高中物理 选修3-1 电场强度.ppt

第一章 静电场 第一章 静电场 重庆市石柱中学校 姚国均 * 第*页（共31页） 牛顿的困惑 “没有其他东西做媒介，一个物体可以超越距离通过真空对另一个物体作用……在我看来，这种思想荒唐之极。” 法拉第的观点 电荷周围存在着由电荷产生的电场， 处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场施加的。 * 第*页（共31页） 近代物理学证实并发展了法拉第的观点 物质的 存在形式 实物 (由分子、原子组成， 如水、铁块等) 场 (如电磁场、引力场等, 是客观存在的另一种)物质形态) * 第*页（共31页） 电场（electric field） 1、电荷周围存在着一种特殊的物质————电场。 2、电荷间的相互作用是通过电场这种物质作为媒介而发生的。 3、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用————电场力 。 研究电场的性质应从静电力入手 静电场：静止电荷产生的电场 * 第*页（共31页） 电场强度(electric fileld strength) a.定义： 试探电荷在电场中某点所受电场力F与试探电荷的电荷量q的比值叫该点的电场强度，简称场强，用E表示。 b.定义式： c.单位： N/C， V /m （适用于任意电场,在数值上等于1C的电荷所受的电场力） * 第*页（共31页） +Q +q F E +Q -q F E 根据规定：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。 d. 场强的矢量性： -Q +q F E -Q -q E F 规定正电荷在该点的电场力方向 就是该点的电场强度方向 * 第*页（共31页） e.物理意义: 描述电荷在电场中所受的电场力的性质 f.决定因素: 场源电荷；场中位置 若已知 q 和 E，可求电场力F * 第*页（共31页） 例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 * 第*页（共31页） 例2. 关于电场强度的方向，下列说法正确的是( ) A、电场中某点的场强方向与放在这一点的电荷 所受的电场力的方向相同 B、电场中某点的场强方向与正电荷在这一点所 受的电场力的方向相同 C、电场中某点的场强方向与放在这一点的电荷 的种类有关 D、电场中某点的场强方向与在这一点放不放入 电荷无关 答案 B D * 第*页（共31页） 例3.电场中有一点P，下列说法正确的(??? ) A.若放在P点的点电荷的电量减半，则P点的场强也减半 B.若P点没有检验电荷，则P点场强为零 C.P点的场强越大，则同一电荷在P点所受电场力越大 D.P点的场强方向为检验电荷在该点受力方向 答案 C * 第*页（共31页） 例4.设：试探电荷的电荷量q=+5.0×10-9C，测得它在电场中的A点受到的电场力为F=3.0×10-4N，求：A点的场强？ 如果改用电荷量为q=+6.0×10-9C的试探电荷，来确定该点的场强，场强会不会改变？ 解：E=F/q =3.0×10-4N/(5.0×10-9C) =6.0×104N/C 场强方向：水平向右 * 第*页（共31页） 例5.在一带负电的导体A附近有一点B,如在B处放置一个q1= - 2.0×10-8C的电荷，测得其受到的电场力大小为F1=4.0×10-6N、方向水平向右，则B点的场强？如果换用一个q2= 4.0×10-7C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？ 解:EB=F1/q1=4.0×10-6N/(2.0×10-8C) =2.0×102(N/C) 场强的方向：水平向左 F2=q2EB=4.0×10-7C×2.0×102N/C=8.0×10-5N 方向：水平向左 E’B=F2/q2=8.0×10-5N/(4.0×10-7C)=2.0×102(N/C) B处场强的大小方向不变 * 第*页（共31页） 一点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？ 设想在A点放一个电荷量为+q的试探电荷，则它所受到的电场力为 则该点的场强为 Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离 真空中点电荷的场强 * 第*页（共31页） 真空中点电荷的场强 ＋ － 1.大小 2.场强方向：以点电荷Q为球心，当Q为正电荷时电场方向沿半径向外；当Q为负电荷时电场方向沿半径向内 Q—真空中点电荷的电量 r