1、1.3 電場強度,電場強度,對于一個學物理的人來說，場就像椅子一樣客觀存在。 愛因斯坦,兩電荷不直接接觸，它們之間的相互作用是怎樣產(chǎn)生的?,B,+,+,+,+,+,+,A,+,+,+,+,+,+,一.電場：,1、定義:,存在于帶電體周圍的特殊物質(zhì)。,2、基本性質(zhì)：,對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫電場力。,1）、檢驗方法：,把一個帶電體放入其中，看是否受到力的作用。,二.電場強度：,1、電場的檢驗,用什么可以檢驗空間存在看不見又摸不著的電場？,2）、檢驗電荷：,能否就用檢驗電荷所受的電場力來描述某點電場的強弱？,用來檢驗電場的電量很?。ú挥绊懺妶觯惑w積很?。梢援斪髻|(zhì)點）的電荷，也稱點

2、電荷。,F/q這個比值由電荷q在電場中的位置所決定，跟電荷q無關(guān)，是反映電場性質(zhì)的物理量。,實驗表明，在電場中的同一點，比值F/q是恒定的；在電場中的不同點，比值F/q一般是不同的。,在物理學中，就用比值F/q來表示電場的強弱。,2.電場強度：,1）、 定義：,放入電場中某點的電荷受到的電場力與它所帶電荷量的比值，叫做這一點的電場強度，簡稱場強。,2）、 公式：,3）、 單位：,牛頓/庫侖（N/C）,4）、 方向：,跟正電荷在該點所受電場力 F 的方向相同,矢量,如果Q是正電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并背 離Q；如果Q是負電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并 指向Q。（“離+Q而去，向-Q而

3、來”）,例.在電場中A處放點電荷+q，其受電場力為F，方向向左，則A處場強大小為 ，方向為 ；若將A處放點電荷為2q，則該處電場強度大小為 ，方向為 。,向左,向左,5）、電場強度的物理意義：,電場強度是描述電場本身的力的性質(zhì)的物理量，反映電場中某一點的電場性質(zhì)，其大小表示電場的強弱，由產(chǎn)生電場的場源電荷和點的位置決定，與檢驗電荷無關(guān)。數(shù)值上等于單位電荷在該點所受的電場力。,僅指電荷在電場中的受力,是反映電場本身的力的性質(zhì)的物 理量，其大小表示電場的強弱,定義式：,計算式：,E的大小只決定于電場本身，與電荷q無關(guān),F的大小由放在電場中某點的電荷q和該點的場強E共同決定,E是矢量，其方向與正電荷

4、 (+q)在該點受到的電場力的方向相同,F是矢量，其方向?qū)τ谡姾?+q),F與E同向；對于負電荷(-q),F與E反向,E的單位：,F的單位：,E=F/q,F=qE,牛/庫 (N/C),牛 (N),三、點電荷的電場 電場強度的疊加,點電荷Q在真空中形成的電場中，不同點的場強是不同的，那么場強的大小由什么因素決定？,解析在點電荷Q形成的電場中，在距離Q為r的P點放一試探電荷q,1、點電荷的電場,大小：,定義式，適用于一切電場,僅對點電荷的電場適用,q是檢驗電荷，E與q無關(guān),Q是場源電荷，E與Q成正比,例、關(guān)于 和 ，下列說 法中正確的是（ ） （1）式中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電

5、場中電荷的電量 （2）式中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場電荷的電量 （3）式中，q是放入電場中的電荷的電量 （4）式中，Q是產(chǎn)生電場的電荷的電量 A、（1）（3）B、（2）（3） C、（1）（4）D、（2）（4）,C,如果有幾個點電荷同時存在，在幾個點電荷共同形成的電場中，如何求某點的場強？,3、電場的疊加: 在幾個點電荷共同形成的電場中，某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和，這叫做電場的疊加原理。,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、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同,= 2E1cos60,代入數(shù)值得：E=2.7104

6、 N/C,合場強E的大小為 E= E1cos60+ E2cos60,解：點電荷Q1和Q2的電場在A點的場強分別為E1和E2，,鞏固練習,練習. 如圖，在x軸上的x = -1和x =1兩點分別固定電荷量為- 4Q 和+9Q 的點電荷。求：x軸上合場強為零的點的坐標。并求在x = -3點處的合場強方向。,例：如圖所示，三個完全相同的的金屬小球 a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上，a和c帶正電，a所帶電量的大小比b小。已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段的一條來表示，它應是 A. F1 B. F2 C. F3 D. F4,D,如圖所示，半經(jīng)為r的硬橡膠圓環(huán)上帶有均勻分布的正電荷，其單

7、位長度上的帶電量為q，現(xiàn)截去環(huán)上一小段AB，AB長為l(lr),則剩余部分在圓心O處產(chǎn)生的場強多大？方向如何？,四、電場線,1、定義：電場線是用來形象地描述電場強弱與方向特性的一簇曲線。電場線上每一點的切線方向，都和該點的場強方向一致。,2、電場線的特征 1）、電場線密的地方場強強，電場線疏的地方場強弱 2）、靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷，孤立的正電荷（或負電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠處點,3）、電場線不會相交，也不會相切 4）、電場線是假想的，實際電場中并不存在 5）、電場線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系,特點：,a、離點電荷越近，電場線越密，場強越

8、大 b、以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。,3、幾種常見電場中電場線的分布及特點 1）、正、負點電荷的電場中電場線的分布,特點：,a、沿點電荷的連線， 場強先變小后變大,b、兩點電荷連線中 垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直,2）、等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布,c、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點0等距離各點場強相等。,3）、等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況,特點：,a、兩點電荷連線中 點O處場強為0 b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為0 c、兩點電荷連線的中點到無

9、限遠電場線先變密后變疏,4）、勻強電場,特點：,a、勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電場線是平行等距同向的直線 b、電場線的疏密反映場強大小，電場方向與電場線平行,例：如圖，是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是：（ ） A、這個電場只能是負電荷的電場 B、點電荷q在A、B兩處受到的電場力FBFA C、點電荷q在A、B兩處的加速度大小，aAaB （不計重力） D、負電荷在B點處受到的電場力方向沿B點切 線方向,A,B,B,電場中有一點P，下列哪些說法正確的是（ ） A 若放在P點的試探電荷的電量減半，則P點 的場強減半。 B 若P點沒有試探電荷，則P點的場強為零。 C P

10、點的場強越大，則同一電荷在P點受到的 電場力越大。 D P點的場強方向為試探電荷在該點的受力方向,C,課堂訓練,例：如圖為一條電場線，下列說法正確的是： （ ） A、EA一定大于EB B、因電場線是直線，所以是勻強電場，故 EA=EB C、A點電場方向一定由A指向B D、AB兩點的場強方向不能確定,A,B,C,真空中有一電場,在電場中的P點放一電量為410-9C的試探電荷,它受到的電場力2 10-5N,則P點的電場強度 N/C;把試探電荷的電量減少為2 10-9C,則檢驗電荷所受的電場力為 N. 如果把這個試探電荷取走，則P點的電場強度為 N/C。,5103,110-5,5103,課堂訓練,例

11、：正檢驗電荷q在電場中P點處開始向Q點作減速運動，且運動的加速度值越來越?。ㄖ亓Σ挥嫞?，則可以確定它所處的電場可能是：（ ）,A,B,C,D,P,Q,P,Q,P,Q,P,Q,C,例 電場線就是點電荷在電場中的運動軌跡，這個說法正確嗎？,例 電場線就是點電荷在電場中的運動軌跡，這個說法正確嗎？,答：這個說法是錯誤的。電場線不是電荷的運動軌跡，因為運動軌跡的切線方向是速度的方向，而電場線的切線方向是正電荷的受力方向和加速度方向（負電荷則相反）。要使兩條曲線能重合，要滿足一些特殊條件，例如：電場線是直線；電荷初速度為零或初速度方向與電場線在同一直線上；電荷只受電場力作用。,關(guān)于電場強度，下列說法正確

12、的是（ ） A E=F/q，若q減半，則該處的場強變?yōu)樵瓉淼?倍 BE=kQ/r2中，E與Q成正比，而與r平方成反比 C在以一個點電荷為球心，r為半徑的球面上，各點的場強均相同 D電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向,課堂訓練,B,a,b,A,B,a,B,在真空中有兩個點電荷q1和q2，分別位于A和B，相距20 cm，q1為410-8 C，q2為810-8 C。則在AB連線上A點的外側(cè)離A 點20 cm處的D點場強大小、方向如何? 4.5103 N/C，方向由D指向A。,課堂訓練,是非題,(A)若將放在電場中某點的電荷q改為q，則該點的電場強度大小不變，方向與原來相反。 （B

13、）若取走放在電場中某點的電荷，則該點的電場強度變?yōu)榱恪?（C）沿電場線方向，場強一定越來越小。 （D）若電荷q在A處受到的電場力比B點時大，則A點電場強度比B點的大。 （E）電場中某點電場線的方向，就是放在該點的電荷所受電場力的方向。 （F）已知A、B為某一電場線（直線）上的兩點由此可知，A、B兩點的電場強度方向相同，但EA和EB的大小無法比較。,如圖中帶箭頭的直線是某一電場中的一條電場線，在這條線上有A、B兩點，用EA、EB表示A、B兩處的場強大小，則正確的是（ ） （1）A、B兩點的場強方向相同 （2）因為電場線從A指向B，所以EAEB （3）A、B同在一條電場線上，且電場線是直線，所以E

14、A=EB （4）不知A、B附近的電場線分布狀況，EA、EB的大小不能確定 A、（1）（2）B、（1）（3） C、（1）（4）,C,電場 電場強度,一、電場,電場基本性質(zhì),電磁場,靜電場,二、電場強度(E)：,1關(guān)于試探電荷和場源電荷,2電場強度,（）定義：電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強用E表示。,（）公式（大?。篍=F/q （適用于所有電場）,（）單位：N/C,（）方向性：物理學中規(guī)定，電場中某點的場強方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同,小結(jié)：,三、（真空中）點電荷周圍的電場、電場強度的疊加,大?。篍=kQ/r2 （只適用于點電荷的電場）,方向：如果是正電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q；如果是負電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q,電場強度的疊加原理：某點的場強等于該點周圍各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和,四、靜電平衡 1關(guān)于靜電平衡 2靜電平衡后導體內(nèi)部電場的特點： 處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內(nèi)部的場強處處為零（注意：這時的場強是合場強，即外電場和感應電場的疊加） 處于靜電平衡狀態(tài)的導體，電荷只分布在導體的外表面上。,五、電場線,1電場線：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度