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1、电场强度 电场线 两电荷不直接接触,它们之间的相互两电荷不直接接触,它们之间的相互作用是怎样产生的作用是怎样产生的?B+A+电荷电荷A A电场电场 电荷电荷B B一一.电场:电场:2 2、基本性质:、基本性质:对放入其中的对放入其中的电荷电荷有力的作用。有力的作用。1 1、定义:、定义:存在于存在于电荷电荷周围的特殊周围的特殊物质物质。场源电荷:产生电场的电荷,对形状,大小,电量多少无要求产生电场的电荷,对形状,大小,电量多少无要求试探电荷(检验电荷)电量很小(不影响原电场)电量很小(不影响原电场)体积很小(可以当作点电荷)体积很小(可以当作点电荷)探究电场:探究电场:探究之一:探究之一:a、
2、实验操作:在电荷形成的电场中,将试探电荷、实验操作:在电荷形成的电场中,将试探电荷先后放在不同位置,出现图示情景。先后放在不同位置,出现图示情景。b、结论:在电场中不同点,电场对检验电荷施加的结论:在电场中不同点,电场对检验电荷施加的电场力一般不同,说明电场中不同点,电场的强弱电场力一般不同,说明电场中不同点,电场的强弱一般不同。一般不同。探究之二:探究之二:a、实验操作:在电荷形成的电场、实验操作:在电荷形成的电场中,带电量不同但质量相同的试探电中,带电量不同但质量相同的试探电荷和放入电场同一位置荷和放入电场同一位置 b、分析分析1:和在同一位置受力不同,是否说:和在同一位置受力不同,是否说
3、明同一位置有两个不同的电场强弱呢?明同一位置有两个不同的电场强弱呢?分析:分析:Fbqb=Fcqc=定值,讨论定值,讨论此现象意味什么?此现象意味什么?c、结论:电场力不能反映电场的强弱,、结论:电场力不能反映电场的强弱,Fq是是一个与试探电荷无关,只与场源电荷及位置有关一个与试探电荷无关,只与场源电荷及位置有关的物理量的物理量,所以可以反应电场的强弱,所以可以反应电场的强弱 d、电场的强弱称为电场强度,用表示、电场的强弱称为电场强度,用表示二二.电场强度电场强度1.1.定义:定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力放入电场中某点的电荷所受的电场力F F跟它的电跟它的电荷量荷量q q的比值,叫做
4、该点的电场强度,简称场强的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。3.3.单位:单位:牛牛/库库(N/C)(N/C)4.4.方向:方向:规定与规定与正电荷正电荷在该点的受力方向在该点的受力方向相同相同 2.2.定义式:定义式:与与负电荷负电荷在该点的受力方向在该点的受力方向相反相反 E E:该点场强(由:该点场强(由场源场源电荷决定)电荷决定)F F:检验检验电荷在某点受力电荷在某点受力q q:检验检验电荷的电荷量(电荷的电荷量(不带电性不带电性)(不是决定式)(不是决定式)练习:练习:在电场中在电场中A A处放点电荷处放点电荷+q+q,其受电场力为,其受电场力为F F,方向向左,则,方向向左,则
5、A A处场强大小处场强大小 ,方向,方向为为 ;若将若将A A处放点电荷为处放点电荷为2q2q,则该处电场强,则该处电场强度大小为度大小为 ,方向为,方向为 。向左向左向左向左课堂训练课堂训练1 1、电场中有一点、电场中有一点P P,下列哪些说法正确的是(,下列哪些说法正确的是()A A 若放在若放在P P点的试探电荷的电量减半,则点的试探电荷的电量减半,则P P点点的场强减半。的场强减半。B B 若若P P点没有试探电荷,则点没有试探电荷,则P P点的场强为零。点的场强为零。C PC P点的场强越大,则同一电荷在点的场强越大,则同一电荷在P P点受到的点受到的电场力越大。电场力越大。D PD
6、 P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向C课堂训练课堂训练2 2、真空中有一电场,在电场中的、真空中有一电场,在电场中的P P点放一电点放一电量为量为4 41010-9-9C C的试探电荷,它受到的电场力的试探电荷,它受到的电场力 2 21010-5-5NN,则,则P P点的场强度点的场强度 N/CN/C;把试;把试探电荷的电量减少为探电荷的电量减少为2 21010-9-9C C,则检验电荷所,则检验电荷所受的电场力为受的电场力为 NN。如果把这个试探电如果把这个试探电荷取走,则荷取走,则P P点的电场强度为点的电场强度为 N/CN/C。5103110-
7、55103课堂训练课堂训练三、真空中三、真空中点电荷点电荷的场强的场强1 1、大小、大小:2.2.矢量方向:矢量方向:K:静电力常量:静电力常量Q:场源场源电荷带电量(不带电性)电荷带电量(不带电性)r:该点该点到场源电荷的到场源电荷的距离距离E:点电荷电场中:点电荷电场中某点某点的场强的场强(决定式)(决定式)正正点电荷场强方向点电荷场强方向背离背离电荷电荷负负点电荷场强方向点电荷场强方向指向指向电荷电荷3.3.场源为场源为多个多个点电荷点电荷(场强的叠加场强的叠加)+Q1-Q2Pr1r2电场中某点的电场强度为电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产各个点电荷单独在该点产生的电场强度的生
8、的电场强度的矢量和矢量和。4.4.均匀均匀带电球体在带电球体在球外球外产生的场强:产生的场强:微元法微元法r:该点到:该点到球心球心的距离的距离注意:注意:上面所学两个公式的关系上面所学两个公式的关系:一个是普适公式,一一个是普适公式,一个只适用于真空中点电荷电场的情形个只适用于真空中点电荷电场的情形3 3、关于电场强度,下列说法正确的是(关于电场强度,下列说法正确的是()A A E E=F/qF/q,若,若q q减半,则该处的场强变为原来的减半,则该处的场强变为原来的2 2倍倍 B BE E=kQ/kQ/r r2 2中,若中,若QQ减半,则该处的场强变为原减半,则该处的场强变为原来的一半来的
9、一半 C C在以一个点电荷为球心,在以一个点电荷为球心,r r为半径的球面上,为半径的球面上,各点的场强均相同各点的场强均相同 D D电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受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到的电场力的方向B问题:电场强度可以表示出电场中各点场的强弱和问题:电场强度可以表示出电场中各点场的强弱和方向,方向,但是太抽象但是太抽象。能否用几何图线对电场进行形。能否用几何图线对电场进行形象、直观的描述呢?象、直观的描述呢?四、电场线四、电场线电场线是为了电场线是为了形象形象描述电场而引入的描述电场而引入的假象假象的的曲线曲线,曲线上每点的曲线上每点的切线切线方向表
10、示该点的电场方向表示该点的电场强度的方向。强度的方向。1 1、定义、定义:(1 1)正、负点电荷电场线)正、负点电荷电场线(2 2)等量异种电荷电场线)等量异种电荷电场线2 2、几种常见的电场线、几种常见的电场线(3 3)等量同种点电荷电场线)等量同种点电荷电场线(4 4)带有等量异号电荷的一对平行金属板电场线)带有等量异号电荷的一对平行金属板电场线在玻璃或塑料容器中盛一些蓖麻油,将两个电在玻璃或塑料容器中盛一些蓖麻油,将两个电极分别连到感应起电机的正负导电杆上,把头极分别连到感应起电机的正负导电杆上,把头发屑撒在蓖麻油表面,转动感应起电机,在电发屑撒在蓖麻油表面,转动感应起电机,在电场中头发
11、屑会排列起来,显示出电场线的分布。场中头发屑会排列起来,显示出电场线的分布。模拟点电荷电场线模拟点电荷电场线模拟等量异号电荷电场线模拟等量异号电荷电场线模拟等量同号电模拟等量同号电荷电场线荷电场线模拟带有等量异号电荷模拟带有等量异号电荷的一对金属板电场线的一对金属板电场线3 3、电场线的特征、电场线的特征4 4、电场线不相交。、电场线不相交。1 1、电场线的、电场线的疏密疏密代表场强的代表场强的大小大小3 3、电场线起始于正电荷(无穷远)、电场线起始于正电荷(无穷远)终止于负电荷(无穷远)终止于负电荷(无穷远)。5 5、电场线不闭合。、电场线不闭合。疏疏小小密密大大2 2、电场线上某点的、电场
12、线上某点的切线切线方向为该点的场强方向。方向为该点的场强方向。4.4.如图,是静电场的一部分电场线的分布,下如图,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是:(列说法正确的是:()A A、这个电场只能是负电荷的电场、这个电场只能是负电荷的电场B B、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处受到的电场力两处受到的电场力F FB BFFA AC C、点电荷、点电荷q q在在A A、B B两处的加速度大小,两处的加速度大小,a aA Aa aB B (不计重力)(不计重力)D D、负电荷在、负电荷在B B点处受到的电场力方向沿点处受到的电场力方向沿B B点切点切 线方向线方向ABB课堂训练课堂
13、训练PQPQPQ5.5.正检验电荷正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点作减点作减速运动,且运动的加速度值越来越小(重力不速运动,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:计),则可以确定它所处的电场可能是:()()ABCDPQ C6.6.如图为一条电场线,下列说法正确的如图为一条电场线,下列说法正确的是:(是:()A A、E EA A一定大于一定大于E EB BB B、因电场线是直线,所以是匀强电场,、因电场线是直线,所以是匀强电场,故故E EA A=E=EB BC C、A A点电场方向一定由点电场方向一定由A A指向指向B BD D、AB
14、AB两点的场强方向不能确定两点的场强方向不能确定ABC7 7、如图、如图:AB:AB是某电场中一条电场线是某电场中一条电场线,在电场线上在电场线上P P处自由释放一个负试探电荷时处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向它沿直线向B B点处点处运动运动,对此现象下列判断正确的是对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力不计电荷重力)()()A.A.电荷向电荷向B B做匀加速运动做匀加速运动B.B.电荷向电荷向B B做加速度越来越小的运动做加速度越来越小的运动C.C.电荷向电荷向B B做加速度越来越大的运动做加速度越来越大的运动D.D.电荷向电荷向B B做加速运动做加速运动,加速度的变化情况不能确加速度
15、的变化情况不能确定定ABPaba8.8.如左图所示,如左图所示,ABAB是一个点电荷产生的电场的电是一个点电荷产生的电场的电场线,右图则是方向在电场线上,场线,右图则是方向在电场线上,a a、b b两处的检两处的检验电荷所受电场力大小与电荷量大小之间的函数验电荷所受电场力大小与电荷量大小之间的函数图线,则:(图线,则:()A A、点电荷是正电荷,位置在、点电荷是正电荷,位置在B B侧侧B B、点电荷是正电荷,位置在、点电荷是正电荷,位置在A A侧侧C C、点电荷是负电荷,位置在、点电荷是负电荷,位置在A A侧侧D D、点电荷是负电荷,位置在、点电荷是负电荷,位置在B B侧侧qFbBAB9.一个
16、质量一个质量m=30g,带电荷量为,带电荷量为q=-1.7*10-8C的的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电场线水平。当小球静止时,测得悬线与竖直方电场线水平。当小球静止时,测得悬线与竖直方向成向成30o夹角,如图所示,求该电场的场强大小,夹角,如图所示,求该电场的场强大小,说明场强方向。说明场强方向。30o10.在匀强电场中在匀强电场中,将一质量为将一质量为m、电荷量为、电荷量为q的小球由静止释放的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹为一带电小球的运动轨迹为一直线直线,该直线与竖直方向的夹角为该直线与竖直方向的夹角为,如图所示如图所示,求求匀
17、强电场场强匀强电场场强E的最小值。的最小值。mg11.竖直放置的两块足够长的平等金属板间有匀竖直放置的两块足够长的平等金属板间有匀强电场。其电场强度为强电场。其电场强度为E,在该匀强电场中,用,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向的带电小球,丝线跟竖直方向成成角时小球恰好平衡,如图所示,请问:角时小球恰好平衡,如图所示,请问:(1)小球带电荷量是多少?小球带电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?+-b12.如图所示,一质量为如图所示,一质量为m、电荷量为、电荷量为+q的的小球从距地面为小球从距地面为h处,以某一水平初速度处,以某一水平初速度v0抛出,抛出,在小球运动的区域里,加有与小球初速度方向在小球运动的区域里,加有与小球初速度方向相反的匀强电场,若小球落地时速度方向恰好相反的匀强电场,若小球落地时速度方向恰好竖直向下,则小球飞行的水平距离竖直向下,则小球飞行的水平距离L,小球落,小球落地时的动能地时的动能Ek和电场强度各是多少?和电场强度各是多少?hL