电场-电场强度课件.ppt

1、 第三节第三节 电场强度电场强度例如：例如：接触力接触力:压力压力,支持力支持力,拉力和摩擦力等拉力和摩擦力等非接触力非接触力:万有引力（重力）万有引力（重力）,磁力，库仑力等磁力，库仑力等 磁力的传递是通过磁磁力的传递是通过磁场，万有引力的传递是场，万有引力的传递是通过万有引力场。通过万有引力场。问题问题1 1 电荷之间的电荷之间的库仑力是如何发生库仑力是如何发生的？的？法拉第提出法拉第提出“场场”概概念念 英国物理学家英国物理学家 法拉第法拉第（1791-18671791-1867）电荷之间通过电电荷之间通过电场发生相互作用场发生相互作用AA产生的电场产生的电场BB受到的力是受到的力是A产

2、生产生的电场对的电场对B的作用力的作用力BFFB产生的电场产生的电场A受到的力是受到的力是B产生产生的电场对的电场对A的作用力的作用力A1.1.定义：定义：电场是电荷周围电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质客观存在的一种特殊物质2.2.电场的基本性质：电场的基本性质：电场对放电场对放入其中的电荷有力的作用入其中的电荷有力的作用电荷电荷B电荷电荷A产生产生对对B作用力作用力对对A作用力作用力产生产生电电场场一一.电场电场问题问题2 2 怎样描述电场的强弱？怎样描述电场的强弱？猜想：猜想：能否能否用电场力的用电场力的大小表示电大小表示电场的强弱？场的强弱？+Q QF1F2F3电场的强弱电场的强弱问

3、题问题2 2 怎样描述电场的强弱？怎样描述电场的强弱？q1rAq2q3+Q211rQqkF 222rQqkF233rQqkF 11qF22qF33qF2rQkF/qF/q能反映能反映单位电荷受到的电单位电荷受到的电场力的性质场力的性质电场的强弱电场的强弱在电场中在电场中不同的点不同的点，比值，比值F/qF/q一般是一般是不同不同的。的。在电场中的在电场中的同一点同一点，比值，比值F/qF/q是是恒定恒定的的实验表明：实验表明：二二.电场强度电场强度E E2 2、定义：、定义：放入电场中某点的电荷所受放入电场中某点的电荷所受的静电力的静电力F F跟它的电荷量跟它的电荷量q q的比值，叫的比值，叫

4、做该点的电场强度。做该点的电场强度。qFE 3 3、单位：、单位：牛顿每库仑牛顿每库仑 N/CN/C 伏特每米伏特每米 V/mV/m 1N/C=1V/m 1N/C=1V/m 1 1、物理意义、物理意义：描述该点的电场强弱和描述该点的电场强弱和方向，是描述电场力性质的物理量。方向，是描述电场力性质的物理量。+Q+qAFAEA+Q-qAFAEA根据规定：根据规定：电荷在电场中某点受的静电荷在电场中某点受的静电力的方向跟该点的电场强度方向电力的方向跟该点的电场强度方向。规定：电场中某点的电场强度的方向跟规定：电场中某点的电场强度的方向跟电荷在该点所受的静电力方向电荷在该点所受的静电力方向。4、电场强

5、度是、电场强度是矢量矢量既有既有大小大小又有又有方方向向（1 1）电场强度的大小和方向与有无试探）电场强度的大小和方向与有无试探 电荷、试探电荷的正负、电荷量和受电荷、试探电荷的正负、电荷量和受 到的力无关，由电场本身决定。到的力无关，由电场本身决定。（2 2）知道某点场强）知道某点场强E E，任意电荷，任意电荷q q受力：即受力：即 场强是反映电场力性质的物理量场强是反映电场力性质的物理量 问题问题3 3 点电荷的场强如何？点电荷的场强如何？利用利用电场强度定义电场强度定义和和库仑定律库仑定律，推导点电荷周围某点的电场强度推导点电荷周围某点的电场强度qFE2rkQqF 22rkQqrQqkq

6、FE1.1.点电荷场强大小点电荷场强大小：2rkQE=Q Q是场源电荷的电量，是场源电荷的电量，r r是场中某点到场源电是场中某点到场源电荷的距离荷的距离.+Q三、点电荷的电场三、点电荷的电场 电场强度的叠加电场强度的叠加2.2.场强方向：场强方向：负点电荷电场方负点电荷电场方向指向电荷中心向指向电荷中心正点电荷电场方正点电荷电场方向背离电荷向背离电荷EQ+QE离点电荷越近电离点电荷越近电场越强场越强离点电荷离点电荷越远电场越弱越远电场越弱3 3、电场叠加：、电场叠加：电场中某点的电场强度为各个电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量

7、和2rkQE=公式公式 与与 区别区别qFE 公式为定义式对公式为定义式对所有电场都使用所有电场都使用公式仅使用于真公式仅使用于真空中的点电荷空中的点电荷qFE 2rkQE=联系：联系：都是描述电场强弱的物理量，都是描述电场强弱的物理量，都与都与F、q无关无关 是是 的特例的特例四、电场线四、电场线定义：电场线是画在电场中的一条条有方定义：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向点的电场强度方向 等量异种电荷等量异种电荷等量同种电荷等量同种电荷点电荷电场线点电荷电场线请看仔细了!请看仔细了!正点电荷的电场线正点电荷的

8、电场线负点电荷的电场线负点电荷的电场线等量等量同号正正点电荷电场点电荷电场的电场线的电场线等量等量异号异号点电点电荷电场的电场荷电场的电场线线电场线起始于正电荷电场线起始于正电荷（或无穷远处），终（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷止于负电荷（或无穷远处）远处）电场线上某电场线上某点的切线方点的切线方向即是该点向即是该点的场强方向的场强方向电场线不相电场线不相交、不闭合交、不闭合电场线密的地方电场线密的地方场强大、疏的地场强大、疏的地方场强小方场强小电场线的特点电场线的特点匀强电场的匀强电场的场强处处相场强处处相等等 匀强电场匀强电场的电场线是互的电场线是互相相平行的平行的、等等间距间距的的直

9、线直线 电场中有一点电场中有一点P P，下列哪些说法，下列哪些说法是正确的？是正确的？A A、若放在、若放在P P点的电荷的电量减半，则点的电荷的电量减半，则P P点点的场强减半。的场强减半。B B、若、若P P点没有检验电荷，则点没有检验电荷，则P P点场强为零。点场强为零。C C、P P点的场强越大，则同一电荷在点的场强越大，则同一电荷在P P点受点受到的电场力越大。到的电场力越大。D D、P P点的场强方向为检验电荷在该点的受点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向力方向C 下列说法正确的是：下列说法正确的是：A A、电荷在某点受到的电场力越大，、电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度

10、就越大该点的电场强度就越大 B B、电场强度的方向总是跟电场力的、电场强度的方向总是跟电场力的方向一致方向一致 C C、负电荷受到的电场力的方向跟电、负电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向相反场强度的方向相反 D D、点电荷、点电荷Q Q建立的电场是匀强电场建立的电场是匀强电场 C设设Q Q1 1和和Q Q2 2在在A A点的电场强度分别为点的电场强度分别为E E1 1、E E2 2，方向如图。，方向如图。据平行四边形定则，据平行四边形定则，E E合合在在E E1 1和和E E2 2夹角的平分线上，且夹角的平分线上，且与与Q Q1 1与与Q Q2 2连线平行。连线平行。解解:(1)2rkQ合

11、场强大小为合场强大小为E=EE=E1 1cos60cos60+E+E2 2cos60cos60=2E=2E1 1cos60cos60=2 cos60=2 cos60 代入数据得代入数据得E=2.7E=2.710104 4v/mv/mQ Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A A题例分析题例分析 例：如图所示，真空中有两个点电荷例：如图所示，真空中有两个点电荷Q Q1 1=+3.010-8C和和Q Q2 2=-3.010-8C，它们相距它们相距0.1m，A点与两个点电荷点与两个点电荷的距离的距离r相等，相等，r=0.1m。求：。求：（1）电场中）电

12、场中A点的场强。点的场强。（2）在）在A点放入电量点放入电量q=-1 10-6C 求它受的电场力。求它受的电场力。解解:(2)A A点处点处q q所受的电场力所受的电场力:F=Eq=2.7 104 1 10-6 =2.7 10-2(N)Q Q1 1Q Q2 2A AE E合合E E2 2E E1 1Q Q1 1Q Q2 2A A题例分析题例分析 例：如图所示，真空中有两个点电荷例：如图所示，真空中有两个点电荷Q Q1 1=+3.010-8C和和Q Q2 2=-3.010-8C，它们相距它们相距0.1m，A点与两个点电荷点与两个点电荷的距离的距离r相等，相等，r=0.1m。求：。求：（1）电场中）电场中A点的场强。点的场强。（2）在）在A点放入电量点放入电量q=-1 10-6C 求它受的电场力。求它受的电场力。F F的方向沿的方向沿E E合合的方向的方向再见再见