,+,+,5,一,.,电场：,2,、基本性质,电场的物质性,电场是客观存在的，具有物质性,1,、定义：,存在于带电体周围的特殊,物质,。,3,、电荷间的相互作用力通过电场发生,.,电荷,A,电场,电荷,B,6,电场对电荷有力的作用，那么电场的强弱和什么有关呢？,q,F,A,q,F,B,场源电荷,：产生电场的电荷,试探电荷,（,或称为检验电荷,）,Q,7,场源电荷,Q,：,产生电场的电荷,检验电荷,q:,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。,8,+Q,P,+q,+Q,P,+2q,+Q,P,+4q,F,2F,4F,不同的电荷在电场中同一点所受的电 场力不同,但电场中同一点的电场是一定的,因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱,猜想：,能否用电场力的大小表示电场的强弱？,9,结论,:,F/q,能反映电场中某点电场力的性质,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。,实验发现,：,10,二,.,电场强度,1.,定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力,F,跟它的电荷量,q,的,比值,，叫做该点的电场强度，简称场强。,5.,物理意义：,场强反映电场的力的性质，由电场本身决定，,与放入的试探电荷无关,。,3.,单位：牛,/,库,(N/C),4.,方向：电场强度是,矢量,，规定其方向与,正电荷,在该点的受力方向相同。,2.,定义式：,11,+,Q,+,q,F,E,+,Q,-,q,F,E,根据规定：,负电荷,在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向,相反,。,d.,场强的矢量性：,-,Q,+,q,F,E,-,Q,-,q,E,F,物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同,12,1.,设：试探电荷的电荷量,q=+5.010,-9,C,，测得它在电场中的,A,点受到的电场力为,F=3.010,-4,N,，,求：,A,点的场强是多大？,如果改用电荷量为,q=-6.010,-9,C,的试探电荷，来确定该点的场强，场强会不会改变？,如果,A,点未放试探电荷，则,A,点的场强大小为多少？方向呢？,13,+Q,+q,F,A,r,一点正点电荷的电荷量为,Q,，在距此点电荷,r,处的,A,点的电场强度是多少？方向如何？,设想在,A,点放一个电荷量为,+q,的试探电荷，则它所受到的电场力为,F=k,Q,r,2,q,E=,F,q,=k,Q,r,2,q,q,1,E=k,Q,r,2,则该点的场强为,Q,是场源电荷的电量，,r,是场中某点到场源电荷的距离,真空中点电荷的电场强度,E,真空中点电荷的场强,是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关,14,三、真空中点电荷的场强,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,15,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，,E,与,q,无关,由场源电荷,Q,及该点到,Q,的距离,r,决定,和,的区别,：,16,思考题,：真空中,两个正点电荷,A,、,B,所带,电量,皆为,Q,，,且相距为,r,则距离,A,为,r/3,处的,P,点,的,电场强度,为多少？,A,B,+Q,+Q,P,E,A,E,B,解,：,A,、,B,都在,P,点产生电场,，,且,两个场强方向相反,。,答,：,P,点场强为,27KQ/4r,2,.,四,.,电场的叠加,17,电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则,E,+,E,-,E,合,电场强度的叠加,P,Q,1,Q,2,18,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相等，,r=0.1m,）,r,E,A,=2.710,4,N/C,19,例：,如图所示，三个完全相同的的金属小球 a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，a和c带正电，a所带电量的大小比b小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段的一条来表示，它应是 ,A.F,1,B.F,2,C.F,3,D.F,4,c,a,b,F,4,F,3,F,2,F,1,D,20,1,、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,21,2,、真空中有一电场，在电场中的,P,点放一电量为,410,-9,C,的试探电荷，它受到的电场力,2 10,-5,N,，则,P,点的场强度,N/C,；把试探电荷的电量减少为,2 10,-9,C,，则检验电荷所受的电场力为,N,。如果把这个试探电荷取走，则,P,点的电场强度,为,N/C,。,510,3,110,-5,510,3,22,3、关于电场强度，下列说法正确的是（）,A,E,=,F/q,，若,q,减半，则该处的场强变为原来的2倍,B,E,=,kQ/,r,2,中，,E,与,Q,成正比，而与,r,平方成反比,C在以一个点电荷为球心，,r,为半径的球面上，各点的场强均相同,D电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向,B,23,4,、对于点电荷,Q,产生的电场，下列说法正确的是,A,、电场强度的表达式仍成立，即,E=F/Q,，式中的,Q,就是产生电场的点电荷,B,、在真空中，电场强度的表达式为,E=KQ/r,2,，式中的,Q,就是产生电场的点电荷,C,、在真空中,E=kq/r,2,，式中,q,是检验电荷,D,、上述说法都不对,B,24,五、电场力,正电荷的电场力方向与场强方向相同,F,qE,负电荷的电场力方向与场强方向相反,25,3,、电场强度和电场力的对比分析,电场强度,E,电场力,F,仅指电荷在电场中的受力,是反映电场本身的力的性质的物,理量，其大小表示电场的强弱,定义式：,计算式：,E,的大小只决定于电场本身，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,E,是矢量，其方向与正电荷,(+q),在该点受到的电场力的方向相同,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,E,的单位：,F,的单位：,E=F/q,F=qE,牛,/,库,(N/C),牛,(N),26,六、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。,27,2,、电场线的特征,1,）、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,2,）、电场线不会相交，也不会相切,3,）、电场线,密,的地方场强,强,，电场线,疏,的地方场强,弱,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,28,E,1,E,2,如果相交，交点就会有两个切线方向，而同一点的场强和方向是唯一的。,29,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,正、负点电荷的电场中电场线的分布,30,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,.,等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布,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,.,31,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,.,32,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,.,33,例,1,：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（）,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,（不计重力）,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,34,例,2,：如图为一条电场线，下列说法正确的是：,（）,A,、,E,A,一定大于,E,B,B,、因电场线是直线，所以是匀强电场，故,E,A,=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,35,例,3,：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,B,C,D,P,Q,P,Q,P,Q,P,Q,C,36,+Q,-Q,E,1,E,2,E,1,、两点电荷连线上各点电场线方向从正电荷指向负电荷,2,、两点电荷连线的中垂面（中垂线）上，电场线方向均相同，场强方向均相同，且总与中垂面（线）垂直，在中垂线上到两点电荷中点,O,点等距离处各点的场强相等。,等量异种点电荷的电场强度,37,+Q,-Q,E,1,E,2,E,3,、在中垂面（线）上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面（线）垂直，因此，在中垂面（线）上移动电荷时电场力不做功。,等量异种点电荷的电场强度,38,+Q,+Q,E,1,E,1,E,2,E,2,E,等量同种点电荷的电场强度,1,、两点电荷连线中点,O,处场强为零,2,、两点电荷连线中垂面（线）上，场强方向总沿面（线）远离,O,（等量正电荷）,3,、在中垂面（线）上从,O,点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱。,39,a,b,A,B,a,例,4,：如图,a,所示，,A,、,B,是一个点电荷产生的电场的电场线，如图,b,则是方向在电场线上，,a,、,b,两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（）,A,、点电荷是正电荷，位置在,B,右侧,B,、点电荷是正电荷，位置在,A,左侧,C,、点电荷是负电荷，位置在,A,左侧,D,、点电荷是负电荷，位置在,B,右侧,q,F,b,B,图,a,图,b,40,思考：有同学说,电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹,.,这一说法对吗,?,为什么,?,结论,:,电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系,.,答,:,不对,.,因为电场线是为了形象描述电场而引入的一组曲线,.,只有下述条件同时成立,电场线是,直线,;,带电粒子初速为,零,或速度与电场线,共线,;,带电粒子,仅受,电场力作用,带电粒子才沿电场线运动,.,41,小结：,二、电场强度,1,、电场的概念,:,2,、,电场强度,（,1,）,定义,:,（,2,）,公式,:,（,3,）,单位,:,（,4,）,电场强度的方向,:,（,5,）,物理意义,:,3,、,真空中点电荷的电场强度公式,:,4,、电场力,:,F=Eq,42,在真空中有两个点电荷,q,1,和,q,2,，分别位于,A,和,B,，相距20 cm，,q,1,为410,-8,C，,q,2,为810,-8,C。则在,AB,连线上,A,点的外侧离,A,点20 cm处的,D,点场强大小、方向如何?,课堂训练,D,点场强,E,合,=E,1,+E,2,=4.510,3,(N/C),方向由,A,指向,D,。,解：如图，取向左为正方向，,q,1,在,D,点的场强,E,1,方向向左,取,E,1,=910,3,(N/C),q,2,在,D,点的场强,E,2,方向向右,取,E,2,=-4.510,3,(N/C,),B,A,D,43,44,好神奇呦哟,45,