人教版高二物理选修3-1： 1.3电场强度课件

1.3电场强度 万有引力 不需要媒介不需经历时间超越空 间直接发生 超距作用 静电力 法拉第（1791-1867 ） A A产生的电场 B B受到的力是A产生的 电场对B的作用力 B FF B产生的电场 A受到的力是B产生的电场 对A的作用力 A 电场 1.定义：电荷周围存在着的一种传递电荷间相互作用的特 殊物质，称为电场。 静电荷产生的电场叫做静电场。 2.电场的力的性质：电场对处在其中的电荷有力的作用； 3.物质性：场是物质存在的一种形式，即场是客观存在。 一、电场的概念 1．试探电荷与场源电荷 二、电场强度 (1)试探电荷（检验电荷）：用来检验电场是否存在 及其强弱分布情况的电荷，电荷量和尺寸必须充分 小 (2)场源电荷（源电荷）：产生电场的电荷． 场源电荷 试探电荷 假设在A点，放入一个检验电荷q1,受到的静电力是F1 Q Q 1q 12 q 1F 12 F A 在A点，再放入一个检验电荷q1,受到的静电力也是F1 这样相当于在A放入一个电荷2q1，受到的静电力为2F1 Q 13q 13F 在A点，再放入一个检验电荷q1,受到的静电力也是F1 依次类推，可以发现：静电力大小F与检验电荷的电荷量q成正比 二、电场强度 其中k 为比例系数，与F、q无关： 其关系式： kqF  q F 凡是k大处，即：“ ”大处，对于同一电荷，所受静 电力就是大，且与检验电荷q无关，与位置有关。 电场强度二、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静电力跟它的电荷量的比值，叫做 该点的电场强度． (2)定义式：E＝. (3)单位：牛/库(N/C)，伏/米(V/m).1 N/C＝1 V/m. (4)方向：电场强度是矢量， 电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同， 与 负电荷在该点所受的静电力的方向相反． (5)物理意义：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，与试探电荷受 到的静电力大小 无关 1、电场强度 q F （适用于一切电场） 三、点电荷的电场 电场强度的叠加 1、点电荷的电场 式中Q是场源电荷大小，如果以Q为中心作 一个球面，则球面上各点的电场强度大小 相等，但方向不同。 在点电荷的电场中能否找到电场强度完全相同的几个不同的点？ 2r kQqF  q FE  2r kQE   Q r q 三、点电荷的电场 电场强度的叠加 1、点电荷的电场 1．真空中点电荷的电场 (1)场强公式： ，其中k是静电力常数，Q是场源电荷的电荷量． (2)方向：如果以Q为中心作一个球面，当Q为正电荷时，E的方向沿半 径向外；当Q为负电荷时，E的方向沿半径向内 2r kQE  当离场源电荷距离r→0时，此时带电 体不能看做点电荷，公式不再成立 与正电荷在该点所受的静电力的方向相同， 与 负电荷在该点所受的静电力的方向相 反 公式 比较内容 本质区别 定义式 决定式 适用范围 一切电场 真空中点电荷的电场 Q与q的意 义 q为检验(试探)电荷的电 荷量 Q为场源电荷的电荷量 关系理解 E的大小与F、q的大小无 关 E的大小与Q成正比 三、点电荷的电场 电场强度的叠加 场强是矢量，如果场源是多个点电荷时，电场中某点的电场 强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和 2、电场强度的叠加 四、电场线 1）概念：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每 点的切线方向表示该点的电场强度方向，电场线不是实际存在的 线，而是为了形象描述电场而假想的线． 2）电场线的特点 ①电场线从正电荷或无限远出发，终止于正电荷或负电荷． ②电场线在电场中不相交 ③在同一电场中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电 场线较疏 1、电场线 四、电场线 2、点电荷的电场线特点 (1)点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反， 如图所示。 (2)以点电荷为球心的球面上，电场线疏密相同，但方向不同，说明电场强度 大小相等，但方向不同。 (3)同一条电场线上，电场强度方向相同，但大小不等。实际上，点电荷形成 的电场中，任意两点的电场强度都不同。 四、电场线 3、等量异种点电荷与等量同种点电荷的电场线比较 (1)电场线不是带电粒子的运动轨迹。 (2)同时具备以下条件时运动轨迹与电场线重合： ①电场线为直线； ②带电粒子的初速度为零，或初速度沿电场线所在直线； ③带电粒子只受电场力，或其他力的合力沿电场线所在直线。 (3)只在电场力作用下，以下两种情况带电粒子都做曲线运动，且运动轨 迹与电场线不重合： ①电场线为曲线； ②电场线为直线时，带电粒子有初速度且与电场线不共线。 四、电场线 4、电场线与带电粒子运动轨迹的关系 分析方法： ①由轨迹的弯曲情况结合电场线确定 电场力的方向； ②由电场力和电场线的方向可判断带 电粒子所带电荷的正负； ③由电场线的疏密程度可确定电场力 的大小，再根据牛顿第二定律F＝ma 可判断带电粒子加速度的大小． 分析方法： ①由轨迹的弯曲情况结合电场线确定 电场力的方向； ②由电场力和电场线的方向可判断带 电粒子所带电荷的正负； ③由电场线的疏密程度可确定电场力 的大小，再根据牛顿第二定律F＝ma 可判断带电粒子加速度的大小． 匀强电场 (1)定义：如果电场中各点电场强度的大小_____方向_______，这个电场 就叫做匀强电场． (2)特点：①电场方向处处相同，电场线是_______ ②场强大小处处相等，电场线间隔________ (3)实例：相距很近，带有异号电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘 附近除外)，可以看做匀强电场． 五、匀强电场 相等 相同 平行直线 相等 电场 客观存在、特殊物质 电场强度 特例 电场的叠加 矢量运算 基 本 知 识 点 FE q  2 QE k r  电场线 不是实际存在的线，只是 用来形象地描述电场 匀强电场 电场中各点电场强度的 大小相等，方向相同 3 课堂小结