高二物理選修電場強度

高二物理選修電場強度第1頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四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?+

+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(zhì)作用的，這就是電場。第2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四ＢＡ

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

+++第3頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的ＡＢ電場B電荷A電荷++++第4頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四一.電場：2、基本性質(zhì)——電場的物質(zhì)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(zhì)。

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第5頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四A+qF1+qF2B電場強度:表示電場的強弱和方向Q場源電荷Q：產(chǎn)生電場的電荷檢驗電荷q:用來檢驗電場的電量很?。ú挥绊懺妶觯惑w積很?。梢援斪髻|(zhì)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。第6頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

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,+2q,+3q，分別計算檢驗電荷所受的電場力大小和F/q的比值。3q2qq

F/q電場力

F檢驗電荷的電荷量q

QqA+FrkQqr2kQr22kQqr2kQr23kQqr2kQr2第7頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四二.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(zhì)，由電場本身決定，與放入的試探電荷無關(guān)

。3.單位：牛/庫(N/C)4.方向：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：第8頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四1.設：試探電荷的電荷量q=+5.0×10-9C，測得它在電場中的A點受到的電場力為F=3.0×10-4N，求：A點的場強是多大？如果改用電荷量為q=+6.0×10-9C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？第9頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四+Q+qFAr

一點正點電荷的電荷量為Q，在距此點電荷r處的A點的電場強度是多少？方向如何？

設想在A點放一個電荷量為+q的試探電荷，則它所受到的電場力為F=kQr2qE=Fq=kQr2qq1E=kQr2則該點的場強為Q是場源電荷的電量，r是場中某點到場源電荷的距離

真空中點電荷的電場強度E真空中點電荷的場強是由產(chǎn)生電場的場源電荷和該點距場源電荷的距離決定的，與檢驗電荷無關(guān)．第10頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四三、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第11頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四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(guān)Q是場源電荷，E與Q成正比和的區(qū)別：第12頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四1、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。CP點的場強越大，則同一電荷在P點受到的電場力越大。DP點的場強方向為試探電荷在該點的受力方向C課堂訓練第13頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四2、真空中有一電場，在電場中的P點放一電量為4×10-9C的試探電荷，它受到的電場力2×10-5N，則P點的場強度

N/C；把試探電荷的電量減少為2×10-9C，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。5×1031×10-55×103第14頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四3、關(guān)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?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第15頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四4、對于點電荷Q產(chǎn)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(chǎn)生電場的點電荷B、在真空中，電場強度的表達式為E=KQ/r2，式中的Q就是產(chǎn)生電場的點電荷C、在真空中E=kq/r2，式中q是檢驗電荷D、上述說法都不對B第16頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四思考題：真空中兩個正點電荷A、B所帶電量皆為Q，且相距為r,則距離A為r/3處的P點的電場強度為多少？AB+Q+QPEAEB解：A、B都在P點產(chǎn)生電場，且兩個場強方向相反。答：P點場強為27KQ/4r2.

四.電場的疊加第17頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

電場強度是矢量，合成應遵循平行四邊形法則

E+E-E合電場強度的疊加P＋Q1?Q2第18頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

在真空中有兩個點電荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，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）rEA=2.7×104N/C第19頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

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第20頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四六、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①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)④電場線不會相交，也不會相切.③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.②電場線上每一點的切線方向，都和該點的場強方向一致.第21頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四E1E2如果相交，交點就會有兩個切線方向，而同一點的場強和方向是唯一的。第22頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四特點：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①正、負點電荷的電場中電場線的分布第23頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四特點：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.②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.第24頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四③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.第25頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四④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.第26頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例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FB>FAC、點電荷q在A、B兩處的加速度大小，aA>aB

（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ABB第27頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例2：如圖為一條電場線，下列說法正確的是：（）A、EA一定大于EBB、因電場線是直線，所以是勻強電場，故

EA=EBC、A點電場方向一定由A指向BD、AB兩點的場強方向不能確定ABC第28頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四例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?，則可以確定它所處的電場可能是：（）ABCDPQPQPQPQC第29頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四+Q-QE1E2E1、兩點電荷連線上各點電場線方向從正電荷指向負電荷2、兩點電荷連線的中垂面（中垂線）上，電場線方向均相同，場強方向均相同，且總與中垂面（線）垂直，在中垂線上到兩點電荷中點O點等距離處各點的場強相等。等量異種點電荷的電場強度第30頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四+Q-QE1E2E3、在中垂面（線）上的電荷受到的電場力的方向總與中垂面（線）垂直，因此，在中垂面（線）上移動電荷時電場力不做功。等量異種點電荷的電場強度第31頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四+Q+QE1E1E2E2E等量同種點電荷的電場強度1、兩點電荷連線中點O處場強為零2、兩點電荷連線中垂面（線）上，場強方向總沿面（線）遠離O（等量正電荷）3、在中垂面（線）上從O點到無窮遠，電場線先變密后變疏，即場強先變強后變?nèi)?。?2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四abABa例4：如圖a所示，A、B是一個點電荷產(chǎn)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(shù)圖線，則：（）A、點電荷是正電荷，位置在B側(cè)B、點電荷是正電荷，位置在A側(cè)C、點電荷是負電荷，位置在A側(cè)D、點電荷是負電荷，位置在B側(cè)qFbB圖a圖b第33頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四P15/4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(jié)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——①電場線是直線;②帶電粒子初速為零或速度與電場線共線;③帶電粒子僅受電場力作用,帶電粒子才沿電場線運動.第34頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四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=qEE=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NN/C電場力與電場強度的區(qū)別第35頁