第第頁物理人教版（2023）必修第三冊9.3電場電場強(qiáng)度（共28張ppt）(共28張PPT)

第3節(jié)電場電場強(qiáng)度

第九章靜電場及其應(yīng)用

新課引入

思考1：電荷之間沒有接觸，相互作用是怎樣發(fā)生的？

+

+

G

T

F

問題1.電荷間如何實(shí)現(xiàn)相互作用

新課教學(xué)

超距作用？

+

+

G

T

F

法拉第

法拉第認(rèn)為：

（1）電荷周圍存在著由它產(chǎn)生的電場

（2）處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的

1.電場：電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)

2.電場的基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的

作用（這種力叫做電場力）；放入其中的

電荷具有某種能量。

一、電場

3.靜電場：靜止電荷產(chǎn)生的電場

物質(zhì)存在的兩種形式

實(shí)體:由分子或原子組成，看得見，

摸得著。

場:看不見，摸不著，不以人的感

官意識為轉(zhuǎn)移的客觀存在。

B

A

場源電荷

試探電荷

以點(diǎn)電荷的電場為例：

試探電荷：

放入電場中探測電場性質(zhì)的電荷，也叫檢驗(yàn)電荷

試探電荷必須具備條件：

（1）體積足夠?。醋鳇c(diǎn)）；

（2）電量足夠?。ú挥绊懺措妶龇植迹?。

場源電荷：

產(chǎn)生電場的電荷。

思考：怎樣描述電場的強(qiáng)弱？

新課教學(xué)

怎樣描述電場的強(qiáng)弱？

+q

F

激發(fā)電場的電荷

+Q

A

+2q

2F

+3q

3F

+q

F

+q

F1

+q

F2

+q

F

場源電荷

電場中不同位置試探電荷q靜電力F

A點(diǎn)

B點(diǎn)

F/q

同一位置，F(xiàn)/q相同

F/q與試探電荷q、電場力F均無關(guān)。

不同位置，F(xiàn)/q不同

F/q與場中位置有關(guān)

+2q

+3q

2k

r2

3k

r2

k

(2r)2

k

Q

(2r)2

新課教學(xué)

電場強(qiáng)度

1.定義：放入電場中某點(diǎn)的試探電荷q,所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。簡稱場強(qiáng)。

2.定義式：(適用于一切電場)

3.單位：牛每庫(N/C)或伏/米(V/m).

4.物理意義：描述電場強(qiáng)弱和方向的物理量。某點(diǎn)的電場強(qiáng)度數(shù)值上等于單位正電荷所受的電場力。

+Q

+q

F

二、電場強(qiáng)度

5.電場強(qiáng)度的矢量性

規(guī)定：跟正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同；

+Q

+q

-Q

+q

F

+Q

-q

F

E

E

-Q

-q

F

E

E

拓展：跟負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相反.

F

電場強(qiáng)度

例1、電場中有一點(diǎn)P，下列哪些說法正確的是

A.若放在P點(diǎn)的試探電荷的電量減半，則P點(diǎn)

的場強(qiáng)減半。

B.若P點(diǎn)沒有試探電荷，則P點(diǎn)的場強(qiáng)為零。

C.P點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受到的

電場力越大。

D.P點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向

課堂練習(xí)

（1）某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小及方向取決于電場本身（即場源電荷與位置），與檢驗(yàn)電荷的正負(fù)、電量的大小、有無及受到的電場力均無關(guān)。

（2）E=F/q為定義式，適用于一切電場。

（3）電場力:F=Eq

隨堂小議

如何理解電場強(qiáng)度？

場源電荷

Q

q

試探電荷

P

r

在P點(diǎn)放一個試探電荷q，它在電場中受到的靜電力是F，根據(jù)庫侖定律：

點(diǎn)電荷是最簡單的場源電荷，它激發(fā)的電場有什么特點(diǎn)呢？

故電場強(qiáng)度:

三、點(diǎn)電荷的電場

1.表達(dá)式：

2.適用條件：

真空、靜止、點(diǎn)電荷

3.注意：

Q：場源電荷;

r：電場中的點(diǎn)到場源電荷Q的距離。

點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度

Q

qA

FA

r

E＝

適用范圍電荷的意義公式意義

適用于一切電場

僅適用點(diǎn)電荷的電場

q是檢驗(yàn)電荷E與q無關(guān)

Q是場源電荷E與Q成正比

與

有何區(qū)別？

隨堂小議

定義式

決定式

例2.在真空中O點(diǎn)放一個電荷量為Q＝＋1.0×10－9C的點(diǎn)電荷，直線MN通過O點(diǎn)，O、M間的距離r＝30cm，M點(diǎn)放一個電荷量為q＝－1.0×10－10C的點(diǎn)電荷，如圖所示。已知靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，求：

(1)q在M點(diǎn)受到的靜電力；

答案見解析

因?yàn)镼為正電荷，q為負(fù)電荷，所以力的方向沿MO連線指向O。

課堂練習(xí)

(2)M點(diǎn)的電場強(qiáng)度；

答案見解析

1、電場強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則

E+

E-

E合

P

＋Q1

Q2

四、電場強(qiáng)度的疊加

場強(qiáng)與P點(diǎn)是否有電荷無關(guān)

1、電場強(qiáng)度是矢量，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則

2、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(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場相同。

Q

r

P

r

Q

P

四、電場強(qiáng)度的疊加

場強(qiáng)與P點(diǎn)是否有電荷無關(guān)

例3、如圖所示，在正方形四個頂點(diǎn)分別放置一個點(diǎn)電荷，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，則下列四個選項(xiàng)中，正方形中心處場強(qiáng)最大的是()

課堂練習(xí)

法拉第

電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向,電場線間的疏密表示電場的強(qiáng)弱。

五、電場線

+

點(diǎn)電荷的電場線

正點(diǎn)電荷的電場線

負(fù)點(diǎn)電荷的電場線

-

電場線特點(diǎn)：

1、離場源電荷越近，電場線越密，場強(qiáng)越大

2、以場源電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強(qiáng)大小處處相等，方向不同。

五、電場線

等量同種電荷的電場線

五、電場線

等量同種電荷的電場線

①兩場源電荷連線中點(diǎn)O處場強(qiáng)為零

②中點(diǎn)O附近的電場線非常稀疏，但場強(qiáng)并不為零

③兩場源電荷連線中垂面（線）上，場強(qiáng)方向總沿面（線）遠(yuǎn)離O（等量正電荷）

④在中垂面（線）上從O點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)，電場線先變密后變疏，即場強(qiáng)先變強(qiáng)后變?nèi)酢?/p>

⑤兩場源電荷連線上從O點(diǎn)到兩側(cè)場強(qiáng)變強(qiáng)，中間最小為0

五、電場線

等量異種電荷的電場線

五、電場線

等量異種電荷的電場線

①兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)電場線方向從正電荷指向負(fù)電荷

②兩點(diǎn)電荷連線的中垂面（中垂線）上，電場線方向均相同，場強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（線）垂直，在中垂線上到兩點(diǎn)電荷中點(diǎn)O點(diǎn)等距離處各點(diǎn)的場強(qiáng)相等。

③在中垂面（線）上的電荷受到的電場力的方向總與中垂面（線）垂直，因此，在中垂面（線）上移動電荷時(shí)電場力不做功。

五、電場線

小結(jié)：電場線的特征

1）、電場線是假想的，實(shí)際電場中并不存在

2）、切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)場強(qiáng)方向

3）、靜電場的電場線起于正電荷止于負(fù)電荷，孤立的正電荷（或負(fù)電荷）的電場線止于（或起于）無窮