电场强度 高中物理新课标版人教版选修课件
44页1、1.3电场强度,教学目标,(一)知识与技能 1知道电荷间的相互作用是通过电场发生的,知道电场是客观存在的一种特殊物质形态 2理解电场强度的概念及其定义式,会根据电场强度的定义式进行有关的计算,知道电场强度是矢量,知道电场强度的方向是怎样规定的 3能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式,并能用此公式进行有关的计算 4知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算,(二)过程与方法 通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。 (三)情感态度与价值观 培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。 重点:电场强度的概念及其定义式 难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算,一.电场:,1、定义:,存在于带电体周围的特殊物质。,2、基本性质:,对放入其中的电荷有力的作用,这种力叫电场力。,1)、检验方法:,把一个带电体放入其中,看是否受到力的作用。,二.电场强度:,1、电场的检验,用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场?,2)、检验电荷:,能否就用检验电荷所受的电场
2、力来描述某点电场的强弱?,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,也称点电荷。,F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷q无关,是反映电场性质的物理量。,实验表明,在电场中的同一点,比值F/q是恒定的;在电场中的不同点,比值F/q一般是不同的。,在物理学中,就用比值F/q来表示电场的强弱。,2.电场强度:,1)、 定义:,放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值,叫做这一点的电场强度,简称场强。,2)、 公式:,3)、 单位:,牛顿/库仑(N/C),4)、 方向:,跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向相同,矢量,如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背 离Q;如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并 指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”),例.在电场中A处放点电荷+q,其受电场力为F,方向向左,则A处场强大小为 ,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,5)、电场强度的物理意义:,电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小表示电场的强弱,由产生电场
3、的场源电荷和点的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。,仅指电荷在电场中的受力,是反映电场本身的力的性质的物 理量,其大小表示电场的强弱,定义式:,计算式:,E的大小只决定于电场本身,与电荷q无关,F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定,E是矢量,其方向与正电荷 (+q)在该点受到的电场力的方向相同,F是矢量,其方向对于正电荷(+q),F与E同向;对于负电荷(-q),F与E反向,E的单位:,F的单位:,E=F/q,F=qE,牛/库 (N/C),牛 (N),三、点电荷的电场 电场强度的叠加,点电荷Q在真空中形成的电场中,不同点的场强是不同的,那么场强的大小由什么因素决定?,解析在点电荷Q形成的电场中,在距离Q为r的P点放一试探电荷q,1、点电荷的电场,大小:,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,E与q无关,Q是场源电荷,E与Q成正比,例、关于 和 ,下列说 法中正确的是( ) (1)式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电量 (2)式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场电荷的电量 (3)式中,q
4、是放入电场中的电荷的电量 (4)式中,Q是产生电场的电荷的电量 A、(1)(3)B、(2)(3) C、(1)(4)D、(2)(4),C,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,如何求某点的场强?,3、电场的叠加: 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。,2)、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,= 2E1cos60,代入数值得:E=2.7104 N/C,合场强E的大小为 E= E1cos60+ E2cos60,解:点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2,,巩固练习,练习. 如图,在x轴上的x = -1和x =1两点分别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。求:x轴上合场强为零的点的坐标。并求在x = -3点处的合场强方向。,例:如图所示,三个完全相同的的金属小球 a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,a和c带正电,a所带电量的大小比b小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段的一条来表示,它应是 A.
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