第3-1节电场强度.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,*,杭州外国语学校 赵唯唯,2015,年,5,月,物理选修,3-1,物理选修,3-1,第一章 静电场,第一章 静电场,库仑定律,复习巩固,【,库仑定律,】,【,库仑的实验,】,电荷之间的相互作用力的大小，与,成正比，与,，,成反比。作用力的方向在,。,真空中两个静止的点,它们的电荷量的乘积成正比,它们之间距离的二次方,它们的连线上,*,适用条件：,。,*,公式表示为：,。,真空中、点电荷（,LR,）,*静电力恒量：,。,k=9,10,9,Nm,2,/C,2,库仑做实验用的装置叫做,。,库仑扭秤,【,点电荷,】,点电荷是只有,，没有,和,的,模型。,电量,大小 形状 理想化,典型例题,例：两个可自由移动的点电荷分别放在,A,、,B,两处，如图所示,A,处电荷带正电,Q,1,，,B,处电荷带负电,Q,2,，且,Q,2,=4Q,1,，另取一个可以自由移动的点电荷,Q,3,放在,AB,直线上欲使整个系统处于平衡状态，则：,A,、,Q,3,为负电荷，且放于,A,左方,B,、,Q,3,为负电荷，且放于,B,右方,C,、,Q,3,为正电荷，且放于,AB,之间,D,、,Q,3,为正电荷，且放于,B,右方,A,正确,规律,1,：两同夹异,规律,2,：两大夹小,典型例题,例：,如图所示，等边三角形,ABC,，边长为,L在顶点,A,、,B,处有等量异种点电荷,Q,A,、,Q,B,，,Q,A,=+Q,，,Q,B,=-Q,，求在顶点,C,处带电量为,2Q,的点电荷,Q,C,所受的静电力。,解：,以,Q,C,为研究对象，分析,Q,C,受力情况。,*,题目中没有明确,Q,C,电性，解答时就需考虑,Q,C,带正负电的两种情况。,（,1,）当,Q,C,为正电荷，受力情况：,解：,以,Q,C,为研究对象，分析,Q,C,受力情况。,Q,A,对,Q,C,作用力,（同种电荷相斥）：,Q,B,对,Q,C,作用力,（异种电荷相吸）：,Q,A,=Q,B,=Q,F,A,=F,B,则：,F,A,F,B,，方向水平面向右。,F,1,（,2,）当,Q,C,为负电荷时，受力情况：,则：,，方向水平面向左。,F,B,F,A,F,2,例,:,如图所示,在绝缘光滑水平面上的,A,、,B,两点分别放置质量,m,和,2m,的点电荷,Q,A,、,Q,B,。将两个点电荷同时释放，已知刚释放时,Q,A,的加速度是,a,，经过一段时间后（两电荷未相遇），,Q,B,的加速度也为,a,，且此时的速度大小为,v,。求：,（,1,）释放时,B,的加速度多大？,（,2,）释放后,A,、,B,做什么运动？,v,、,a,如何变化？,（,3,）当,B,的加速度为,a,时，,A,的加速度为多大？,典型例题,A,B,（,2,）变加速运动,v,逐渐增大，,a,逐渐增大3,）,2a,例,:,如图，已知,A,、,B,两相同的小球质量为,m,，带有相同的电量，绝缘细绳长为,L,，他们竖直方向的夹角为,。求两带电小球所带电量,Q,的大小。,典型例题,A,B,F,1,T,1,mg,F,2,T,2,mg,A,B,思考,:,若,A,球电量增至,2,Q,，哪个夹角大？,若,A,球质量增至,2,m,，哪个夹角大,?,典型例题,一样大,右边大,第,3-1,节 电场强度,新课题,一,、,电场,1,、电荷周围存在着,。,2、,静止的电荷产生的电场称为,。,3,、,电场是,传递电荷相互作用的,。,电荷,1,电荷,2,电场,1,电场,2,产生,作用,作用,产生,电场,静电场,物质,【,研究方法,】,在电荷周围,（即电场中）,放入,（也叫,）,，从,的受力情况着手进行研究。,二,、,电场的描述,1、,电场强度,E,力的性质,*,试探电荷,*,源电荷,（也叫场源电荷）,（也叫检验电荷）,试探电荷,试探电荷,检验电荷,指周围电场是由它产生的电荷。源电荷是电场产生的原因。,电量足够小，放入之后,不影响,要研究的电场。,在点电荷,Q,电场中,A,点分别放入电荷,q,1,、,q,2,、,q,3,，,则它们分别受电场力为：,得出：,源电荷,Q,对不同的检验电荷,q,有不同的电场力,;,但同一位置，,F,与,q,的比值就不变,二,、,电场的描述,1、,电场强度,E,力的性质,【,研究方法,】,同样：,可发现：,F,A,F,B,结论：,（3）Q,固定则电场的空间分布固定，对于场中某固定点，,F/q,的比值仅与,有关，与,无关，它,反映的是,性质,，反映的是电场的,，称,电场强度,比较：,（2）,在电场中的,，不同的试探电荷,q,受力,，但其比值,F/q,是,的。,（1）,试探电荷在电场中,受到的电场力的大小和方向一般是不同的。,二,、,电场的描述,1、,电场强度,E,力的性质,不同点,同一点,不同,恒定,Q,、,r,试探电荷,电场的,强弱,二,、,电场的描述,1、,电场强度,E,*,定义：,定义式,*,决定因素：,*,方向：,*,点电荷电场：,（适用所有静电场）,决定式场强叠加（矢量）,力的性质,*,电场的叠加：,用,检验电荷,受到的,电场力,跟检验电荷电量,q,的,比值,来定义，,即：,正电荷,在电场中所受,电场力的方向,规定为电场强度的方向。,由电场本身的内在因素决定的，它与引入电场中的检验电荷无关。,请在右图中画出点电荷,+Q,和,-Q,在,P,处场强的方向：,*Q,是正电荷，,E,的方向就是沿着连线，背离,Q,。,*Q,是负电荷，,E,的方向沿其连线指向,Q,。,E,E,P,由：,真空中点电荷周围的电场：,（1,）大小：,（2,）方向：,*Q,为正电荷时，,E,的方向由,Q,指向,P,；,*Q,是负电荷时，,E,的方向由,P,指向,Q,得：,*,点电荷,Q,产生的电场中某一点的场强的大小由,点电荷,Q,及,P,点到,Q,的距离,r,决定，与检验电荷,q,无关。,决定式,问题：,在点电荷,Q,的电场中是否存在,E,相同的点？,不存在,场强叠加原理,遵循平行四边形定则,在同一空间，若有几个静止电荷同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的,矢量和。,典型问题分析,例：真空中有一电场，在电场中的,P,点放一电量为,410,-9,C,的检验电荷，它受到的电场力,2 10,-5,N,，则,P,点的场强为,N/C,；,把检验电荷的电量减少为,2 10,-9,C,，则检验电荷所受的电场力为,N,。如果把这个检验电荷取走则,P,点的电场强度为,N/C,。,510,3,110,-5,510,3,C,例：下列关于电场强度的说法中，正确的是：,A,、,只适用于真空中点电荷产生的电场,B,、由 知，电场中某点的电场强度,E,与检验电荷在电场中该点所受的电场力成正比,C,、,得，公式,是点电荷,Q,1,产生的电场在点电荷,Q,2,处的场强大小。,D,、由公式,可知，在离点电荷非常近的地方（,r,0,），电场强度,E,可达无穷大,典型问题分析,例：两个等量异种点电荷带电量均为,Q,固定在图中,A,、,B,两处,两点电荷相距,d，,请求出图中两电荷连线上的等间距点,a,、,b,、,c,三处及连线的垂直平分线上的,d,、,e,、,f,三处场强的大小和方向,?,并作图示意。,+,a b c,）,30,0,）,15,0,）,15,0,d,A,B,e,f,注意场强叠加,方向均水平向右,典型问题分析,