高中物理《電場(chǎng)強(qiáng)度》課件（新人教版選修3-1）

歡迎進(jìn)入物理課堂 3電場(chǎng)強(qiáng)度 1 知道電荷相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的 知道電場(chǎng)是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài) 2 理解電場(chǎng)強(qiáng)度的概念和定義 并能用電場(chǎng)強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量 知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的 3 能根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式 并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 4 知道電場(chǎng)疊加求合場(chǎng)強(qiáng)時(shí)用平行四邊形定則 一 電場(chǎng) 萬(wàn)有引力 超距作用 既不需要媒介 也不需經(jīng)歷時(shí)間 而是超越空間直接發(fā)生的作用力 靜電力像萬(wàn)有引力一樣 也是一種超距力 超距作用觀點(diǎn)不可避免地具有一種神秘色彩 與人類的理智和科學(xué)追求不符 19世紀(jì)30年代 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 電荷 電荷 電場(chǎng)以及磁場(chǎng)已被證明是客觀存在的 并且是互相聯(lián)系的 統(tǒng)稱為電磁場(chǎng) 變化的電磁場(chǎng)以有限的速度 光速 在空間傳播 它和由分子 原子組成的實(shí)物一樣具有能量 質(zhì)量和動(dòng)量 因而場(chǎng)與實(shí)物是物質(zhì)存在的兩種不同形式 本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) 稱為靜電場(chǎng) 二 電場(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)的基本性質(zhì) 對(duì)放入其中的電荷有力的作用 電場(chǎng)的強(qiáng)弱是與位置有關(guān)的 實(shí)驗(yàn)中的帶電小球是用來(lái)檢驗(yàn)電場(chǎng)是否存在及其強(qiáng)弱分布情況的 稱為試探電荷或檢驗(yàn)電荷被檢驗(yàn)的電場(chǎng)是電荷Q所激發(fā)的 所以電荷Q稱為場(chǎng)源電荷或源電荷 電荷量和尺寸充分小 怎樣來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢 能否用試探電荷所受的靜電力來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱 不同電荷量的試探電荷 即使在電場(chǎng)中的同一點(diǎn) 受到的靜電力也不相同 試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的力F很可能與試探電荷的電荷量q成正比 E是比例常數(shù) 與q無(wú)關(guān) F Eq 實(shí)驗(yàn)表明 試探電荷在電場(chǎng)中某個(gè)位置所受的力 的確與試探電荷的電荷量成正比 在電場(chǎng)的不同位置 比例常數(shù)E一般說(shuō)來(lái)是不一樣的 1 電場(chǎng)強(qiáng)度 放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的力F與它的電荷量q的比值 叫做這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 場(chǎng)強(qiáng) 2 公式 E F q3 單位 牛每庫(kù) N C 伏每米 V m 1V m 1N C4 方向 電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量其方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同 跟負(fù)電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相反 比值定義法 三 點(diǎn)電荷的電場(chǎng) 點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)單的場(chǎng)源電荷 它激發(fā)的電場(chǎng)有什么特點(diǎn)呢 式中Q是場(chǎng)源電荷大小如果以Q為中心作一個(gè)球面 則球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等 正點(diǎn)電荷的電場(chǎng) 負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng) 和 的區(qū)別 定義式 適用于一切電場(chǎng) 僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用 q是檢驗(yàn)電荷 但E與q無(wú)關(guān) Q是場(chǎng)源電荷 E與Q成正比 四 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加 如果場(chǎng)源電荷不只是一個(gè)點(diǎn)電荷 那么電場(chǎng)強(qiáng)度又是多少呢 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加 電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和 P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 等于 Q1在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E1與 Q2在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度E2的矢量和 一個(gè)比較大的帶電物體不能看做點(diǎn)電荷 在計(jì)算它的電場(chǎng)時(shí) 可以把它分為若干小塊 只要每個(gè)小塊足夠小 就可以把每小塊所帶的電荷看成點(diǎn)電荷 然后用點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度疊加的方法計(jì)算整個(gè)帶電體的電場(chǎng) 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 五 電場(chǎng)線 我們可以用什么方法來(lái)形象地描述電場(chǎng)呢 電場(chǎng)線 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 正電荷的電場(chǎng)線 負(fù)電荷的電場(chǎng)線 等量同種電荷的電場(chǎng)線 等量異種電荷的電場(chǎng)線 演示實(shí)驗(yàn) 電場(chǎng)線的特點(diǎn) 1 電場(chǎng)線總是從正電荷或無(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 3 在同一幅圖中 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 可以用電場(chǎng)線的疏密程度來(lái)表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小 電場(chǎng)線是電場(chǎng)中實(shí)際存在的線嗎 六 勻強(qiáng)電場(chǎng) 電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等 方向相同 這種電場(chǎng)叫做勻強(qiáng)電場(chǎng) 1 電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式為E F q 則 A 它只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)B 無(wú)論檢驗(yàn)電荷的q值如何變化 F與q的比值對(duì)電場(chǎng)中同一點(diǎn)來(lái)講是不變的C 電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與放在該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力成正比D 場(chǎng)強(qiáng)方向與檢驗(yàn)電荷的極性有關(guān) B 2 下列關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)的說(shuō)法中正確的是 A 公式E F q不只適用于真空中的電場(chǎng)B 公式E kQ r2中的Q是放入電場(chǎng)中的試探電荷的電量C 在一個(gè)以點(diǎn)電荷Q為中心 r為半徑的球面上 各處的場(chǎng)強(qiáng)都相同D 空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與放在該處的試探電荷所受的電場(chǎng)力F成正比 與試探電荷的電荷量q成反比 A 3 兩個(gè)固定的異號(hào)點(diǎn)電荷 電量給定但大小不等 用E1和E2分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 則在通過(guò)兩點(diǎn)電荷的直線上 E1 E2的點(diǎn) A 有三個(gè) 其中兩處合場(chǎng)強(qiáng)為零B 有三個(gè) 其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為零C 只有兩個(gè) 其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為零D 只有一個(gè) 該處合場(chǎng)強(qiáng)不為零 C 4 下列關(guān)于電場(chǎng)線的幾種說(shuō)法中 正確的是 A 沿電場(chǎng)線方向 場(chǎng)強(qiáng)必定越來(lái)越小B 在復(fù)雜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是可能相交的C 點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定跟電場(chǎng)線相重合D 電場(chǎng)線越密的地方 同一檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力就越大 D 5 如圖所示 帶箭頭的直線是某一電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線 在這條直線上有a b兩點(diǎn) 用Ea Eb表示a b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 則 A a b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的方向相同B 電場(chǎng)線是直線 可知Ea EbC 不知a b附近的電場(chǎng)線分布 故Ea Eb的大小不能確定D 電場(chǎng)線從a指向b 所以Ea Eb AC 電場(chǎng) 客觀存在 特殊物質(zhì) 電場(chǎng)強(qiáng)度 特例 電場(chǎng)的疊加 矢量運(yùn)算 基本知識(shí)點(diǎn) 電場(chǎng)線 不是實(shí)際存在的線 只是用來(lái)形象地描述電場(chǎng) 勻強(qiáng)電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等 方向相同 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全