资源简介

电场 电场强度
例如：
接触力：弹力、摩擦力等
非接触力：万有引力（重力）、磁力、库仑力等
万有引力的传递是通过万有引力场
新知导入
磁力的传递是通过磁场
物体之间的相互作用，有的需要接触，有的则不需要。
那么两个电荷之间的相互作用靠什么传递呢？
新知导入
2024/2/20
4
Ａ
Ｂ
　　两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用也是通过别的物质作用的。
+
+
+
超距作用
法拉第 Faraday
（1791－1867）
在电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
2024/2/20
5
Ｂ
Ａ
　电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用
+
+
+
2024/2/20
6
Ｂ
Ａ
　电荷Ｂ对电荷Ａ的作用，实际上是电荷Ｂ的电场对电荷Ａ的作用
+
+
+
2024/2/20
7
电荷之间的相互作用
是通过电场发生的
Ａ
Ｂ
电场
B电荷
A电荷
+
+
+
+
1.定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质
2.电场的基本性质：
电场看不见、摸不着的但又客观存在的特殊物质。
电场以光速传播，不能被加速，不能选择做参考系。
新知讲解
一、电场
场像分子原子等实物粒子一样具有能量
对放入电场的电荷有力的作用
电场力
如何研究电场的性质？
试探电荷
场源电荷
不能影响原来电场
1.如何确定电场的有无？
体积小、带电量小
作用：检验电场的有无和强弱
新知讲解
对引入研究电场的试探电荷有什么要求？
1.如何确定电场的强弱？
同一电荷受电场力的大小
电场的存在与试探电荷的有无无关
FA
B
A
+q
+Q
+q
【探究1】如图，电荷+Q周围存在电场，把试探电荷+q分别放入电场中A、B两点，试大致画出电荷+q受到电场力FA、FB？
FB
比较FA与FB，关于A、B两处的电场有何看法？
新知讲解
静止电荷产生的电场称为静电场。
电场有强弱、有方向
电场的强弱和方向与空间位置有关
能否直接用试探电荷的电场力表示电场的强弱？
新知讲解
【探究2】电场是一种客观存在，某一位置的电场应该是确定的。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}q
q1
2q1
3q1
4q1
5q1
F
F1
2F1
3F1
4F1
5F1
F/q
寻找一个不变的量
Q
q
A
+
F
r
如图所示，在场电荷Q 形成的电场中A 点，分别放一检验电荷+q , +2q , +3q ，分别计算检验电荷所受的电场力大小和F / q 的比值。
3q
2q
q
F / q
电场力 F
检验电荷
的电荷量q
k
Q q
r
2
k
Q
r
2
2k
Q q
r
2
k
Q
r
2
3k
Q q
r
2
k
Q
r
2
实验表明：在同一位置，E是固定不变的，它反映了电场在该点的性质。
E的大小表示了电场的强弱——电场强度
1.电场强度与场源电荷的带电量有关
2.电场强度与其所处位置有关
3.电场强度与试探电荷无关
1.定义：
放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强，用E表示。
2.表达式：
3.单位：N/C
单位电荷在该点受到的电场力的大小，如1N/C表示电荷量为1C的带电体在该点受到的电场力是1N。
?
定义式，适用于任意电场
（物理量之比定义）
二、电场强度
新知讲解
如下图A、B两点的场强大小是否相等？方向是否相同？ A、B两点的场强是 否相同？
+Q
A
B
????
?
????
?
新知导入
我们该如何规定电荷周围的电场方向呢？
规定：电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。
+Q
+q
F
E
-Q
+q
F
E
负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。
+Q
-q
F
E
E
-Q
-q
F
新知讲解
+Q
????
?
∴ 该点的场强为
三、点电荷的电场
F
E
利用场强的定义式和库仑定律推导
+q
正点电荷电场方向
沿半径向外
负点电荷电场方向
沿半径向内
只适用于真空中点电荷
适用范围
公式中电荷的意义
定义式，适用一切电场。
仅对点电荷的电场适用
????是检验电荷，????与????无关
?
????是场源电荷，????与????成正比
?
新知讲解
????=????????????2
?
????=????????
?
+Q
-Q
在几个点电荷共同形成的电场中，某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。
+Q
-Q
????1
?
????2
?
????
?
????1
?
????1
?
????2
?
????2
?
????
?
新知讲解
三、电场强度的叠加
结论：可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。
球形导体电场
+Q
????
?
F
E
利用场强的定义式和库仑定律推导
+q
将球形导体分割若干小块
每小块视作点电荷
每个点电荷产生的电场进行叠加
均匀带电球体（球壳）在球外部产生的电场，与位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同。
对电场的理解
1.电场强度反映了电场力的性质
2.唯一性：电场中某点的电场强度E是唯一的。
电场强度仅由电场本身决定，与放入的试探电荷无关
3.矢量性：电场强度有方向

四、电场线
我们该如何形象的描述静电场中各点电场强度的大小和方向呢？
磁场
磁感线
电场
电场线
一、电场线：
1.定义：如果在电场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线叫做电场线。
2.描述方法：
线的疏密：
E的大小
切线方向：
E的方向
新知讲解
为了形象描述电场而引入的假想曲线，并不真实存在
特点：
（1）离点电荷越近，电场线越密，场强越大。
（2）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。
正点电荷的电场线是什么样的？
三、几种常见的电场线分布及特点
负点电荷的电场线是什么样的？
特点：
（1）沿点电荷的连线，场强先变小后变大。
（2）两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直。
2.等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
（3）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。
新知讲解
3.等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况
特点：
（1）两点电荷连线中点O处场强为0。
（2）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。
（3）两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏。
新知讲解
1.电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱。
2.静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点。
3.电场线不会相交，也不会相切。
4.电场线是假想的，实际电场中并不存在。
5.电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
二、电场线的特征
新知讲解
为什么不会相交？
匀强电场：
电场中各点电场强度大小相等、方向相同的电场就叫做匀强电场
（1）电场方向相同
+
+
+
+
+
+
+
+
+
匀强电场
匀强电场如何用电场线表示？
（2）电场强度相等
——平行同向的直线。
——疏密均匀。
探究：电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹，这个说法正确吗？
这个说法是错误的。电场线不是电荷的运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是速度的方向，而电场线的切线方向是正电荷的受力方向和加速度方向（负电荷则相反）。
要使两条曲线能重合，要满足一些特殊条件，例如：
①电场线是直线；
②电荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上；
③电荷只受电场力作用。
新知讲解
（ ）若将放在电场中某点的电荷????改为?????，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反。　　　　　　
（ ）若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度变为零。　　　　　　　　　　　　　　　　　
（ ）沿电场线方向，场强一定越来越小。
（ ）若电荷????在A处受到的电场力比B点时大，则A点电场强度比B点的大。　　　　　　　　　　　
（ ）电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向。　　　　　　　　　　　　　　
（ ）已知A、B为某一电场线（直线）上的两点由此可知，A、B两点的电场强度方向相同，但EA和EB的大小无法比较。
?
1.判断对错
课堂练习
1.下列关于场强的说法正确的是（ ）
A.公式E=F/q适用于一切电场
B.公式E=kQ/r2中的Q是放入电场中的试探电荷的电量
C.在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强都相同
D.空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比
E.试探电荷在电场中某点受到的电场力方向就是该点电场强度的方向
A
课堂练习
5.点电荷与带点平板
特点：
电场线与导体表面垂直，在导体表面移动电荷，电场力不做功。
新知讲解
2.如图，在真空中有两个点电荷????1=+3.0×10?8????和????2=?3.0×10?8?????，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？
?
= 2E1cos60°
代入数值得：E=2.7×104 N/C
解：Q1和Q2在A点的场强分别为E1和E2，大小相等，方向如图所示。合场强E在E1和E2的夹角的平分线上，此平分线跟Q1和Q2的连线平行。
拓展提高
合场强E的大小为
E= E1cos60°+ E2cos60°
=2????????1????2cos60°
?
Q2
A
Q1
E1
E2
E
①矢量性：电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量。规定正电荷受力方向为该点场强的方向。
③叠加性：在同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和。
二、电场强度三性
②唯一性：电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向决定于形成电场的电荷及空间位置，与放入电荷无关。
一、电场强度的计算:
1.任意电场:
2.点电荷的电场:
课堂总结
????=????????????2
?
????=????????
?
电场 电场强度
第二课时
2.正电荷q在电场力作用下由p向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是下图中的哪一个？（ ）
D
解析：
加速度越来越大，则受力越来越大，说明电场线越来越密集。
拓展提高
电 场
施 以 电 场 力
产 生
性质
电场强度
电场线
特点
常见的电场线
定义
内容
表达式
单位
方向
课堂总结
电 荷
正电荷
负电荷
点电荷
元电荷
相互作用规律
电荷守恒定律
库仑定律
谢 谢

展开更多......

收起↑