1.3電場(chǎng)及其描述

1、1-3 電場(chǎng)及其描述 六盤水市第二十三中學(xué) 班剛1.了解物理學(xué)史上對(duì)電荷間相互作用力的認(rèn)識(shí)過程。2.知道電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的,電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。3.知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量及方向的規(guī)定。4.能推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式,并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。一、復(fù)習(xí)：庫侖定律：(1)內(nèi)容：_中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力與它們的_成正比,與它們的_成反比,作用力的方向在_。(2)表達(dá)式：F=_,式中k=9.0109Nm2/C2,叫靜電力常量。 真空電量的乘積距離的平方它們的連線上 兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的?+ +猜一猜 超距作用既不需要媒介，也不需經(jīng)歷時(shí)間，而是

2、超越空間直接發(fā)生的作用力。靜電力像萬有引力一樣，也是一種超距作用呢？萬有引力19世紀(jì)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(chǎng)，處在電場(chǎng)中的其他電荷受到的作用力就是這個(gè)電場(chǎng)給予的。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明：這種觀點(diǎn)是正確的。一.電場(chǎng)： 對(duì)放入電場(chǎng)中的電荷有力的作用，這種力叫電場(chǎng)力。 1、定義：存在于帶電體周圍的特殊物質(zhì)。 3、電荷間的相互作用力通過電場(chǎng)發(fā)生電荷A電場(chǎng)電荷B電荷A的電場(chǎng)對(duì)電荷B的作用電荷B的電場(chǎng)對(duì)電荷A的作用AB2、基本性質(zhì)： 用什么可以檢驗(yàn)空間存在看不見又摸不著的電場(chǎng)？又怎樣進(jìn)行描述呢？檢驗(yàn)電荷（試探電荷）： 用來檢驗(yàn)電場(chǎng)的電量很?。ú挥绊懺妶?chǎng)）；體積很?。梢援?dāng)作質(zhì)點(diǎn)）的電荷

3、，放入電場(chǎng)中試探該點(diǎn)電場(chǎng)的電荷。場(chǎng)源電荷： 產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷空間某點(diǎn)A是否有電場(chǎng)，以及電場(chǎng)的強(qiáng)弱是多少？能否在A點(diǎn)放入試探電荷，用它所受的靜電力來表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱？結(jié)論:不同電量的試探電荷，即使在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，受到的靜電力是不相同的。A重力場(chǎng)序號(hào)質(zhì)量m重力G(N)g=G/m110Kg9.8220Kg9.8330Kg9.8電場(chǎng)電量q電場(chǎng)力FE=F/qqFE2q2FE3q3FE物體在重力場(chǎng)中A點(diǎn)的重力G與該物體質(zhì)量m成正比，且比例系數(shù)g是常數(shù)，稱為重力加速度。試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F，可能與試探電荷的電荷量q成正比嗎？98196294結(jié)論：1.試探電荷在電場(chǎng)中某個(gè)位置（如A 點(diǎn)位置）所受的

4、電場(chǎng)力，的確與試探電荷的電荷量成正比；問題：2.在電場(chǎng)的不同位置，比例常數(shù)E一樣嗎？QABCqqqFAFBFC 點(diǎn)電荷Q周圍存在看不見摸不著的電場(chǎng),那么A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)如何呢？結(jié)論：在電場(chǎng)的不同位置，雖然試探電荷電量一樣，但是它比例常數(shù)E一般說來是不一樣的。結(jié)論:F/q能反映電場(chǎng)中某點(diǎn)（如A 點(diǎn))電場(chǎng)的力的性質(zhì)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，但與試探電荷q無關(guān)。2.電場(chǎng)中不同的點(diǎn)，同一試探電荷q 所受力F 也不同，比值F與q一般是不同的。實(shí)驗(yàn)總結(jié):1.電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，不同試探電荷（q,2q,3q ）所受力（F, 2F, 3F )不同，但比值F與q是一定的。二.電場(chǎng)強(qiáng)度（E）1.定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷q

5、所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度（E），簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。5.理解：場(chǎng)強(qiáng)反映電場(chǎng)力的性質(zhì)，由電場(chǎng)本身決定，與放入的試探電荷無關(guān) 。 3.單位：牛/庫(N/C)4.方向：規(guī)定與正電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方 向相同 2.定義式：(與負(fù)電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向相反)電場(chǎng)力2、方向： 1、大小：FqE負(fù)電荷的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反正電荷的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同練習(xí)1：在電場(chǎng)中A處放點(diǎn)電荷+q，其受電場(chǎng)力為F，方向向左，則A處場(chǎng)強(qiáng)大小為 ，方向 ；若將A處放點(diǎn)電荷為2q，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ，方向 。若移走A點(diǎn)電荷 ，場(chǎng)強(qiáng) 。向左向左課堂訓(xùn)練不變?nèi)Ⅻc(diǎn)電荷的電場(chǎng)點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)單的場(chǎng)源電

6、荷，它激發(fā)的電場(chǎng)有什么特點(diǎn)呢？如果以Q為中心作一個(gè)球面，則球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。式中Q是場(chǎng)源電荷大小適用范圍電荷的意義定義式，適用于一切電場(chǎng)僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用q是檢驗(yàn)電荷，E與q無關(guān)Q是場(chǎng)源電荷，E與Q成正比和的區(qū)別：3、課堂練習(xí)2. 在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷qA和qB，分別位于A和B，相距為r，則B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小多大?解：如果電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這個(gè)電場(chǎng)就叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)。帶有等量異號(hào)電荷的一對(duì)平行金屬板，如果兩板相距很近，它們之間的電場(chǎng)，除邊緣部分外，可以看做勻強(qiáng)電場(chǎng)。4.勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，這種電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng)。1.電場(chǎng)(1)產(chǎn)生：帶

7、電體在其周圍空間存在電場(chǎng)(2)性質(zhì)：對(duì)處在場(chǎng)中的電荷有電場(chǎng)力的作用。 2電場(chǎng)強(qiáng)度：描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量 （1）定義: E = F / q（2）單位：N/C V/m（3）方向：與正電荷在該點(diǎn)受電場(chǎng)力方向相同（4）電場(chǎng)中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。（5）真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式: 小 結(jié) E=kQr23、電場(chǎng)力：電荷在電場(chǎng)中的作用力。（1）大小：F=Eq（2）方向：正電荷的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同 負(fù)電荷的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反。1.下列關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)B.公式E=kQ/r2中的Q是放入電場(chǎng)中的試探電荷的電量C.在一個(gè)以點(diǎn)電荷Q為中心，r為半徑的球面上，各處的場(chǎng)強(qiáng)都相同D.空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與放在該處的試探電荷所受的電場(chǎng)力F成正比，與試探電荷的電荷量q成反比A訓(xùn)練鞏固B適合任何形式的電場(chǎng)與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，由場(chǎng)源電荷決定訓(xùn)練鞏固2.電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式為E=F/q，則（ ）A.它只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)B.無論檢驗(yàn)電荷的q值如何變化，F(xiàn)與q的比值對(duì)電場(chǎng)中同一點(diǎn)來講是不變的C.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與放在該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力成正比D.場(chǎng)強(qiáng)方向與檢驗(yàn)電荷的極性有關(guān)rQP3、一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)