《廣東省廣州市高中物理 第一章 電場 第三節(jié) 電場強度(1)課件 粵教版選修31》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《廣東省廣州市高中物理 第一章 電場 第三節(jié) 電場強度(1)課件 粵教版選修31(21頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、問題問題1 1 彼此遠離的彼此遠離的電荷之間的相互電荷之間的相互作用力是如何發(fā)生的?作用力是如何發(fā)生的? 法拉第提出法拉第提出“場場”概概念念 英國物理學家英國物理學家 法拉第法拉第(1791-18671791-1867) 電場是電荷周圍客觀電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質存在的一種特殊物質一一.電場電場問題問題2 2 怎樣描述電場?怎樣描述電場? 電荷電荷 電場電場 電荷電荷A AB B電荷之間通過電荷之間通過電場電場發(fā)生相互作用發(fā)生相互作用試探電荷:試探電荷:( (檢驗電荷檢驗電荷) )放入電場中探測電場性質的電荷。放入電場中探測電場性質的電荷。場源電荷:場源電荷: +Q Q+qF即產
2、生電場的電荷即產生電場的電荷 電場的基本性質:電場的基本性質:電場對放入其中電場對放入其中的電荷有力的作用的電荷有力的作用試探電荷有什么要求?試探電荷有什么要求?試探電荷的電荷量應足夠小、線度應足夠小試探電荷的電荷量應足夠小、線度應足夠小 猜想猜想:既然電場對放入其中的電荷有力的作既然電場對放入其中的電荷有力的作用,那么用,那么能否用電場力的大小及方向表示電能否用電場力的大小及方向表示電場的性質呢?場的性質呢?+Q QFrA 把試探電荷把試探電荷q、 2q 、3q分別放分別放在點電荷在點電荷Q產生的電場中的產生的電場中的A 處。處。1、三個試探電荷所受的電場力是否相同、三個試探電荷所受的電場力
3、是否相同?2、電場力與電荷量的比值是否相同?、電場力與電荷量的比值是否相同?二二.電場強度電場強度E1.定義:定義:放入電場中某點的電荷所受放入電場中某點的電荷所受的電場力的電場力F F跟它的電荷量跟它的電荷量q q的比值,叫的比值,叫做該點的電場強度。做該點的電場強度。qFE 2.單位:單位: 1 1牛牛/ /庫庫 (N/C)(N/C) 3.方向方向:電場中某點正電荷受力的方向為該電場中某點正電荷受力的方向為該點場強方向點場強方向【及時反饋【及時反饋】1所示,表示一個電場中所示,表示一個電場中a、b、c、d四點分別引四點分別引入試探電荷,測得試探電荷所受的電場力跟電荷量入試探電荷,測得試探電
4、荷所受的電場力跟電荷量間的函數(shù)關系圖象,那么下面說法中正確的是(間的函數(shù)關系圖象,那么下面說法中正確的是( )A該電場是勻強電場該電場是勻強電場Ba、b、c、d四點場強大小關系是:四點場強大小關系是: EdEaEbEc C這四點場強大小關系是:這四點場強大小關系是:EaEbEcEd,場源是正電荷,位于場源是正電荷,位于A點點D無法判斷無法判斷a、b、c、d四點四點 場強大小關系場強大小關系試試看:點電荷的場強如何?試試看:點電荷的場強如何? 利用利用電場強度的定義電場強度的定義和和庫侖定律庫侖定律,推,推導:距電荷量為導:距電荷量為Q Q的點電荷的點電荷r r處電場強度的處電場強度的大小的表達
5、式。大小的表達式。+Q Q+q電場強度的兩個公式的區(qū)別:電場強度的兩個公式的區(qū)別:qFE 22rkQqrQqkqFE任意場任意場強,無強,無條件。條件。只適用于點電荷只適用于點電荷周圍的場強。周圍的場強。2.將一帶電量為將一帶電量為1106 C的點電荷放在帶的點電荷放在帶正電的點電荷正電的點電荷Q周圍周圍A、B兩處,受到電場力兩處,受到電場力大小分別為大小分別為FA= 5103 N,F(xiàn)B= 3103 N【及時反饋】【及時反饋】(1)畫出電荷)畫出電荷q在在A、B兩點的受力方向兩點的受力方向(2)求)求A、B兩點的場強、兩點的場強、(3)如果不放電荷在)如果不放電荷在A點,點,A點的場強點的場強
6、多大?若放一電荷量為多大?若放一電荷量為11010C的點的點電荷,電荷,A點的場強變?yōu)槎啻螅奎c的場強變?yōu)槎啻螅?+QAB三三.電場的疊加原理電場的疊加原理 如果在空間同時存在多個點電如果在空間同時存在多個點電荷,這時在空間某一點的場強等于荷,這時在空間某一點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產生的各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的場強的矢量和矢量和。電場強度是矢量。電場強度是矢量。PQO+q-qL如左圖,中點如左圖,中點O的的場強多大?場強多大?1.如圖所示,真空中有兩個點電荷如圖所示,真空中有兩個點電荷Q Q1 1 =+3.010-8C和和Q Q2 2 =-3.010-8C,它們相距它們相
7、距0.1m, A點與兩個點點與兩個點電荷的距離電荷的距離r相等,相等,r=0.1m 。求:。求:(1)電場中)電場中A點的場強。點的場強。(2)在)在A點放入電量點放入電量q=-1 10-6C 求它受的電場力。求它受的電場力。 E E2 2Q Q1 1A A【典型例題】【典型例題】Q Q2 2 為了形象地描述電為了形象地描述電場,法拉第提出用電場場,法拉第提出用電場線的方法表示電場。線的方法表示電場。 英國物理學家英國物理學家 法拉第法拉第(1791-18671791-1867) 在電場中畫出一些曲在電場中畫出一些曲線,使曲線上每一點的切線,使曲線上每一點的切線方向都和該處的場強方線方向都和該
8、處的場強方向一致,這樣的曲線叫向一致,這樣的曲線叫電電場線場線。四四.電場線電場線電場線:在電場中畫出一些有方向的電場線:在電場中畫出一些有方向的輔助曲線輔助曲線,在這些曲線上,每一點的切線方向都表示該點的電在這些曲線上,每一點的切線方向都表示該點的電場強度的方向。場強度的方向。五五.電場的形象描述電場的形象描述思考:電場強度的大小思考:電場強度的大小如何用電場線反映?如何用電場線反映?1、點電荷的電場線:、點電荷的電場線:正點電荷的電場線:正點電荷的電場線:負點電荷的電場線:負點電荷的電場線:2、等量異種點電荷的電場線、等量異種點電荷的電場線3、等量同種點電荷的電場線、等量同種點電荷的電場線
9、從前面四種電場線得到啟發(fā):電場線的起點在哪從前面四種電場線得到啟發(fā):電場線的起點在哪里?終點呢?里?終點呢?4、帶等量異種電荷的平行金屬板的電場線、帶等量異種電荷的平行金屬板的電場線Qab+-ab+q-q+ab+q+q+ab+q+q下列四圖中下列四圖中a、b兩點場強相等的是兩點場強相等的是1 1、MNMN是電場中的一條電場線,一電子從是電場中的一條電場線,一電子從a a點沿點沿著電場線運動到著電場線運動到b b點速度在不斷地增大,則下點速度在不斷地增大,則下列結論正確的是:列結論正確的是:A A、該電場是勻強電場、該電場是勻強電場B B、該電場線的方向由、該電場線的方向由N N指向指向M MC
10、 C、電子在、電子在a a處的加速度小于在處的加速度小于在b b處的加速度處的加速度D D、因為電子從、因為電子從a a到到b b的軌跡跟的軌跡跟MNMN重合,所以電重合,所以電場線實際上就是帶電粒子在電場中的運動軌跡場線實際上就是帶電粒子在電場中的運動軌跡MNab【鞏固練習】【鞏固練習】2如圖,一電子沿等量異種電荷的中垂線由如圖,一電子沿等量異種電荷的中垂線由AOB勻速運動,電子重力不計,則電子除受勻速運動,電子重力不計,則電子除受電場力外,所受的另一個力的大小和方向變化情電場力外,所受的另一個力的大小和方向變化情況是況是 ( )A先變大后變小,方向水平向左先變大后變小,方向水平向左B先變大
11、后變小,方向水平向右先變大后變小,方向水平向右 C先變小后變大,方向水平向左先變小后變大,方向水平向左 D先變小后變大,方向水平向右先變小后變大,方向水平向右【鞏固練習】【鞏固練習】【鞏固練習【鞏固練習】3圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷產生的圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷產生的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡,運動軌跡,a、b是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力作用,根據此圖可作出正確判斷的動中只受電場力作用,根據此圖可作出正確判斷的時(時( )A帶電粒子所帶電荷的符號帶電粒子所帶電荷的符號 B帶電粒子在帶電粒子在a、b兩點的受力方向兩點的受力方向C帶電粒子在帶電粒子在a、b兩點的兩點的 速度何處較大速度何處較大D帶電粒子在帶電粒子在a、b兩點兩點 的加速度何處較大的加速度何處較大ab