高中物理 13《電場(chǎng)及其描述》 魯科選修31

1.3電場(chǎng)及其描述.ＡＢ

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.一.電場(chǎng)：2、基本性質(zhì)1：

對(duì)放入其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AB.

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)的電量很小（不影響原電場(chǎng)）；體積很?。梢援?dāng)作質(zhì)點(diǎn)）的電荷。場(chǎng)源電荷：

產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷.＋Q·A·B·C＋q＋q＋qFAFBFC

點(diǎn)電荷Q周圍存在看不見摸不著的電場(chǎng),那么如何描述A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)呢？.結(jié)論:

F/q能反映電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的力的性質(zhì)——電場(chǎng)的強(qiáng)弱。2.電場(chǎng)中不同的點(diǎn)，同一電荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。1.電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，不同電荷所受力不同，比值F/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)或伏/米(V/m),1伏/米=1牛/庫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).三、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)＋－(由庫侖定律和場(chǎng)強(qiáng)的定義式推導(dǎo))1.大小2.場(chǎng)強(qiáng)方向：正點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向背離電荷

負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)方向指向電荷.1、電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則

E+E-E合四、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加（多個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)）P＋Q1?Q2.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加.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：2、.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)。五、勻強(qiáng)電場(chǎng).

六、電場(chǎng)力2、方向：1、大?。篎＝qE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.電場(chǎng)線1、電場(chǎng)線是用來形象地描述電場(chǎng)強(qiáng)弱與方向特性的一簇曲線。電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向，都和該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致。七、電場(chǎng)線.電場(chǎng)線的特征1、電場(chǎng)線密的地方場(chǎng)強(qiáng)大，電場(chǎng)線疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小2、靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線起于正電荷止于負(fù)電荷，孤立的正電荷（或負(fù)電荷）的電場(chǎng)線止于（或起于）無窮遠(yuǎn)處點(diǎn)3、電場(chǎng)線不會(huì)相交，也不會(huì)相切4、電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際電場(chǎng)中并不存在5、電場(chǎng)線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡之間沒有必然聯(lián)系.特點(diǎn)：a、離點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大b、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直，在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，方向不同。幾種常見電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn)

1、正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布.特點(diǎn)：a、沿點(diǎn)電荷的連線，場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大b、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布c、在中垂面（中垂線）上，與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0等距離各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等。.等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布情況特點(diǎn)：a、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為0b、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏，但場(chǎng)強(qiáng)并不為0c、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏正點(diǎn)電荷.勻強(qiáng)電場(chǎng)特點(diǎn)：a、勻強(qiáng)電場(chǎng)是大小和方向都相同的電場(chǎng)，故勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是平行等距的直線b、電場(chǎng)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)大小，電場(chǎng)方向與電場(chǎng)線平行.abABa例、如圖a所示，A、B是一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線，如圖b則是方向在電場(chǎng)線上，a、b兩處的檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力大小與電荷量大小之間的函數(shù)圖線，則：（）A、點(diǎn)電荷是正電荷，位置在B側(cè)B、點(diǎn)電荷是正電荷，位置在A側(cè)C、點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在A側(cè)D、點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，位置在B側(cè)qFbB.1.電場(chǎng)(1)產(chǎn)生：帶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/CV/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:

3．場(chǎng)強(qiáng)的疊加：矢量求和小結(jié)E=kQr2.4、電場(chǎng)力：電荷在電場(chǎng)中的作用力。（1）大?。篎=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。5、電場(chǎng)線（電場(chǎng)是客觀存在，而電場(chǎng)線是不存在的意識(shí)）是人為畫上的一組不閉合曲線，曲線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱（大?。?，曲線的切線表示電場(chǎng)強(qiáng)度的方向（一）電場(chǎng)線的特點(diǎn)：1、電場(chǎng)線密的地方場(chǎng)強(qiáng)大，電場(chǎng)線疏的地方場(chǎng)強(qiáng)小2、靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線起于正電荷止于負(fù)電荷，孤立的正電荷（或負(fù)電荷）的電場(chǎng)線止于（或起于）無窮遠(yuǎn)處點(diǎn)3、電場(chǎng)線不會(huì)相交，也不會(huì)相切4、電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際電場(chǎng)中并不存在5、電場(chǎng)線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡之間沒有必然聯(lián)系.（二）幾種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布：正點(diǎn)電荷.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?yàn)?/p>

；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?yàn)?/p>

。向左向左課堂訓(xùn)練.rQP2、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)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同QrPR.3、關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說法正確的是（）

A．E=F/q，若q減半，則該處的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍

B．E=kQ/r2中，E與Q成正比，而與r平方成反比

C．在以一個(gè)點(diǎn)電荷為球心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均相同

D．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向B.4、在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1和q2，分別位于A和B，相距20cm，q1為4×10-8C，q2為－8×10-8C。則在AB連線上A點(diǎn)的外側(cè)離A點(diǎn)20cm處的D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小、方向如何?

4.5×103N/C，方向由D指向A。

.

5、思考題：

場(chǎng)是物理學(xué)中的重要概念，除了電場(chǎng)和磁場(chǎng)，還有引力場(chǎng)。物體之間的萬有引力就是通過引力場(chǎng)發(fā)生作用的，地球附近的引力場(chǎng)叫做重力場(chǎng)。仿照電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣定義重力場(chǎng)的大小和方向？重力場(chǎng)的方向跟正電荷的電場(chǎng)相似，還是跟負(fù)電荷的電場(chǎng)相似？

.

在重力場(chǎng)中的某一點(diǎn)，重力F和物體質(zhì)量m之比是一定的，在不同的位置F/m是不同的，因此可以用F/m表示重力場(chǎng)的強(qiáng)弱.

g=F/m=GM地/r2

重力場(chǎng)方向總是指向地心，所以重力場(chǎng)方向跟負(fù)電荷的電場(chǎng)相似。.6、如圖，是靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布，下列說法正確的是：（）A、這個(gè)電場(chǎng)只能是負(fù)電荷的電場(chǎng)B、點(diǎn)電荷q在A、B兩處受到的電場(chǎng)力FB>FAC、點(diǎn)電荷q在A、B兩處的加速度大小，aA>aB

（不計(jì)重力）D、負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力方向沿B點(diǎn)切線方向ABB.7、如圖為一條電場(chǎng)線，下列說法正確的是：（）A、EA一定大于EBB、因電場(chǎng)線是直線，所以是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故

EA=EBC、A點(diǎn)電場(chǎng)方向一定由A指向BD、AB兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向不能確定ABC.8、正檢驗(yàn)電荷q在電場(chǎng)中P點(diǎn)處開始向Q點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的加速度值越來越?。ㄖ亓Σ挥?jì)），則可以確定它所處的電場(chǎng)可能是：（）ABCDPQPQPQPQC..9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:24:25PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍見翻疑夢(mèng)，相悲各問年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:24:25PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荊門九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天氣晚來秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:24:25PM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)