第3節(jié)電場強度,物質,一、電場、電場強度1.電場(1)概念：存在于電荷周圍的一種特殊的，由電荷產生。是物質存在的兩種不同形式。(2)基本性質：對放入其中的電荷有。電荷之間通過相互作用。,圖1,(3)靜電場：電荷產生的電場。,場和實物,力的作用,電場,靜止,場源,2.電場強度(1)場源電荷和試探電荷電荷是激發(fā)或產生我們正在研究的電場的電荷。電荷是用來檢驗電場是否存在及其分布情況的電荷。(2)電場強度定義：放入電場中某點的點電荷所受與它的的比值叫做該點的電場強度，簡稱場強。物理意義：表示電場的和。定義式：，單位為牛(頓)每庫(侖)，符號為。方向：電場強度的方向與所受靜電力的方向相同，與負電荷所受靜電力的方向。,試探,強弱,靜電力,電荷量,強弱,方向,N/C,正電荷,相反,思維拓展,(2)這里定義電場強度的方法叫比值定義法，你還學過哪些用比值定義的物理量？它們都有什么共同點？,向外,二、點電荷的電場、電場強度的疊加1.真空中點電荷的電場強度(1)計算公式：E(Q為場源電荷)。(2)方向：當Q為正電荷時，E的方向沿Q與該點的連線，背離Q，當Q為負電荷時，E的方向沿Q與該點的連線，指向Q。2.電場強度的疊加：如果場源是多個點電荷，則電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產生的電場強度的。,向里,矢量和,切線,三、電場線和勻強電場1.電場線：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的方向表示該點的電場強度方向。電場線不是實際存在的線，而是為了形象地描述電場而。2.電場線的特點(1)電場線從或出發(fā)，終止于或。(2)電場線在電場中。(3)在同一電場里，電場線較的地方電場強度較大，電場線較的地方電場強度較小。,假想的線,正電荷,無限遠,無限遠,負電荷,不相交,密,疏,相等,3.勻強電場(1)定義：各點電場強度的大小、方向的電場。(2)電場線是的平行直線。思考判斷1.電場線是電荷在電場中的運動軌跡()2.電場線的疏密表示電場的弱強()3.電場線可以相交，也可以相切()4.勻強電場的電場線可以是曲線(),相同,間距相等,對電場強度的理解,要點歸納,電場強度的性質,精典示例例1電場中有一點P，下列說法正確的是()A.若放在P點的電荷量減半，則P點的場強減半B.若P點沒有檢驗電荷，則P點場強為零C.P點的場強越大，則同一電荷在P點受到的電場力越大D.P點的場強方向為放在該點的電荷的受力方向解析電場中某點的電場強度由電場自身因素決定，與放不放電荷、放什么樣的電荷無關，故A、B錯誤；由FqE知電場力是由電場強度與電荷量共同決定的，當P點的場強越大，則同一電荷在P點受到的電場力一定越大，故C正確；P點的場強方向為放在該點的正電荷所受的電場力的方向，故D錯誤。答案C,例2真空中O點放一個點電荷Q1.0109C，直線MN通過O點，OM的距離r30cm，M點放一個點電荷q1.01010C，如圖2所示。求：,圖2,(1)q在M點受到的作用力；(2)M點的場強；(3)拿走q后M點的場強；(4)M、N兩點的場強哪點大,答案(1)1.0108N，方向沿MO指向Q(2)100N/C，方向沿OM連線背離Q(3)100N/C，方向沿OM連線背離Q(4)M點場強大,點電荷的電場和電場強度的疊加,要點歸納,精典示例例3如圖3所示，真空中，帶電荷量分別為Q和Q的點電荷A、B相距r，則：,圖3,(1)點電荷A、B在中點O產生的場強分別為多大？方向如何？(2)兩點電荷連線的中點O的場強為多大？(3)在兩點電荷連線的中垂線上，距A、B兩點都為r的O點的場強如何？,解析分別求Q和Q在某點的場強大小和方向，然后根據(jù)電場強度的疊加原理，求出該點的合場強。,針對訓練1如圖4所示，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點處有一電荷量為q(q0)的固定點電荷。已知b點處的場強為零，則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)(),圖4,答案B,電場線的理解和應用,要點歸納,1.電場線的四個特點(1)電場線不是電場中實際存在的線，而是為形象地描述電場而引入的假想的線，因此電場線是一種理想化模型。(2)電場線始于正電荷或無限遠，止于無限遠或負電荷，在正電荷形成的電場中，電場線起于正電荷，延伸到無限遠；在負電荷形成的電場中，電場線起于無限遠，止于負電荷。(3)電場線不閉合，不相交，也不是帶電粒子的運動軌跡。(4)同一電場里，電場線的疏密表示場強的大小。,2.幾種常見電場線的畫法,精典示例例4某電場的電場線分布如圖5所示，下列說法正確的是()A.c點的電場強度大于b點的電場強度B.若將一試探電荷q由a點靜止釋放，它將沿電場線運動到b點C.b點的電場強度大于d點的電場強度D.a點和b點的電場強度的方向相同,圖5,解析電場線的疏密表征了電場強度的大小，由題圖可知EaEc，EbEd，EaEc，故選項C正確，選項A錯誤；由于電場線是曲線，由a點靜止釋放的正電荷不可能沿電場線運動，故選項B錯誤；電場線的切線方向為該點電場強度的方向，a點和b點的切線不在同一條直線上，故選項D錯誤。答案C,針對訓練2如圖6所示是某靜電場的一部分電場線分布情況，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.點電荷q在A點處受到的電場力比在B點處受到的電場力大C.正電荷可以沿電場線由B點運動到C點D.點電荷q在A點處的瞬時加速度比在B點處的瞬時加速度小(不計重力),圖6,答案B,答案C,2.(點電荷的電場和電場強度的疊加)如圖7所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O點為半圓弧的圓心，MOP60。電荷量相等、符號相反的兩個點電荷分別置于M、N兩點，這時O點電場強度的大小為E1；若將N點處的點電荷移到P點，則O點的場強大小變?yōu)镋2，E1與E2之比為(),圖7,答案B,3.(電場線的特點及應用)下列各電場中，A、B兩點電場強度相同的是(),解析A圖中，A、B兩點場強大小相等，方向不同；B圖中，A、B兩點場強的方向相同，但大小不等；C圖中是勻強電場，則A、B兩點場強大小、方向均相同；D圖中A、B兩點場強大小、方向均不相同。故選C。答案C,4.(庫侖力和電場強度的計算)如圖8，真空中xOy平面直角坐標系上的ABC三點構