人教版高中物理选修电场强度课件.ppt

1、电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3讨论 电荷间的相互作用需不需要借助媒介来实电荷间的相互作用需不需要借助媒介来实现？现？电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.318371837年法拉第提出年法拉第提出“场场”的概念的概念 英国物理学家英国物理学家 法拉第法拉第（1791-18671791-1867）电荷之间通过电荷之间通过电场电场发生相互作用发生相互作用.电场电荷电荷 A电荷电荷 B 产生产生作用于作用于 产生产生作用于作用于电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.31.电场的物

2、质性物质的分类：物质的分类：物质按其存在、发展形态可分为三类：物质按其存在、发展形态可分为三类：第一类是能量类物质，如光，磁场，第一类是能量类物质，如光，磁场，电场电场等，这些等，这些是最原始的物质是最原始的物质。第二类是时空类物质，如黑洞等，这些是由于原始第二类是时空类物质，如黑洞等，这些是由于原始物质运动而产生出来的物质运动现象；物质运动而产生出来的物质运动现象；第三类是形象类的物质，如石头，树木，水等，人第三类是形象类的物质，如石头，树木，水等，人们一般所认识的是指第三类的物质。们一般所认识的是指第三类的物质。定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊

3、物质。质。电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 1.电场电场 定义：电场是定义：电场是看不见看不见但确是但确是客观存在客观存在的，的，一种一种特殊物质形态特殊物质形态。2.静电场静电场 存在于静止电荷周围的电场称为静电场存在于静止电荷周围的电场称为静电场 3.电场力电场力 电荷间的相互作用力称为电场力。电荷间的相互作用力称为电场力。4.电场的基本性质电场的基本性质：对放入其中的电荷具有力的作用（电荷和对放入其中的电荷具有力的作用（电荷和电荷间的作用力是通过电场来实现的）电荷间的作用力是通过电场来实现的）一、电一、电 场场电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场

4、1.3问题问题2 2 怎样描述电场的强弱？怎样描述电场的强弱？场源电荷：场源电荷：产生电场的电荷产生电场的电荷Q Q+Q Q试探电荷：试探电荷：电量比较小、体积比较小电量比较小、体积比较小 的电荷的电荷q q+qF人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3+Q QF3+qF2+qF1+q同一同一点电荷距场源电荷点电荷距场源电荷不同位置不同位置的受力情况的受力情况 不同.能否用电场力的能否用电场力的大小表示电场的大小表示电场的强弱？强弱？人教版高中物理选修3-1 1

5、.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3F2=22rkQqF3=23rkQq+Q Q它们之间它们之间有什么规有什么规律吗？律吗？F1=21rkQq2332211rkQqFqFqF NoImageAF人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3二二.电场强度电场强度(E)1.定义：定义：放入电场中某点的试探电荷放入电场中某点的试探电荷q,q,所受的所受的电场力电场

6、力F F跟它的电荷量跟它的电荷量q q的的比值比值，叫做该点的电场，叫做该点的电场强度。强度。3.单位单位：牛：牛/库库(N/C)(N/C)4.矢量性：矢量性：2.定义式定义式：qFE电场中某点的场强方向电场中某点的场强方向规定为：规定为：跟跟正正电荷在该点所受电场力方向电荷在该点所受电场力方向相相同同；跟跟负负电荷在该点所受电场力方向电荷在该点所受电场力方向相反相反。人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.35.理解理解 （3）由电场）由电场本身的性质本身的性质

7、决定，决定，与试探与试探电荷电荷的正负、电荷量的大小及受到的电的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。场力都无关。（1）为定义式，适用于为定义式，适用于一切电场一切电场。qFE （2）电场强度是反映电场）电场强度是反映电场强弱和方向强弱和方向的物理量。的物理量。（4）用于求电场力：）用于求电场力：F=qE人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 根据场强的定义式根据场强的定义式EFq可以知道可以知道A、电场中某点的场强跟放入该点的电荷所受的、电场中某点的场强跟

8、放入该点的电荷所受的 电场力成正比，跟放入该点的电荷的电荷量电场力成正比，跟放入该点的电荷的电荷量 成反比成反比B、电场中的某一点，如果不放入检验电荷，则、电场中的某一点，如果不放入检验电荷，则 该点的场强为零该点的场强为零C、电场中的某一点，如果不放入检验电荷，则、电场中的某一点，如果不放入检验电荷，则 该点的场强为无穷大该点的场强为无穷大D、电场中的某一点，不管放不放入检验电荷，、电场中的某一点，不管放不放入检验电荷，也不管检验电荷的电荷量是多少，该点的场也不管检验电荷的电荷量是多少，该点的场 强都是一定的强都是一定的答案答案 D人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人

9、教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 真空中有一电场，在电场中的真空中有一电场，在电场中的P P点放一电量点放一电量为为4 41010-9-9C C的试探电荷，它受到的电场力的试探电荷，它受到的电场力 2 21010-5-5NN，则，则P P点的场强度点的场强度_N/CN/C；把试；把试探电荷的电量减少为探电荷的电量减少为2 21010-9-9C C，则检验电荷所，则检验电荷所受的电场力为受的电场力为_NN。如果把这个试探如果把这个试探电荷取走，则电荷取走，则P P点的电场强度为点的电场强度为_N/CN/C。5103

10、110-55103人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 点电荷在点电荷在 r 处的电场强度大小为处的电场强度大小为 三、点电荷的电场强度三、点电荷的电场强度FE2rqQkF 2rQkqFE 2rQkE r+qQP 在点电荷在点电荷Q 形成的电场中，距形成的电场中，距Q 为为 r 的的P 点，点，检验电荷受到的电场力为检验电荷受到的电场力为 根据电场强度的定义，可知根据电场强度的定义，可知P 点的电场强度大小为点的电场强度大小为(Q表示表示场源电荷场源电荷的电

11、量的电量)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 解解:（1）P 点的电场强度大小为点的电场强度大小为F QqP 电场强度方向与放在电场强度方向与放在 P 点的负点电荷所受电场力的方点的负点电荷所受电场力的方向相反。向相反。EN/C100.4100.295 qFEN/C100.53 在与场源电荷在与场源电荷Q 相距相距 r=30 cm 的的P 点，点，q=4.010-9 C 的负的负点电荷受到的电场力点电荷受到的电场力F=2.010-5 N，方向指向方向指向Q

12、,如图所示如图所示。（1）求求P 点电场强度的大小和方向点电场强度的大小和方向;（2）Q 为何种电荷，为何种电荷，其电荷量是多少？其电荷量是多少？人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 （2）因为场源电荷因为场源电荷 Q 对负点电荷对负点电荷q 产生的是吸引力，产生的是吸引力，因此，因此，Q 应该是正电荷应该是正电荷。krEQ2 C100.930.0100.5=923 根据点电荷的电场强度公式根据点电荷的电场强度公式 ，正电荷的电荷，正电荷的电荷量为量为2rQ

13、kE F QqP+EC100.5=8-人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3+1Q2QP 如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？1E2E 因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢

14、量和。的矢量和。1E2E+1Q2QPEE 四、电场的叠加四、电场的叠加人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3电场的叠加电场的叠加矢量运算法则矢量运算法则平行四边形法则平行四边形法则电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3练习：练习：在电场中在电场中A A处放点电荷处放点电荷+q+q，其受电场力为，其受电场力为F F，方向向左，则方向向左，则A A处场强大小处场强大小 ，方向，方向为为

15、；若将若将A A处放点电荷为处放点电荷为2q2q，则该处电场强度，则该处电场强度大小为大小为 ，方向为，方向为 。Fq向左向左Fq向左向左随堂训练随堂训练电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3练习练习 真空中，两个等量异种电荷电量真空中，两个等量异种电荷电量数值均为数值均为q，相距，相距r 。两点电荷连线中。两点电荷连线中点处的电场强度的大小为点处的电场强度的大小为 A、0 B、2kqr2 C、4kqr2 D、8kqr2 答案答案 D电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3练习练习 如图所示，在真空中有两个点电荷如图所示，在真空中有两个点电荷Q13.010

16、8C和和Q23.0108C，它们相距它们相距0.1m。求电场中。求电场中A点的场强。点的场强。A点点与两个点电荷的距离与两个点电荷的距离r相等，相等，r0.1m。EE1cos600E2cos600 2 E1cos600 2kQ1cos600r2 2.7104 Vm Q1Q2AE1E2E合合电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 我们可以在电场中画出一系列带箭头的曲线，使这些我们可以在电场中画出一系列带箭头的曲线，使这些曲线上每一点的切线方向曲线上每一点的切线方向,都和该点的电场强度方向相同。都和该点的电场强度方向相同。这些曲线叫做这些曲线叫做电场线电场线。1.电场线电场线

17、电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.31 1、正、负点电荷的电场中电场线的分布、正、负点电荷的电场中电场线的分布电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 。EEE电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3。人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电

18、场1.3（1 1）静电场的电场线总是静电场的电场线总是从正电荷（或者从从正电荷（或者从无穷远）出发到负电荷终止（或者延伸到无无穷远）出发到负电荷终止（或者延伸到无穷远）；穷远）；（2）电场线越）电场线越密密的地方，场强越的地方，场强越大大;电场线越电场线越稀稀的地方，场强越的地方，场强越小小；切线方向切线方向-该点的电场方向该点的电场方向（3）任意两条电场线都）任意两条电场线都不相交不相交.也也不闭合不闭合人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 如图所示A，B

19、两点场强相同的是()ABBBBAAA A B C DC人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3关于电场，下列叙述正确的是关于电场，下列叙述正确的是()A.以点电荷为圆心，以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强为半径的球面上，各点的场强都相同都相同B.正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强度正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场强度大大C.在电场中某点放入检验电荷在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为，该点的场强为EF/q，取走，取走q后，该点场强不为零

20、后，该点场强不为零D.电荷在电场中某点所受电场力很大，则该点电场电荷在电场中某点所受电场力很大，则该点电场一定很大一定很大 C人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3E1E2如果相交，交点就会有两个切线方向，而同一点的场强和方向是唯一的。人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 的电场的电场叫匀强电场。叫匀强电场。匀强电场的电场线

21、是怎样分布的？匀强电场的电场线是怎样分布的？人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 各点场强大小和方向都相同各点场强大小和方向都相同的电场的电场叫匀强电场。叫匀强电场。人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强

22、度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3 这这几种典型电场的电场线实际几种典型电场的电场线实际上是空间立体分布的。上是空间立体分布的。人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3检验电荷（试探电荷）检验电荷（试探电荷）：用来检验电场的电量很小（不影响用来检验电场的电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷。的电荷。场源电荷：场源电荷：产生电场的电荷产生电场的电荷人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共3

23、7张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3电电 场场电电 荷荷施施 以以 电电 场场 力力产产 生生正电荷正电荷负电荷负电荷点电荷点电荷元电荷元电荷相互作用规律相互作用规律电荷守恒定律：电荷守恒定律：库仑定律：库仑定律：性质：性质：对放入的电荷有力的作用对放入的电荷有力的作用电场强度：电场强度：电场线电场线特点：特点：常见的电场线：常见的电场线：定义：定义：内容：内容：表达式：表达式：单位：单位：方向：方向：人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)人教版高中物理选修3-1 1.3电场强度(共37张PPT)电场强度电场强度人教版 选修3-1第 一 章 静电场1.3适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义FEq2QEkr定义式，适用定义式，适用于一切电场于一切电场仅对点电荷仅对点电荷的电场适用的电场适用q q是检验电是检验电荷，但荷，但E E与与q q无关无关QQ是场源电荷，是场源电荷，E E与与QQ成正比成正比FEq2QEkr和和的区别的区别：