高二物理競(jìng)賽電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度課件

§1

電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度一.電場(chǎng)從上節(jié)的討論可以看到，兩個(gè)電荷在真空中相隔一段距離會(huì)有相互作用力，那么兩個(gè)電荷之間的作用究竟是通過什么中間媒介而傳遞的呢？關(guān)于這個(gè)問題，歷史上曾經(jīng)有兩種對(duì)立的學(xué)說?！ぴ缙冢弘姶爬碚撌浅嘧饔美碚?，認(rèn)為一個(gè)電荷對(duì)另一個(gè)電荷的作用是不需要通過中間媒介而直接作用的，也不需要時(shí)間而即時(shí)作用的。電荷電荷·后來:法拉第提出場(chǎng)的概念，任何帶電體周圍空間都存在著一種"特殊"的物質(zhì)，這種物質(zhì)稱為電場(chǎng)，電荷與電荷之間正是通過電場(chǎng)發(fā)生相互作用的。電荷電場(chǎng)電荷當(dāng)有帶電體存在時(shí)，其周圍就伴隨有一個(gè)電場(chǎng)。如果帶電體相對(duì)于觀察者所在的慣性參考系(例如地球等)是靜止的，那么，在這帶電體周圍存在的電場(chǎng)稱為靜電場(chǎng)。靜電場(chǎng)是電磁場(chǎng)的一種特殊形式。1.電場(chǎng)是一種物質(zhì)，是一種客觀實(shí)在。近代的科學(xué)實(shí)驗(yàn)充分肯定了場(chǎng)的觀點(diǎn)，而且還證實(shí)了電場(chǎng)和一切由分子、原子組成的物質(zhì)一樣，也具有能量、動(dòng)量和質(zhì)量等重要特征；電(磁)場(chǎng)的傳播速度等于光速。2.電場(chǎng)的特點(diǎn)（對(duì)外表現(xiàn)）:(1)

對(duì)位于其中的帶電體有力的作用－電場(chǎng)力；(2)

帶電體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力要做功，這也表明電場(chǎng)具有能量。檢驗(yàn)電荷

q0

放在電場(chǎng)中不同位置處，受到電場(chǎng)力F

的大小和方向一般來說是不同的；對(duì)給定電場(chǎng)中的確定點(diǎn)來說，檢驗(yàn)電荷所受到的作用力

F

與檢驗(yàn)電荷

q0

的比值是一個(gè)確定的矢量，這個(gè)矢量只和給定電場(chǎng)中各確定點(diǎn)的位置有關(guān)，而與檢驗(yàn)電荷的大小、正負(fù)無關(guān)。這個(gè)矢量反映了各確定點(diǎn)電場(chǎng)本身的性質(zhì)－－定義為電場(chǎng)中各確定點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于單位正電荷在該點(diǎn)所受的力實(shí)驗(yàn)發(fā)觀：塑料支柱qF1P1q0F2P2q0F3P3q0檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中不同位置的受力情況（場(chǎng)源電荷與檢驗(yàn)電荷均為正）電場(chǎng)強(qiáng)度E

是空間坐標(biāo)的函數(shù)，即：

E=E(x,y,z)三.

電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理在點(diǎn)電荷q1、q2、…、qn

共同激發(fā)的電場(chǎng)中某場(chǎng)點(diǎn)P，放置一個(gè)檢驗(yàn)電荷q0。根據(jù)電力的疊加原理，檢驗(yàn)電荷q0

所受的力：F=F1+F2+…+Fn

今將上式兩端除以q0，得：又按場(chǎng)強(qiáng)定義，上式右端的各項(xiàng)分別是各點(diǎn)電荷(場(chǎng)源電荷)在同一點(diǎn)P的場(chǎng)強(qiáng)，即左端代表這些點(diǎn)電荷同時(shí)存在時(shí)該點(diǎn)P的總場(chǎng)強(qiáng)，表明：電場(chǎng)中某點(diǎn)的總場(chǎng)強(qiáng)，等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)之矢量和——電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理四.帶電粒子在外電場(chǎng)中所受的作用若外電場(chǎng)是靜電場(chǎng)，電荷所受的作用力叫靜電力。F=qE當(dāng)帶電粒子可以看成點(diǎn)電荷q

時(shí)，其在外電場(chǎng)E中所受力為：§1.4靜止的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)及其疊加一.點(diǎn)電荷的電場(chǎng)對(duì)于點(diǎn)電荷q

產(chǎn)生的場(chǎng)，設(shè)想把一個(gè)檢驗(yàn)電荷q0

放在與q

相距為r

的任一點(diǎn)

P

處，受力為：則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為：q思考：若電場(chǎng)是由點(diǎn)電荷系q1、q2、…、qn

產(chǎn)生的。根據(jù)電場(chǎng)疊加原理，點(diǎn)電荷