1.3 电场与电场强度 鲁科版(2019)高中物理必修第三册课件(共23张PPT)

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1.3 电场与电场强度 鲁科版(2019)高中物理必修第三册课件(共23张PPT)

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1.3 电场与电场强度
第一章 静电场
目录
CONTENTS
电场
定义
描述
比值定义法:
电场强度
电场线
电场
1、定义:
存在于带电体周围的特殊物质。
2、基本性质:
对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力。
物质性:电场与分子、
原子一样,是一种客观存在的物质;场与实物时物质存在的两种不同形式。
两电荷不直接接触,它们之间的相互作用是怎样产生的
3、用场的观点分析电荷A和B间的相互作用:
电荷A
电场
电荷B
电荷A的电场对电荷B的作用
电荷B的电场对电荷A的作用
A
B
场源电荷
两种
描述电场的方式
电场的描述
如何检验空间存在看不见又摸不着的电场?
1)检验方法
把一个带电体放入其中,看是否受到力的作用。
1、电场的检验
2)试探电荷
用来检验电场的电量很小(不影响原电场);
体积很小(可以当作质点)的电荷,也称点电荷。
能否就用试探电荷所受的电场力来描述某点电场的强弱?
FA
·
B
A
+q
+Q
+q
·
如图,电荷Q周围存在电场,把试探电荷q放入电场中A、B两点,电荷q要受到电场力FA、FB1的作用,反映了电场具有力的性质。电荷q在A、B两点受到的作用力FA、FB1大小是否相等? 在B点换上+2q的电荷,所受的作用力FB2大小是否相等?
根据库仑定律
∵ rA < rB
∴ FA > FB
F = k
Q1Q2
r2
可知,
FB
电场的描述
*
公式描述——电场强度(E)
1.定义:放入电场中某点的试探电荷q所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度(E),简称场强。
5.理解:
场强是从力的角度来反映电场本身性质的物理量
由电场本身决定,与放入的试探电荷无关 。
3.单位:牛/库(N/C)
4.方向(矢量):规定与正电荷在该点受到的电场力方 向相同
2.定义式:
(与负电荷在该点受到的电场力方向相反)
适用任何电场
E
E
+Q
P
-Q
P
如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;
如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”)
电场强度的物理意义
电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。
物理意义
公式
大小
方向
单位
仅指电荷在电场中的受力
是反映电场本身的力的性质的物理量,其大小表示电场的强弱
定义式:
E的大小只决定于电场本身,
与电荷q无关
F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定
E是矢量,其方向与正电荷(+q)在该点受到的电场力的方向相同
F是矢量,其方向对于正电荷(+q),F与E同向;对于负电荷(-q),F与E反向
E的单位:
F的单位:
E=F/q
F=qE
牛/库 (N/C)
牛 (N)
电场强度E
电场力F
电场线
电场线
——形象de描述电场强弱与方向特性的曲线
1.曲线任意一点的切线方向表示该点的电场强度方向
2.电场线的疏密表示电场的强弱
电场线是为了形象的描述电场而假想的曲线,实际并不存在
电场线不会相交,也不会相切
电场线不表示电荷在电场中的运动轨迹
电场线总是起自正电荷(或无穷远),
止于负电荷(或无穷远)
即电场线不闭合(无电荷处不中断)
电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱
E
E
+Q
P
-Q
P
如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;
如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”)
点电荷
场强方向:正点电荷电场方向背离电荷
负点电荷电场方向指向电荷
离点电荷越近,电场线越密,场强越大
以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
等量异种点电荷
沿点电荷的连线,场强先变小后变大
电场线总是起自正电荷(或无穷远),
止于负电荷(或无穷远)
两点电荷连线中垂面(中垂线),
场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直
在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0
等距离各点场强相等
等量同种点电荷
两点电荷连线中点O处场强为0
电场线总是起自正电荷(或无穷远),
止于负电荷(或无穷远)
两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,
但场强并不为0
两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏
匀强电场
匀强电场是大小和方向都相同的电场,
故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线
电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行
例1:如图,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是:( )
A、这个电场只能是负电荷的电场
B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA
C、点电荷q在A、B两处的加速度大小,aA>aB
(不计重力)
D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切线方向
A
B
B
例2:如图为一条电场线,下列说法正确的是:( )
A、EA一定大于EB
B、因电场线是直线,所以是匀强电场,故EA=EB
C、A点电场方向一定由A指向B
D、AB两点的场强方向不能确定
A
B
C
例3:正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动,且运动的加速度值越来越小(重力不计),则可以确定它所处的电场可能是:( )
A
B
C
D
P
Q
P
Q
P
Q
P
Q
C
场强叠加
练习
如图,在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m。A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。
求电场中A点的场强。
Q2
A
Q1
感谢观看 THANKS
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