高二物理电场及其描述.ppt
1.2 电场,两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?,+,猜一猜,一.电场：,2、基本性质1：,对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。,1、定义：存在于带电体周围的特殊物质。,3、电荷间的相互作用力通过电场发生,电荷A,电荷B,电荷A的电场对电荷B的作用,电荷B的电场对电荷A的作用,A,B,用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？又怎样进行描述呢？,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,点电荷Q周围存在看不见摸不着的电场,那么如何描述A、B、C三点的电场呢？,结论:F/q能反映电场中某点电场的力的性质电场的强弱。,2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。,1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值F/q是一定的。,二.电场强度（E）,1.定义：放入电场中某点的试探电荷q所受的 电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场 强度（E），简称场强。,5.理解：,场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关。,3.单位：牛/库(N/C)或伏/米(V/m),1伏/米=1牛/库,4.方向：规定与正电荷在该点受到的电场力方 向相同,2.定义式：,(与负电荷在该点受到的电场力方向相反),+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。,6.场强的矢量性：,-Q,+q,F,E,-Q,-q,E,F,三、点电荷的电场,(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,1、电场强度是矢量，合成应遵循平行四边形法则,四、电场强度的叠加（多个点电荷产生的电场）,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,2、,如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫做匀强电场。,带有等量异号电荷的一对平行金属板，如果两板相距很近，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看做匀强电场。,五、匀强电场,六、电场力,2、方向：,1、大小：FqE,负电荷的电场力方向与场强方向相反,正电荷的电场力方向与场强方向相同,电场线,电场线是用来形象地描述电场强弱与方向特性的一簇曲线。电场线上每一点的切线方向，都和该点的场强方向一致。,七、电场线,电场线的特征1、电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小2、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点,3、电场线不会相交，也不会相切4、电场线是假想的，实际电场中并不存在5、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系,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、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,c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。,3,等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况,特点：,a、两点电荷连线中点O处场强为0b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀 疏，但场强并不为0c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏,正点电荷,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,a,b,A,B,a,B,1.电场(1)产生：带电体在其周围空间存在电场(2)性质：对处在场中的电荷有电场力的作用。2电场强度：描述电场强弱和方向的物理量（1）定义:E=F/q（2）单位：N/C V/m（3）方向：与正电荷在该点受电场力方向相同（4）电场中某一点的场强与检验电荷无关。（5）真空中点电荷的场强公式:3场强的叠加：矢量求和,小 结,4、电场力：电荷在电场中的作用力。（1）大小：F=Eq（2）方向：正电荷的电场力方向与电场强度 方向相同 负电荷的电场力方向与电场强度 方向相反。,5.电场线a（电场是客观存在，而电场线是不 存在的意识）b是人为画上的一组不闭合曲线，c 曲线的疏密表示电场强度的强弱，d 曲线的切线表示电场强度的方向,（一）、电场线的特点：,1、电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小2、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点,3、电场线不会相交，也不会相切4、电场线是假想的，实际电场中并不存在5、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在 电场中的运动轨迹之间没有必然联系,（二）、几种点电荷的电场线分布：,正点电荷,练习1：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,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,3、关于电场强度，下列说法正确的是（）A E=F/q，若q减半，则该处的场强变为原来的2倍 BE=kQ/r2中，E与Q成正比，而与r平方成反比 C在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同 D电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向,B,4、在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B，相距20 cm，q1为410-8 C，q2为810-8 C。则在AB连线上A点的外侧离A 点20 cm处的D点场强大小、方向如何?4.5103 N/C，方向由D指向A。,5、思考题：场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做重力场。仿照电场强度的定义，你认为应该怎样定义重力场的大小和方向？重力场的方向跟正电荷的电场相似，还是跟负电荷的电场相似？,在重力场中的某一点，重力F和物体质量m之比是一定的，在不同的位置F/m是不同的，因此可以用F/m表示重力场的强弱.g=F/m=GM地/r2 重力场方向总是指向地心，所以重力场方向跟负电荷的电场相似。,6、如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（）A、这个电场只能是负电荷的电场B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FBFAC、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aAaB（不计重力）D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切 线方向,B,7、如图为一条电场线，下列说法正确的是：（）A、EA一定大于EBB、因电场线是直线，所以是匀强电场，故 EA=EBC、A点电场方向一定由A指向BD、AB两点的场强方向不能确定,A,B,C,8、正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（）,A,B,C,D,P,Q,P,Q,P,Q,P,Q,C,
