歡迎進入物理課堂 3電場強度 1 知道電荷相互作用是通過電場發(fā)生的 知道電場是客觀存在的一種特殊的物質形態(tài) 2 理解電場強度的概念和定義 并能用電場強度的定義進行有關的計算 知道電場強度是矢量 知道電場強度的方向是怎樣規(guī)定的 3 能根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義推導點電荷場強的計算公式 并能用此公式進行有關的計算 4 知道電場疊加求合場強時用平行四邊形定則 一 電場 萬有引力 超距作用 既不需要媒介 也不需經(jīng)歷時間 而是超越空間直接發(fā)生的作用力 靜電力像萬有引力一樣 也是一種超距力 超距作用觀點不可避免地具有一種神秘色彩 與人類的理智和科學追求不符 19世紀30年代 法拉第提出 在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場 處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的 電荷 電荷 電場以及磁場已被證明是客觀存在的 并且是互相聯(lián)系的 統(tǒng)稱為電磁場 變化的電磁場以有限的速度 光速 在空間傳播 它和由分子 原子組成的實物一樣具有能量 質量和動量 因而場與實物是物質存在的兩種不同形式 本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場 稱為靜電場 二 電場強度 電場的基本性質 對放入其中的電荷有力的作用 電場的強弱是與位置有關的 實驗中的帶電小球是用來檢驗電場是否存在及其強弱分布情況的 稱為試探電荷或檢驗電荷被檢驗的電場是電荷Q所激發(fā)的 所以電荷Q稱為場源電荷或源電荷 電荷量和尺寸充分小 怎樣來描述電場的強弱呢 能否用試探電荷所受的靜電力來表示電場的強弱 不同電荷量的試探電荷 即使在電場中的同一點 受到的靜電力也不相同 試探電荷在電場中某點受到的力F很可能與試探電荷的電荷量q成正比 E是比例常數(shù) 與q無關 F Eq 實驗表明 試探電荷在電場中某個位置所受的力 的確與試探電荷的電荷量成正比 在電場的不同位置 比例常數(shù)E一般說來是不一樣的 1 電場強度 放入電場中某點的電荷所受的力F與它的電荷量q的比值 叫做這點的電場強度 場強 2 公式 E F q3 單位 牛每庫 N C 伏每米 V m 1V m 1N C4 方向 電場強度是矢量其方向跟正電荷在該點所受的靜電力的方向相同 跟負電荷在該點所受的靜電力的方向相反 比值定義法 三 點電荷的電場 點電荷是最簡單的場源電荷 它激發(fā)的電場有什么特點呢 式中Q是場源電荷大小如果以Q為中心作一個球面 則球面上各點的電場強度大小相等 正點電荷的電場 負點電荷的電場 和 的區(qū)別 定義式 適用于一切電場 僅對點電荷的電場適用 q是檢驗電荷 但E與q無關 Q是場源電荷 E與Q成正比 四 電場強度的疊加 如果場源電荷不只是一個點電荷 那么電場強度又是多少呢 電場強度的疊加 電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和 P點的電場強度 等于 Q1在該點產(chǎn)生的電場強度E1與 Q2在該點產(chǎn)生的電場強度E2的矢量和 一個比較大的帶電物體不能看做點電荷 在計算它的電場時 可以把它分為若干小塊 只要每個小塊足夠小 就可以把每小塊所帶的電荷看成點電荷 然后用點電荷電場強度疊加的方法計算整個帶電體的電場 一個半徑為R的均勻帶電球體 或球殼 在外部產(chǎn)生的電場 與一個位于球心的 電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同 球外各點的電場強度 r R Q是整個球體所帶的電荷量 五 電場線 我們可以用什么方法來形象地描述電場呢 電場線 電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線 曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向 正電荷的電場線 負電荷的電場線 等量同種電荷的電場線 等量異種電荷的電場線 演示實驗 電場線的特點 1 電場線總是從正電荷或無限遠出發(fā) 終止于無限遠或負電荷 2 電場線在電場中不相交 3 在同一幅圖中 電場強度較大的地方電場線較密 電場強度較小的地方電場線較疏 可以用電場線的疏密程度來表示電場強度的相對大小 電場線是電場中實際存在的線嗎 六 勻強電場 電場中各點電場強度的大小相等 方向相同 這種電場叫做勻強電場 1 電場強度的定義式為E F q 則 A 它只適用于點電荷產(chǎn)生的電場B 無論檢驗電荷的q值如何變化 F與q的比值對電場中同一點來講是不變的C 電場中某點的場強與放在該點的檢驗電荷所受的電場力成正比D 場強方向與檢驗電荷的極性有關 B 2 下列關于場強的說法中正確的是 A 公式E F q不只適用于真空中的電場B 公式E kQ r2中的Q是放入電場中的試探電荷的電量C 在一個以點電荷Q為中心 r為半徑的球面上 各處的場強都相同D 空間某點的電場強度E與放在該處的試探電荷所受的電場力F成正比 與試探電荷的電荷量q成反比 A 3 兩個固定的異號點電荷 電量給定但大小不等 用E1和E2分別表示兩個點電荷產(chǎn)生的電場強度的大小 則在通過兩點電荷的直線上 E1 E2的點 A 有三個 其中兩處合場強為零B 有三個 其中一處合場強為零C 只有兩個 其中一處合場強為零D 只有一個 該處合場強不為零 C 4 下列關于電場線的幾種說法中 正確的是 A 沿電場線方向 場強必定越來越小B 在復雜電場中的電場線是可能相交的C 點電荷在電場中的運動軌跡一定跟電場線相重合D 電場線越密的地方 同一檢驗電荷所受的電場力就越大 D 5 如圖所示 帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線 在這條直線上有a b兩點 用Ea Eb表示a b兩點電場強度的大小 則 A a b兩點的場強的方向相同B 電場線是直線 可知Ea EbC 不知a b附近的電場線分布 故Ea Eb的大小不能確定D 電場線從a指向b 所以Ea Eb AC 電場 客觀存在 特殊物質 電場強度 特例 電場的疊加 矢量運算 基本知識點 電場線 不是實際存在的線 只是用來形象地描述電場 勻強電場 電場強度的大小相等 方向相同 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全