第九章：靜電場(chǎng)及其應(yīng)用9.3電場(chǎng)

電場(chǎng)強(qiáng)度知道電場(chǎng)的概念及電場(chǎng)的基本性質(zhì)。理解電場(chǎng)強(qiáng)度及其定義式，并能用該公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。掌握點(diǎn)電荷的電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加。重點(diǎn)難點(diǎn)相隔一定距離的電荷間可以發(fā)生力的作用。電荷間的相互作用是通過(guò)什么發(fā)生的？法拉第非接觸力“超距作用”以“場(chǎng)”為媒介VS磁場(chǎng)感受“電場(chǎng)”感受“電場(chǎng)”BAF一、電場(chǎng)法拉第提出：在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場(chǎng)，處在電場(chǎng)中的其他電荷受到的作用力就是這個(gè)電場(chǎng)給予的。+AB+BAFF產(chǎn)生施力于電場(chǎng)B施力于產(chǎn)生電場(chǎng)A電荷A電荷B電場(chǎng)對(duì)場(chǎng)中的其它電荷產(chǎn)生力的作用1.定義:電場(chǎng)存在于電荷周圍,是能傳遞電荷間相互作用力的一種特殊物質(zhì)。（電場(chǎng)看不見(jiàn)摸不著,但客觀存在）2.電場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)放入其中的電荷有力的作用，即電場(chǎng)力（也叫靜電力）。B電荷A電荷電場(chǎng)3.靜電場(chǎng):靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。（本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)）一、電場(chǎng)場(chǎng)源電荷試探電荷場(chǎng)源電荷（靜止）靜電場(chǎng)激發(fā)試探電荷感受q2q3qF2F3F+場(chǎng)源電荷試探電荷(檢驗(yàn)電荷)同一位置放置不同的試探電荷：+思考：能否用F來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱？FA＋Q＋q＋qB研究方法：在點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)分別放入電荷q1、q2、q3，則它們分別受電場(chǎng)力為：物理量電荷量FAFBq1q2q3

得出：F與q的比值與試探電荷無(wú)關(guān)，與場(chǎng)源電荷以及位置有關(guān)。

比值定義法1.定義：2.公式：E=F/q3.單位：牛每庫(kù)（N/C）；伏每米（V/m）；1V/m=1N/C放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受的力F與它的電荷量q的比值，叫做這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。二、電場(chǎng)強(qiáng)度E場(chǎng)源電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量性F+qEF-qF-qEF+qE物理學(xué)中規(guī)定：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。按照規(guī)定：負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。+Q+qFE+Q-qFE根據(jù)規(guī)定：負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。-Q+qFE-Q-qEF注意：1、電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)大小和方向的物理量2、電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷無(wú)關(guān)-QA點(diǎn)FE+q∵已知：在真空中有一個(gè)電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷，求距這個(gè)場(chǎng)源電荷的距離為r處的A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度?！叻较颍核较蜃笕Ⅻc(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)光芒四射萬(wàn)箭穿心思考如果以Q為中心作一個(gè)球面，各處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同么？已知：兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷帶電量均為Q，固定在圖中A、B兩處，兩點(diǎn)電荷相距d，請(qǐng)求出圖中兩電荷連線的垂直平分線上C處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向?并作圖示意。）A

BC+－600QQ四、電場(chǎng)的疊加——遵循平行四邊形定則如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，這時(shí)某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)單獨(dú)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。附：一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在外部產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同，球外各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度：r>R，Q是整個(gè)球體所帶的電荷量課堂小結(jié)1.電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，其大小為放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值。2.場(chǎng)強(qiáng)的定義式

(任意電場(chǎng))

E=F/q ——q是檢驗(yàn)電荷3.場(chǎng)強(qiáng)的決定式

(真空中點(diǎn)電荷)

E=kQ/r2

——Q是場(chǎng)源電荷4.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于該點(diǎn)周圍各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。電場(chǎng)線電場(chǎng)看不見(jiàn)，摸不著，怎樣才能形象的描述電場(chǎng)呢?為了形象地了解和描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，物理學(xué)家法拉第采用了一個(gè)簡(jiǎn)潔的方法來(lái)描述電場(chǎng)，那就是畫電場(chǎng)線（electricfieldline）。法拉第：為了形象描述電場(chǎng)而引入了假想曲線——電場(chǎng)線1.定義電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度方向。電場(chǎng)線是假想的，實(shí)際電場(chǎng)中并不存在，它是用來(lái)形象地描述電場(chǎng)強(qiáng)弱與方向特性的一簇曲線。電場(chǎng)線ABC觀察下圖，電場(chǎng)線有什么特點(diǎn)？電場(chǎng)線的疏密表示什么？學(xué)生交流與總結(jié)為什么任意兩條電場(chǎng)線不相交呢?如果相交，交點(diǎn)就會(huì)有兩個(gè)切線，也就會(huì)有兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向。而同一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小方向是唯一的。2.電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷。(2)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交，這是因?yàn)樵陔妶?chǎng)中任意一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不可能有兩個(gè)方向。(3)電場(chǎng)線的疏密可以用來(lái)比較各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏。電場(chǎng)線幾種常見(jiàn)的電場(chǎng)線1.正點(diǎn)電荷2.負(fù)點(diǎn)電荷光芒四射萬(wàn)箭穿心-Q-幾種常見(jiàn)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布+Q正負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的立體分布帶電人體的頭發(fā)由于靜電力而豎起來(lái)，其形狀也大致顯示出電場(chǎng)線的分布3.等量同種點(diǎn)電荷4.等量異種點(diǎn)電荷手牽手，心連心，相吸狀勢(shì)不兩立，相斥狀幾種常見(jiàn)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布

1.若以點(diǎn)電荷為球心，作一半徑為R的球面，則球面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有什么特點(diǎn)？①點(diǎn)電荷周圍場(chǎng)強(qiáng)最大，離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)的地方，場(chǎng)強(qiáng)越?、谝渣c(diǎn)電荷為球心的球面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同2.等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，兩電荷連線及中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)分布有什么特點(diǎn)？關(guān)于O點(diǎn)中心對(duì)稱的兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)有什么特點(diǎn)？①由左向右，兩點(diǎn)電荷連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大。連線中點(diǎn)O電場(chǎng)強(qiáng)度為零②兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O沿中垂線到無(wú)限遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變?、坳P(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向連線上E與x的關(guān)系中垂線上E與y的關(guān)系EyEx+Q+Q+Q+QE+E+E+E+OBEBAE+E+AE+E+CCECEAB3.等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，兩電荷連線及中垂線的交點(diǎn)為O，兩電荷連線及中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)分布有什么特點(diǎn)？關(guān)于O點(diǎn)中心對(duì)稱的兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)有什么特點(diǎn)？①由左向右，兩點(diǎn)電荷連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大②從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O沿中垂線到無(wú)限遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸變?、坳P(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等大同向連線上E與x的關(guān)系中垂線上E與y的關(guān)系EyEx+Q-QE+E-EoEAE+E-AO+Q-QE+E-EBBAEBBCECE+E-ECC一對(duì)不等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線如何分布？+2q-q勻強(qiáng)電場(chǎng)平行金屬板相互靠近時(shí)，它們之間的電場(chǎng)(邊緣除外)有什么特點(diǎn)？1.定義：如果電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，這個(gè)電場(chǎng)就叫作勻強(qiáng)電場(chǎng)。2.特點(diǎn)：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是相互平行且等距的直線；(2)電場(chǎng)線的疏密程度相同，即電場(chǎng)線分布均勻。+++++++