【物理】電場 電場強度課件 2023-2024學年高二上學期物理人教版（2019）必修第三冊

第九章靜電場及其應(yīng)用§9.31電場電場強度情景思考q1q2+P1C+問題一：如圖所示的兩個帶電的物體，它們并沒有直接接觸，它們的相互作用（排斥或吸引）是通過什么來實現(xiàn)的？情景思考問題二：通過起電機使人體帶電，人的頭發(fā)會豎起散開。為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？如何解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因？BA3.物質(zhì)性:電場以及磁場已被證明是一種客觀存在。場像分子、原子等實物粒子一樣具有能量，因而場也是物質(zhì)存在的一種形式。一、電場1.定義:電荷周圍存在著的一種傳遞電荷間相互作用的特殊物質(zhì)靜止電荷靜電場產(chǎn)生FF2.電場的力的性質(zhì):電場對場中的其它電荷有力的作用,叫作電場力4.靜止電荷產(chǎn)生的電場叫作靜電場怎樣描述電場的強弱？偵察兵試探電荷+qF激發(fā)電場的電荷+QA+2q2F+3q3F+qF+qF1+qF2+qF用來檢驗電場是否存在和電場各點的性質(zhì)的電荷場源電荷1.場源電荷激發(fā)電場的帶電體所帶的電荷叫作場源電荷,或源電荷。2.試探電荷場源電荷試探電荷F(1).體積很小(2).電量很小這個電荷應(yīng)該是電荷量和體積都很小的點電荷。電荷量很小,是為了使它放入后不影響原來要研究的電場。體積很小,是為了便于用它來研究電場各點的性質(zhì)。這樣的電荷常常叫作試探電荷(或檢驗電荷)。二、電場強度A＋Q＋q＋qB研究方法：在點電荷＋Q產(chǎn)生的電場中A、B兩點分別放入電荷q1、q2、q3，則它們分別受電場力為：物理量電荷量FAFBq1q2q3

得出：F與q的比值與試探電荷無關(guān)，與場源電荷以及位置有關(guān)。

1.電場強度：放入電場中某點的電荷所受的力F與它的電荷量q的比值，叫做這點的電場強度（場強）。2.公式：

3.單位：牛每庫（N/C）；伏每米（V/m）；1V/m=1N/C。4.方向：電場強度是矢量。其方向跟正電荷在該點所受的靜電力的方向相同；跟負電荷在該點所受的靜電力的方向相反。二、電場強度+QFE+Q-qFE根據(jù)規(guī)定：負檢驗電荷在電場中某點所受靜電力的方向跟該點的場強E的方向相反。+q-QFE+q-QEF-q正檢驗電荷在電場中某點所受靜電力的方向跟該點的場強E的方向相同。當堂訓練1.電場強度的定義式為

，則（）A.它只適用于點電荷產(chǎn)生的電場B.無論檢驗電荷的q值如何變化，F(xiàn)與q的比值對電場中同一點來講是不變的C.電場中某點的場強與放在該點的檢驗電荷所受的電場力成正比D.場強方向與檢驗電荷的極性有關(guān)B2、電場中有一點

P，下列說法正確的是（）A．若放在

P

點的電荷的電荷量減半，則

P

點電場強度減半B．若

P

點沒有試探電荷，則

P

點的電場強度為零C．P

點的電場強度越大，則同一電荷在

P

點所受的靜電力越大D．P

點的電場強度方向為試探電荷在該點的受力方向C當堂訓練3、在真空中A點有一正電荷Q=2.0×10-4C，把檢驗電荷q=2.0×10-6C的負電荷置于B點，他們相距離r=2m，如圖所示。求：q所在點的電場強度。當堂訓練三、點電荷的電場課堂探究三：點電荷是最簡單的場源電荷,試分析它激發(fā)的電場?

+Q+qFEr1.大?。?.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場源電荷電荷量到場源電荷的距離

思考：同一球面上的場強相同嗎?光芒四射萬箭穿心思考如果以Q為中心作一個球面，各處的電場強度相同么？1.單位：牛每庫(N/C)比值定義法

二、電場強度2.矢量：電場強度的方向與正電荷在該點所受的靜電力的方向相同。

與負電荷在該點所受的靜電力的方向相反。(3)電場強度由電場本身的性質(zhì)決定,與試探電荷是否存在、

電荷的正負、電荷量的大小及受到的靜電力都無關(guān)。

(1)物理意義：描述電場強弱和方向的物理量

(4)電場力：F=qE3.理解：一、電場課堂小結(jié)：電場、電場強度三、點電荷的電場

+Q1Q2PE1因為電場強度是矢量，若幾個點電荷同時存在，這時某點的電場強度，等于各個點電荷在該點單獨產(chǎn)生的電場強度的矢量和(遵循平行四邊形定則)。E1E2+Q1Q2PE+Q1+Q2AE1E2如果有幾個點電荷同時存在，在幾個點電荷共同形成的電場中，如何求某點的電場強度呢？EE2E四、電場的疊加——遵循平行四邊形定則附：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，球外各點的電場強度：r>R，Q是整個球體所帶的電荷量4.如圖，真空中有一等邊三角形ABC，邊長d＝0.30m.在A點固定一電荷量q1＝＋3.0×10－6C的點電荷，靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，求：(1)點電荷q1產(chǎn)生的電場在C處的電場強度E1的大??；(2)在B點固定另一個q2＝－3.0×10－6C的點電荷，則C處合電場強度E的大小及方向；(3)在(2)條件下，試探電荷q3＝＋5.0×10－7C放在C處受到的靜電力F大小.答案(1).3×105N/C(2).3×105

N/C平行于AB連線向左(3).0.15N例題分析五、電場線思考：電場看不見，摸不著，有沒有形象化描述的辦法?英國物理學家法拉第采用了一個簡潔的方法來描述電場，那就是電場線。即在電場中畫出一系列有方向的曲線，使曲線上每點的切線方向都跟該點的場強方向一致．特點：以點電荷為球心作個球面（空間的），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。（1）正、負點電荷的電場線分布空間立體的，不是平面的離點電荷越近，電場線越密，場強越大電場線不相交，不相切，不閉合電場線起于正電荷或無窮遠處，止于無窮遠處或負電荷幾種常見電場中電場線的分布情況特點：a、沿點電荷的連線，場強方向相同，大小先變小后變大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。水平方向O點場強最小O點A點豎直方向O點場強最大無窮遠處場強最小為零實驗?zāi)M電場線（3）等量同種點電荷的電場線分布特點：a、兩點電荷連線中點O處場強為0b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為0c、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏沒有畫電場線的地方有電場O點場強最小，為零A點B點豎直方向場強先變大后變小，無窮遠處為零舉例：兩塊等大、正對的、帶等量異種電荷的平行金屬板相互靠近時，它們之間的電場(邊緣除外)可以看作勻強電場。+++++++++六、勻強電場1.定義：如果電場中各點的電場強度大小相等、方向相同，這個電場就叫作勻強電場。2.特點：(1)勻強電場的電場線是相互平行且等距的直線；(2)電場線的疏密程度相同，即電場線分布均勻。+++++++++勻強電場課堂練習5.以下說法正確的是（）A．電場線是電場中實際存在的線B．電場線是從正電荷(或無窮遠)發(fā)出，到負電荷或(無窮遠)終止的不封閉曲線C．一對正、負電荷的電場線不相交，但兩對以上正負電荷的電場線可能相交D．電場線的疏密程度反映電場強度大小，電場中沒有電場線的地方，場強為零BC課堂練習6.如圖所示，各電場中

A、B

兩點電場強度相同的是（）C7.（多選）某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場

中僅受靜電力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由M點運動到N

點。以下說法正確的是（

）A．粒子必定帶正電荷B．粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度C．粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度D．粒子在M點的加速度等于它在N點的加速度課堂練習AC一、電場強度的疊加：遵循平行四邊形定則課堂小結(jié)：強度疊加、電場線1.規(guī)定：(1).電場線上每點的切線方向表示該點電場強度的方向

(2).