单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,上一页,下一页,退 出,节目录,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,上一页,下一页,退 出,节目录,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,上一页,下一页,退 出,节目录,1.3,电场 电场强度,1,、两点电荷间的力（静电力、库伦力）,2,、库仑定律适用条件？,复习回顾,思考,1.,电荷间没有直接接触，相互作用力如何产生？,类似：磁力、万有引力（重力）,观点：超距（不需媒介、不需时间、超越空间）,有点悬,法拉第,电场,真空中静止点电荷,1.3 电场 电场强度1、两点电荷间的力（静电力、库伦,1,1.,电场,电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质称为电场,一、电 场,物质,一类是,实物物质,，即由分子、原子等微粒构成的物质，如水、铁块等,一类是,场,：如电场、磁场、引力场等,场是客观存在的一种,特殊物质形态,。,1.电场 一、电 场物质一类是实物物质，,2,1.,电场,电荷周围空间里存在的一种特殊形态的物质称为电场,2.,静电场,存在于静止电荷周围的电场称为静电场,3.,电场力,电荷间的相互作用力称为电场力。,4.,静电力,静电场中电荷受到的力,5.,电场的基本性质,：,对放入其中的电荷具有力的作用（电荷和电荷间的作用 力是通过电场来实现的）,电 场,电荷,1,电荷,2,产生,作用于,产生,作用于,一、电 场,+,1,Q,2,Q,F,1,F,2,1.电场 电 场电荷 1电荷 2产生作用于产生作用,3,用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？,电场的基本性质：,对放入其中的电荷有力的作用。,用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？电场的基,4,二、电场的研究,:,如图所示，在电荷,Q,的电场中，放入试探电荷,q,检验电荷（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。,场源电荷：,产生电场的电荷,二、电场的研究:检验电荷（试探电荷）：用来检验电场,5,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,+2,q,+3,q,，,分别计算检验电荷所受的电场力大小和,F/q,的比值,。,3,q,2,q,q,F,/,q,电场力,F,检验电荷,的电荷量,q,Q,q,A,+,F,r,k,Q,r,2,2,k,Q q,r,2,k,Q,r,2,3,k,Q q,r,2,k,Q,r,2,k,Q q,r,2,电场中的,同,一点，不同电荷所受力不同，比值,F/q,是,一定,的,。,现象：,如图所示，在场电荷Q 形成的电场中A 点，分,6,分析：,对电场中某点来说，电场的强弱是一定的，但把不同的检验电荷放在电场中同一点时，所受的电场力是不同的。这说明了电场力并不能反映电场中某点的电场的强弱。实验表明，在电场中同一点，,F/q,这一比值是不变的。比值的大小，反映了这一点电场的强弱，而跟检验电荷无关,这个比值我们称之为,电场强度。,放入电场中某一点的电荷所受的电场力,F,跟它的电荷量,q,的比值叫做,电场强度,。,1.,定义,2.,定义式,三、电场强度,+,+,F,q,Q,q,表示,检验电荷,的电量,分析：对电场中某点来说，电场的强弱是一定的，,7,规定电场中某点的电场强度方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。,3.,方向,F,+,+,q,Q,当,q,为正电荷时,，,F,与,E,同向,；,当,q,为负电荷时，,F,与,E,反向,。,Q,+,q,E,F,+,q,Q,E,Q,q,F,E,F,E,规定电,8,4.,单位,N/C,（,牛,/,库,）,5.,说明,电场中任一点电场强度,E,的大小都是由电场本身的性质来决定的，与该点,有无检验电荷,或者,放入的检验电荷,q,的大小,无关。,6.,物理意义,:,描述电荷在电场中所受的电场力的性质,4.单位N/C（牛/库）,9,放入电场中某一点的电荷所受的电场力,F,跟它的电荷量,q,的比值叫做,电场强度,。,1.,定义,2.,定义式,三、电场强度,+,+,F,q,Q,q,表示,检验电荷,的电量,规定电场中某点的电场强度方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。,3.,方向,4.,单位,N/C,（,牛,/,库,）,V/m,（伏每米）,5.,说明,电场中任一点电场强度,E,的大小都是由电场本身的性质来决定的，与该点,有无检验电荷,或者,放入的检验电荷,q,的大小,无关。,6.,物理意义,:,描述电荷在电场中所受的电场力的性质,放入电场,10,练习：,在电场中,A,处放点电荷,+q,，其受电场力为,F,，方向向左，则,A,处场强大小,，方向为,；,若将,A,处放点电荷为,2q,，则该处电场强度大小为,，方向为,。,向左,向左,课堂训练,练习：向左向左课堂训练,11,1,、电场中有一点,P,，下列哪些说法正确的是（）,A,若放在,P,点的试探电荷的电量减半，则,P,点,的场强减半。,B,若,P,点没有试探电荷，则,P,点的场强为零。,C P,点的场强越大，则同一电荷在,P,点受到的,电场力越大。,D P,点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向,C,课堂训练,1、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（）C课堂训练,12,2,、真空中有一电场，在电场中的,P,点放一电量为,410,-9,C,的试探电荷，它受到的电场力,210,-5,N,，则,P,点的场强度,N/C,；把试探电荷的电量减少为,210,-9,C,，则检验电荷所受的电场力为,N,。如果把这个试探电荷取走，则,P,点的电场强度为,N/C,。,510,3,110,-5,510,3,课堂训练,2、真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为410-9C的,13,点电荷在,r,处的电场强度大小为,四、点电荷的电场强度,F,E,r,+,+,q,Q,P,在点电荷,Q,形成的电场中，距,Q,为,r,的,P,点，检验电荷受到的电场力为,根据电场强度的定义，可知,P,点的电场强度大小为,(,Q,表示,场源电荷,的电量,),点电荷在 r 处的电场强度大小为,14,真空中点电荷的场强,+,-,由库仑定律和场强的定义式推导,1,、大小,2.,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,真空中点电荷的场强+-由库仑定律和场强的定义式,15,Q,r,P,r,Q,P,一个半径为,R,的,均匀,带电球体（或球壳）在外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,QrPrQP一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的,16,适用范围,电荷的意义,定义式，适用于一切电场,仅对点电荷的电场适用,q,是检验电荷，但,E,与,q,无关,Q,是场源电荷，,E,与,Q,成正比,和,的区别,：,适用范围电荷的意义定义式，适用于一切电场仅对点电荷的电场适用,17,+,1,Q,2,Q,P,如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共同形成的电场中，如何求某点的电场强度呢？,1,E,2,E,因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。,1,E,2,E,+,1,Q,2,Q,P,E,E,四、电场的叠加,+1Q2QP 如果有几个点电荷同时存在，在几个点电荷共,18,电场的叠加,矢量运算法则,平行四边形法则,电场的叠加矢量运算法则平行四边形法则,19,练习,真空中，两个等量异种电荷电量,数值均为,q,，相距,r,。两点电荷连线中,点处的电场强度的大小为,A,、,0 B,、,2kq,r,2,C,、,4kq,r,2,D,、,8kq,r,2,答案,D,练习 真空中，两个等量异种电荷电量答案 D,20,练习,如图所示，在真空中有两个点电荷,Q,1,3.010,8,C,和,Q,2,3.010,8,C,，,它们相距,0.1m,。求电场中,A,点的场强。,A,点,与两个点电荷的距离,r,相等，,r,0.1m,。,E,E,1,cos60,0,E,2,cos60,0,2 E,1,cos60,0,2kQ,1,cos60,0,r,2,2.710,4,V,m,Q,1,Q,2,A,E,1,E,2,E,合,E,合,练习 如图所示，在真空中有两个点电荷EE1cos60,21,我们可以在电场中画出一系列带箭头的曲线，使这些曲线上每一点的切线方向,都和该点的电场强度方向相同。这些曲线叫做,电场线,。,1.,电场线,五、电场线,电场线并不真实存在，只是为了方便描述电场，引入的一种描述手段。,我们可以在电场中画出一系列带箭头的曲线，使这,22,+,2.,几种典型的电场线,正点电荷形成的电场线,负点电荷形成的电场线,等量异种电荷形成的电场线,等量同种电荷形成的电场线,+2.几种典型的电场线正点电荷形成的电场,23,4.,电场线的特点,（,3,）,电场强度大的地方电场线密；电场强度小的地方电场线疏。,（,1,）,电场线不是实际存在的线，是理想化模型。,（,2,）电场线始于正电荷（或无限远处），终止于负电荷（或无限远处），不闭合，不相交,；,4.电场线的特点 （3）电场强,24,特点：,a,、离点电荷越近，电场线越密，场强越大,b,、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。,几种常见电场中电场线的分布及特点,1,、正、负点电荷的电场中电场线的分布,特点：a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大几种常见电场中电,25,特点：,a,、沿点电荷的连线，场强先变小后变大,b,、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,特点：a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大b、两点电荷连线中,26,3,、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布,特点：,a,、两点电荷连线中点,O,处场强为,0,b,、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,c,、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏,3、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布特点：a、两点电荷连,27,4,、匀强电场,特点：,a,、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,的直线,b,、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行,4、匀强电场特点：a、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀,28,点电荷与带电平板的电场中电场线的分布,特点：,a,、以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称,b,、电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电场线分布，而带电平板恰为两电荷连线的垂直平分线,c,、在带电平板表面场强与平板垂直,点电荷与带电平板的电场中电场线的分布 特点：a、以点电荷向平,29,练习,1,、根据场强的定义式,E,F,q,可以知道,A,、电场中某点的场强跟放入该点的电荷所受的,电场力成正比，跟放入该点的电荷的电荷量,成反比,B,、电场中的某一点，如果不放入检验电荷，则,该点的场强为零,C,、电场中的某一点，如果不放入检验电荷，则,该点的场强为无穷大,D,、电场中的某一点，不管放不放入检验电荷，,也不管检验电荷的电荷量是多少，该点的场,强都是一定的,答案,D,练习 1、根据场强的定义式EFq可以知道答案 D,30,解,:,（,1,）,P,点的电场强度大小为,F,Q,q,P,电场强度方向与放在,P,点的负点电荷所受电场力的方向相反。,E,2,、,在与场源电荷,Q,相距,r,=30 cm,的,P,点，,q,=4.010,-,9,C,的负点电荷受到的电场力,F,=2.010,-,5,N,，,方向指向,Q,如图所示。,（,1,）,求,P,点电场强度的大小和方向,;,（,2,）,Q,为何种电荷，其电荷量是多少？,解:（1）P 点的电场强度大小为F QqP,31,（,2,）,因为场源电荷,Q,对负点电荷,q,产生的是吸引力，因此，,Q,应该是正电荷,