單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第三節(jié) 電場強度,學習目標：,1,、知道電荷間相互作用是通過電場發(fā)生的,.,2,、理解電場強度、勻強電場的概念,理解電場強度是矢量,掌握電場強度的定義式和單位,.,3,、知道什么是電場線,理解用電場線可以形象地表示電場的方向和強弱,.,4,、了解一個點電荷、兩個等量點電荷、帶電平行板間的電場線的分布。,兩電荷不直接接觸，,它們之間的相互作用,是怎樣產生的,?,問題,1,兩電荷間相互作用時不直接接觸，它們之間的相互作用也是通過別的物質作用的，這就是,電場,。,電荷,A,對電荷,B,的作用，實際上是電荷,A,的電場對電荷,B,的作用,電荷之間的相互作用,是通過電場發(fā)生的,電場,B,電荷,A,電荷,一,.,電場：,2,、基本性質,電場的物質性,對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫,電場力,。,1,、,定義,：,存在于帶電體周圍的特殊,物質,。,3,、電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生,.,電荷,A,電場,電荷,B,+q,+q,電場強度,:,表示電場的強弱和方向,場源電荷,Q,：,產生電場的電荷,檢驗電荷,q:,用來檢驗電場的電量很小（不影響原電場）；體積很?。梢援斪髻|點）的電荷。,電場中,不同,的點，同一電荷所受力也不同，比值,F/q,一般是,不同,的,。,+,注意,：試探電荷與場源電荷的關系是怎么樣的？,試探電荷的電荷量和尺寸必須充分小，放入后不引起,源電場的明顯變化。,如圖所示，在場電荷,Q,形成的電場中,A,點，分別放一檢驗電荷,+,q,+2,q,+3,q,，,分別計算檢驗電荷所受的電場力大小和,F/q,的比值,。,3,q,2,q,q,F,/,q,電場力,F,檢驗電荷,的電荷量,q,Q,q,A,+,F,r,k,Q q,r,2,k,Q,r,2,2,k,Q q,r,2,k,Q,r,2,3,k,Q q,r,2,k,Q,r,2,二,.,電場強度,1.,定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力,F,跟,它的電荷量,q,的,比值,，,叫做該點的電場強度，簡稱場強。,5.,物理意義：,場強反映電場的力的性質，由電場本身決定，,與放入的試探電荷無關,。,3.,單位：,牛,/,庫,(N/C),4.,方向：電場強度是,矢量,，規(guī)定其方向與,正電荷,在該點的受力方向相同。,2.,定義式：,1.,設：試探電荷的電荷量,q=+5.010,-9,C,，測得它在電場中的,A,點受到的電場力為,F=3.010,-4,N,，,求：,A,點的場強是多大？,如果改用電荷量為,q=+6.010,-9,C,的試探電荷，來確定該點的場強，場強會不會改變？,如果,A,點未放試探電荷，則,A,點的場強大小為多少？方向呢？,三、真空中點電荷的場強,1,、大小,2.,場強方向：,正,點電荷電場方向,背離,電荷,負,點電荷電場方向,指向,電荷,適用范圍,電荷的意義,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，,E,與,q,無關,Q,是場源電荷，,E,與,Q,成正比,和,的區(qū)別,：,1,、電場中有一點,P,，,下列哪些說法正確的是（）,A,若放在,P,點的試探電荷的電量減半，則,P,點,的場強減半。,B,若,P,點沒有,試探,電荷，則,P,點的場強為零。,C P,點的場強越大，則同一電荷在,P,點受到的,電場力越大。,D P,點的場強方向為,試探,電荷在該點的受力方向,C,課堂訓練,2,、真空中有一電場，在電場中的,P,點放一電量為,4,10,-9,C,的,試探,電荷，它受到的電場力,2,10,-5,N,，則,P,點的場強度,N/C,；,把,試探,電荷的電量減少為,2,10,-9,C,，則檢驗電荷所受的電場力為,N,。如果把這個,試探,電荷取走，則,P,點的電場強度,為,N/C,。,510,3,110,-5,510,3,3,、關于電場強度，下列說法正確的是（）,A,E,=,F/q,，若,q,減半，則該處的場強變?yōu)樵瓉淼?2,倍,B,E,=,kQ/,r,2,中，,E,與,Q,成正比，而與,r,平方成反比,C,在以一個點電荷為球心，,r,為半徑的球面上，各點的場強均相同,D,電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向,B,4,、對于點電荷,Q,產生的電場，下列說法正確的是,A,、,電場強度的表達式仍成立，即,E=F/Q,，,式中的,Q,就是產生電場的點電荷,B,、,在真空中，電場強度的表達式為,E=KQ/r,2,，,式中的,Q,就是產生電場的點電荷,C,、,在真空中,E=,kq,/r,2,，,式中,q,是檢驗電荷,D,、,上述說法都不對,B,1,、電場強度是矢量，合成應遵循平行四邊形法則,E,+,E,-,E,合,四、電場強度的疊加,P,Q,1,Q,2,在真空中有兩個點電荷,Q,1,=,3.010,-8,C,和,Q,2,=,3.010,-8,C,，它們相距,0.1m,，求電場中,A,點的場強（,A,點與兩個點電荷的距離相等，,r=0.1m,）,E,A,=2.710,4,N/C,五、電場力,正電荷的電場力方向與場強方向相同,F,qE,負電荷的電場力方向與場強方向相反,在真空中有兩個點電荷,q,1,和,q,2,，分別位于,A,和,B,，相距,20 cm,，,q,1,為,410,-8,C,，,q,2,為,810,-8,C,。則在,AB,連線上,A,點的外側離,A,點,20 cm,處的,D,點場強大小、方向如何,?,課堂訓練,D,點場強,E,合,=E,1,+E,2,=4.510,3,(N/C),方向由,A,指向,D,。,解：如圖，取向左為正方向，,q,1,在,D,點的場強,E,1,方向向左,取,E,1,=910,3,(N/C),q,2,在,D,點的場強,E,2,方向向右,取,E,1,=-4.510,3,(N/C),B,A,D,六、電場線,1.,概念,:,電場線是用來形象地描述電場強弱與方向特性的一簇曲線,.(,電場線是假想的，實際電場中并不存在,.),2.,電場線的特征,靜電場的電場線,起于正電荷止于負電荷,，孤立的正電荷（或負電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠處點,.(,單向的,非閉合的,),電場線,不,會,相交,，也不會相切,.,電場線,疏密,反映電場,強弱,電場線,密,的地方場強,大,，電場線,疏,的地方場強,小,.,電場線上每一點的,切線方向,，都和該點的,場強方向,一致,.,特點：,a,、,離點電荷越近,電場線越密,場強越大,.,b,、以點電荷為球心作個球面,電場線處處與球面垂直,在此球面上場強大小處處相等，方向不同,.,3.,幾種常見電場中電場線的分布及特點,正、負點電荷的電場中電場線的分布,特點：,a,、,沿點電荷的連線,場強先變小后變大,.,b,、,兩點電荷連線中垂面（中垂線）上,場強方向均相同,且總與中垂面（中垂線）垂直,.,等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布,c,、,在中垂面（中垂線）上,與兩點電荷連線的中點,0,等距離各點場強相等,.,等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況,特點：,a,、,兩點電荷連線中點,O,處場強為,0.,b,、,兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀,疏，但場強并不為,0.,c,、,兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏,.,勻強電場,特點：,a,、,勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電場線是,平行等距,的直線,.,b,、,電場線的疏密反映場強大小，電場方向與電場線平行,.,例,1,：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是：（）,A,、,這個電場只能是負電荷的電場,B,、,點電荷,q,在,A,、,B,兩處受到的電場力,F,B,F,A,C,、,點電荷,q,在,A,、,B,兩處的加速度大小，,a,A,a,B,（,不計重力）,D,、,負電荷在,B,點處受到的電場力方向沿,B,點切,線方向,A,B,B,例,2,：如圖為一條電場線，下列說法正確的是：,（）,A,、,E,A,一定大于,E,B,B,、,因電場線是直線，所以是勻強電場，故,E,A,=E,B,C,、,A,點電場方向一定由,A,指向,B,D,、,AB,兩點的場強方向不能確定,A,B,C,例,3,：正檢驗電荷,q,在電場中,P,點處開始向,Q,點作減速運動，且運動的加速度值越來越?。ㄖ亓Σ挥嫞瑒t可以確定它所處的電場可能是：（）,A,B,C,D,P,Q,P,Q,P,Q,P,Q,C,a,b,A,B,a,例,4,：如圖,a,所示，,A,、,B,是一個點電荷產生的電場的電場線，如圖,b,則是方向在電場線上，,a,、,b,兩處的檢驗電荷的電荷量大小與所受電場力大小之間的函數圖線，則：（）,A,、,點電荷是正電荷，位置在,B,側,B,、,點電荷是正電荷，位置在,A,側,C,、,點電荷是負電荷，位置在,A,側,D,、,點電荷是負電荷，位置在,B,側,q,F,b,B,圖,a,圖,b,P14/3,有同學說,電場線就是帶電粒子在電場中運動的軌跡,.,這一說法對嗎,?,為什么,?,結論,:,電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系,.,答,:,不對,.,因為電場線是為了形象描述電場而引入的一組曲線,.,只有下述條件同時成立,電場線是,直線,;,帶電粒子初速為,零,或速度與電場線,共線,;,帶電粒子,僅受,電場力作用,帶電粒子才沿電場線運動,.,例三,：把質量為,m,的正點電荷,q,，在電場中從靜止釋放，,在它運動過程中如果不計重力，下述正確的是（）,A,、點電荷運動軌跡必與電場線重合。,B,、點電荷的速度方向，必定和所在點的電場線的,切線方向一致。,C,、點電荷的加速度方向，必定與所在點的電場線的,切線方向一致。,D,、點電荷的受力方向，必定與所在點的電場線的,切線方向一致。,CD,電場力,電場強度,物理意義,電荷在電場中所受的力,反映電場力的屬性,決定因素,由電場和電荷共同決定,僅有電場自身決定,大小,F=,qE,E=F/q,方向,正電荷受力與,E,相同,負電荷受力與,E,相反,規(guī)定,E,的方向為正電荷在該點的受力方向,單位,N,N/C,電場力與電場強度的區(qū)別,