7.2電場強度 電場線

7.2電場強度

電場線舊識回顧

一、電荷及電荷守恒定律

二、庫侖定律

三、電場與電場力問題情景：鴟吻是我國古代建筑的裝飾物,早在漢朝的時候就出現(xiàn)了。鴟吻一般立于屋脊正脊兩端,保持著與天空最近的距離,以便雷雨天氣引雷上身,所以又被稱為“古代避雷針”。它的設(shè)計原理是什么?一、電場強度二、點電荷場強三、電場線四、勻強電場五、學以致用一、電場強度1.場源電荷：激發(fā)電場的電荷2.試探電荷：為研究場源電荷激發(fā)電場的性質(zhì),而在電場中引入的另一個點電荷稱為試探電荷。（該點電荷的電荷量必須足夠小,以致可以忽略其對電場的影響）問題一：什么是電場？電場的性質(zhì)是什么？如何研究電場？一、電場強度問題二：如何描述場源電荷產(chǎn)生的電場的強弱?同一試探電荷在不同位置受到的電場力大小不同電場中不同位置的電場強弱不同一、電場強度問題三：是否可以直接用電場力來表示電場的強弱？不同試探電荷在相同位置受到的電場力大小不同不可以直接用電場力表示電場的強弱！一、電場強度尋找不變量+QqF+Q2q2F+Q3F3q實驗表明:在電場中的同一位置,比值F/q是恒定的。一、電場強度1.定義：放入電場中某點的試探電荷所受的電場力F與它的電荷量q的比值叫電場強度。

3.單位：牛每庫，符號N/C4.物理意義：反映電場強度的物理量，某點的電場強度數(shù)值上等于單位正電荷在該點所受的電場力。5.方向：物理學中規(guī)定，電場強度的方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同。比值定義法

一、電場強度例題：一個電荷量為2.0×10-8C的正電荷,在電場中某點所受的電場力為3.0×10-4N,求該點電場強度的大小。若將一電荷量為1.0×10-8C的負電荷置于該點,該點的電場強度是否變化?求它所受電場力的大小和方向。分析：已知電荷量和電場力,根據(jù)電場強度的定義式,可以計算出電場強度的同一位置放入負電荷,電場強度不變。其電場力大小可由F=qE得出,方向可由負電荷的受力方向與電場強度的方向相反判斷。一、電場強度解：根據(jù)電場強度的定義式,有

E=F/q=3.0×10-4/2.0×10-8N/C=1.5×104N/C

該點電場強度的大小、方向與該處是否放電荷以及電荷的大小、正負均無關(guān),所以該點的電場強度不變。

負電荷在該點所受電場力的大小為

F'=Eq'=1.5×104×1.0×10-8N=1.5×10-4N

方向與該點電場強度的方向相反。二、點電荷的場強問題一：最簡單的場源電荷-點電荷周圍的電場強度是怎樣的？研究思路：將試探電荷放入點電荷電場，研究點電荷電場的情況+QqF

1.大小：2.方向：如果點電荷是正電荷,P點場強方向沿點電荷與P點的連線并背離點電荷；如果點電荷是負電荷,P點場強的方向沿點電荷與P點的連線并指向點電荷。二、點電荷的場強問題二：兩個場強公式的異同點？適用范圍一切電場點電荷電場物理意義給出了一種量度電場強弱的方法指明了點電荷場強大小的決定因素物理量關(guān)系E與F、q無關(guān)E與Q、r有關(guān)二、點電荷d的場強例題：在點電荷A的電場中,距A為30cm的P點處的場強E=2.0×104N/C,E的方向指向A。(1)求點電荷A的電荷量大小Q及電荷種類;(2)在P點處放一電荷量為q=-2.0×10-8C的點電荷B,求其所受電場力的大小和方向。分析：根據(jù)點電荷的場強公式,可以計算出點電荷A的電荷量,根據(jù)場強方向,可以判斷點電荷A的種類。在同一位置放入不同電荷,電場強度不變,根據(jù)F=qE,可求出電場力的大小;根據(jù)負電荷的受力方向與場強方向相反,可判斷電場力的方向。二、點電荷的場強解：(1)由點電荷的場強公式,有

E的方向指向A,說明A是負電荷。(2)B所受電場力的大小為

F'的方向與E的方向相反。三、電場線問題一：電場看不見、摸不著,除了用公式表示外，能不能更形象地描述呢?法拉第采用了一個簡潔的方法來描述電場，那就是電場線。電場線：為了形象地描繪電場,在電場中畫出一系列假想的曲線,使曲線上每一點的切線方向都與該點的場強方向一致,這樣的曲線就稱為電場線。三、電場線問題二：特殊電場的電場線是樣的呢？三、電場線點電荷電場線點兩個等量點電荷的電場線三、電場線靜電場的電場線特點：（1）電場線總是從正電荷或無限遠處出發(fā),終止于無限遠處或負電荷,電場線不閉合、不相交；（2）電場強的地方電場線密集,電場弱的地方電場線稀疏。四、勻強電場1.定義：如果各點電場強度的大小和方向都相同,這個區(qū)域的電場就稱為勻強電場。2.特點：勻強電場的電場線是間距相等的平行直線五、學以致用1.（多選題）電場很抽象，如果能用圖形把電場中各點的電場強度的大小和方向形象地表示出來，將有助于對電場的認識。英國物理學家法拉第提出了用電場線來表示電場的方法。如圖是某靜電場的一部分電場線的分布情況，下列說法中正確的是（）Ａ．這個電場可能是負點電荷的電場Ｂ．Ａ點的場強大于Ｂ點的場強Ｃ．Ａ、Ｂ兩點的場強方向不相同Ｄ．負電荷在Ｂ點處受到的電場力的方向是沿Ｂ點的切線方向五、學以致用2.在電場中某點放入電荷量為2.０×１０－８Ｃ的試探電荷，受到的電場力為３.０×１０－３Ｎ，這一點的電場強度是多少？如果將電荷量為－４.０×１０－８Ｃ的試探電荷放在該點，受到的電場力是多少？五、學以致用3.如圖所示，在真空中有兩個點電