人教版高中物理選修（3-1）-1.3《電場強度》課件

1、高中物理系列優(yōu)教課件1.3 電場強度回顧與思考庫侖定律：真空中兩個靜止點電荷之間相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。 兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的？+AB +學(xué)習(xí)目標1 知道電荷間的相互作用是通過電場實現(xiàn)的，場是物質(zhì)存在的一種形式。2 體會用比值定義物理量的方法，理解電場強度的定義公式、單位及方向。3 能推導(dǎo)點電荷場強公式，知道疊加原理，并進行簡單計算。4 知道電場線的定義和特點，會用電場線描述電場強度的大小、方向。電場1837年法拉第提出“場”的概念B電荷A電荷電荷之間通過電場發(fā)生相互作用1. 電場 概念：在電荷周

2、圍存在著的一種特殊物質(zhì)。 靜電場：靜止電荷產(chǎn)生的電場。 性質(zhì)：對放入電場中的電荷有力的作用。2. 對電場的理解 電場是物質(zhì)，客觀存在。 電場并非有分子、原子構(gòu)成，是一種特殊物質(zhì)。猜想：電場有強弱和方向，但看不見又摸不著， 那么空間是否有電場通過什么來檢驗？ 空間某點電場的強弱和方向又通過什么來確定？電場強度1、試探電荷與場源電荷（1）試探（檢驗）電荷：用來探測電場是否存在或研究電場的性質(zhì)的電荷稱為檢驗電荷。試探電荷所帶的電荷量和體積必須盡可能?。?）場源電荷：激發(fā)電場的電荷稱為場源電荷。任何電荷均能激發(fā)電場 2. 電場強度電場強度概念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

3、該點的電場強度。定義式單位牛/庫(N/C) ，伏/米(V/m) 1 V/m=1N/C方向規(guī)定與正電荷在該點的受力方向相同 FEq點撥物理量的比值定義法 在物理學(xué)中，常常用比值定義一個物理量，用來表示研究對象的某種性質(zhì)。功率：P =Wt速度：v =v =s st t電場強度：E =Fq物質(zhì)的密度：=mV它們共同的特點：用比值定義的物理量只與比值有關(guān)，而與比值中的兩物理量無關(guān)。 思考1、電場強度的定義為 E=F/q，那么空間某點的電場強度跟試探電荷受到的靜電力成正比、跟它的電荷量成反比？為什么？ 空間某點的電場強度由電場本身決定，與該處是否有試探電荷及試探電荷電荷量的大小無關(guān)，就好象物質(zhì)的密度=m

4、/v是由物質(zhì)本身決定，跟物體的體積無關(guān)一樣 點電荷的場強及電場強度的疊加1. 點電荷的電場 推導(dǎo)：場源電荷 Q 與試探電荷 q 相距為 r，則試探電荷 q 所處的電場強度為： 2QEkr22QqkFkQrEqqr點電荷的電場的方向+- 正點電荷電場方向背離電荷 負點電荷電場方向指向電荷公式 與 的對比理解2QEkrFEq意義意義適用條件適用條件Q Q或或q q的意的意義義公式中各量公式中各量的關(guān)系的關(guān)系電場強度的定義式任何電場q是試探電荷E用F與q的比值來表示，E與F、q的大小無關(guān)點電荷的電場強度公式真空中的點電荷Q是場源電荷 E由Q、r決定，E與Q成正比FEq2QEkr公式項目2. 電場強度

5、的疊加電場中某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和，這叫做電場的疊加原理。電場強度是矢量，遵循平行四邊形定則點撥均勻帶電球體（或球殼）外某點電場強度的計算 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。QrqrQq2QEkr思考1. 一個均勻帶電的球或球殼，在其球心的電場強度是多少？ 根據(jù)電場強度的疊加原理，其球心處的電場強度為零 。2. 比較大的帶電體的電場強度如何計算？ 求比較大的帶電體的電場強度，可把帶電體分成若干小塊，每個小塊看成點電荷，用點電荷電場強度疊加的方法計算。電場線 勻強電場1. 電場線 （1）電場線

6、是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上各點的切線方向表示該點電場強度方向。EAEBEC2. 電場線的特點 電場線密的地方場強強，電場線疏的地方場強弱 靜電場的電場線起于正電荷或無窮遠，終止于無窮遠或負電荷 電場線不會相交，也不會相切 電場線是假想的，實際電場中并不存在 電場線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系點撥幾種常見電場中電場線的比較（1）點電荷的電場線 離點電荷越近，電場線越密，場強越大。 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。（2）等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布 沿點電荷的連線，場強先變小后變大 兩點電荷

7、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 在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點O等距離各點場強相等。（3）等量同種點電荷形成的電場中電場線分布 兩點電荷連線中點O處場強為0 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 兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏2. 勻強電場（1）定義：如果電場中各點電場強度的大小相等、方向相同，這個電場就叫勻強電場電場強度方向處處相同，電場線是平行線電場強度大小處處相等，電場線間距相等思考1. 電場線與帶電粒子的運動軌跡并不一定重合，若要使運動軌跡和電場線重合，應(yīng)滿足什么條件？ 電場線與帶電粒子的運動軌跡重合必須同時滿足以下條件：電場線是直線；帶電粒子只受靜電力作用或受其他力，但合力方向沿電場線所在直線；帶電粒子初速度為 0 或初速度方向沿電場線所在的直線。課堂小結(jié)勻強電場電場電場的物質(zhì)性電場的基本性質(zhì)電場強度定義點電荷的電場強度電場強度的疊加遵循平行四邊形定則電場線特點常見電場的電場線勻強電場2QEkrFEq鞏固訓(xùn)練例1關(guān)于電場，下列說法正確的是（ ）A. 電場是假想的，并不是客觀存在的物質(zhì) B. 只要有電荷存在，在其周圍就一定存在電場C. 電場對放人其中的電荷有力的作用D. 電場對放人其中的電荷沒有力的作用BC例2. 電場中有一