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电场和电场强度PPT课件

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《电场 电场强度》PPT精品课件

《电场 电场强度》PPT精品课件

2.匀强电场 (1)定义：电场强度的大小__相__等____、___方__向___相同的电场。 (2)电场线特点：匀强电场的电场线是间隔相等的__平__行__线__。
3.几种特殊的电场线分布，如图所示 电场线图样
正点电荷
负点电荷
等量同号点电荷
简要描述 光芒四射，发散状 众矢之的，会聚状 势不两立，相斥状
四、电场线
（四）几种典型电场线的分布：
1.点电荷的电场线呈 辐射状。
2.等量异种点电荷的电 场线和等量同种点电 荷的电场线。
五、匀强电场
特点：
五、匀强电场
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。
典题剖析
例1 如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是( B ) 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FB>FA C. 点电荷q在A、B两处的加速度大小，aA>aB（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
发生的？
1.电场 ___电__荷___的周围存在着由它产生的电场。电荷之间的相互作用是通过___电__场___产生 的。
2.电场的基本性质 电场对放入其中的电荷有____力____的作用。
3.静电场 由___静__止___的电荷产生的电场，叫作静电场。
[思考判断] (1)电场看不见，摸不着，因此电场实际不存在。( × ) (2)电场是一种特殊物质，并非由分子、原子组成，但客观存在。( √ ) (3)电荷间的相互作用是通过电场发生的。( √ )
(1)公式：E＝kQr2。 (2)方向：若Q为___正_____电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线__背__离__Q__；若Q 为___负_____电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线__指__向__Q__。

电场、电场强度PPT教学课件

电场、电场强度PPT教学课件

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0 b、两点电荷连线中点附近的电场线非常 稀 疏，但场强并不为0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线 先变密后变疏
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
词类转换
按要求写出下列单词的适当形式。
1.arrive (vi.) _a_r_r_i_v_a_l__ (n..) 到达
类似：
approve (n.)_a_p_p__r_o_v_a_l_ (adj.) 赞成
2. wait (vj.) __w__a_it_e_r__ (n.) 服务员
类似：
edit (v.)___e_d_i_t_o_r______ (n.)多雾的
二、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
三、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、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。
2、等量异种点电荷形成的电场中的电 场线分布
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 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。

人教版高中物理必修3第9章第3节电场 电场强度课件(共31张PPT)

人教版高中物理必修3第9章第3节电场 电场强度课件(共31张PPT)
（2）负点电荷的电场 当Q为负电荷时，电场强度E的方向 沿半径向内。
新知讲解
2.电场的叠加原理
（1）电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场
强度的矢量和。这种关系叫做电场强度的叠加原理。
P
E1
E
E2
+Q1
-Q2
E
E2
E1
电场强度的叠加
+Q
+Q
新知讲解
（2）一个半径为R的均匀带电球体（或球壳） 在球的外部产生的电
思考讨论3：你认为这样的推测是否正确？怎样来验证呢？
新知讲解
如图，在点电荷Q的电场中的P点，放一
个试探电荷q1 ，它在电场中受到的静电
力是F1 ，根据库仑定律：
F1
=
k
Qq1 r2
（1）
同理，如果把试探电荷换成q2 ，它在电
场中受到的静电力是 F2 ，有
F1
=
k
Qq2 r2
（2）
试探电荷 p
q1
场源电荷 r Q
•电场 电场强度
新知讲解
一、电场
法拉第
19 世纪 30 年代，英国科学家法 拉第提出一种观点，认为在电荷 的周围存在着由它产生的电场。 电荷之间通过电场相互作用。
新知讲解
1.电场 在电荷的周围存在着一种特殊物质，这种物质看不见、摸不着，我们 把这种物质叫作电场。 注意：电场以及磁场已被证明是一种客观存在的物质，场像分子、原 子等实物粒子一样具有能量，因而场也是物质存在的一种形式。不过 只有在研究运动的电荷，特别是运动状态迅速变化的电荷时，上述场 的物质性才突显出来。本章只讨论静止电荷产生的电场。
两个电场强度公式的比较
F E=

电场强度 课件

电场强度 课件

[例3]某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作 用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是 C(D ) A.粒子必定带负电荷 B.由于M点没有电场线,粒子在M点不受静电力的作用 C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D.粒子在M点的动能小于在N点的动能
解析:根据电荷运动轨迹弯曲的情况,可以确定点电荷受静电力的方向 沿电场线切线方向,故此点电荷带正电,选项A错误;电场线是形象描述 电场的工具,M点没有电场线,在M点依然有电场,选项B错误;由于电场 线越密,电场强度越大,点电荷受到的静电力就越大,其加速度也越大, 选项C正确;粒子从M点运动到N点,静电力做正功,点电荷在N点的动 能大,选项D正确.
电场强度
一、电场、电场强度
1.电场 (1)概念:存在于电荷周围的一种 特殊 物质,场与实物是物质存在的 两种不同形式. (2)性质:对放入其中的电荷有 力 的作用,电荷间通过 电场 发生 相互作用. (3)静电场: 静止 的电荷产生的电场.
2.电场强度
(1)两种不同功能的电荷 ①试探电荷:用来检验电场 是否存在 及其 强弱 分布情况的电荷,电 荷量和尺寸必须 充分小 . ②场源电荷: 产生电场 . (2)定义: 试探电荷 在电场中某个位置所受的力与其 带电荷量 成正比, 即F=Eq,在电场的不同位置,比例常数E一般 不一样 ,它反映了电场在
2.电场线的特点 (1)起始于无限远或正电荷,终止于 负电荷 或 无限远 .
(2)任意两条电场线不相交. (3)电场线的疏密表示电场的 强弱 ,在同一幅图中,电场强度较大的地方 电场线 较密,电场强度较小的地方电场线 较疏.
3.匀强电场 (1)定义:各点电场强度的大小 相等 、方向 相同 的电场. (2)匀强电场的电场线: 间距相等 的平行直线.

电场 电场强度 ppt课件

电场 电场强度 ppt课件

D.场强方向与检验电荷的极性有关
当堂训练
2、电场中有一点 P，下列说法正确的是（ C ）
A．若放在 P 点的电荷的电荷量减半，则 P 点电场强度减半
B．若 P 点没有试探电荷，则 P 点的电场强度为零
C．P 点的电场强度越大，则同一电荷在 P 点所受的静电力越
大
D．P 点的电场强度方向为试探电荷在该点的受力方向
+Q2
因为电场强度是矢量，若几个点电荷同时存在，这时某点的电场强度，等
于各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和(遵循平行四边形定则)。
附：一个半径为R的均匀带电球体
Q
(或球壳)在外部产生的电场，与一个
r
位于球心的、电荷量相等的点电荷产
生的电场相同，球外各点的电场强度：
Q
r
Q
Ek 2
r
r>R，Q是整个球
向跟该点的场强E的方向相同。
-Q
负检验电荷在电场中某点所受静电力的方
向跟该点的场强E的方向相反。
F E
+q
E
-Q
F
-q
当堂训练
F
1.电场强度的定义式为 E ，则（ B ）
q
A.它只适用于点电荷产生的电场
B.无论检验电荷的q值如何变化，F与q的比值对电场中同一点来讲是
不变的
C.电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比


得E =


场源电荷电荷量
到场源电荷的距离
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
思考：同一球面上的场强相同吗?
思考
如果以Q为中心作一个球面，各处的电场强度相同么？

《电场 电场强度》PPT课件(第1课时)

《电场 电场强度》PPT课件(第1课时)
电场、电场强度
第1课时
•由库仑定律可知：两点电荷间有一定距离，却存在 着相互作用力。
思考：两电荷未直接接触，库仑力是如何作用的？
扩展：
物体之间的相互作用，有的需要接触，有的则不需要。
例如： •接触力：弹力、摩擦力等
磁力的传递是通过磁场
•非接触力：万有引力（重力）、磁力、库仑力等
万有引力的传递是通过万有引力场
2、定义式： E （比值法定义）
F q
（F为试探电荷所受静电力； q为试探电荷电荷量；）
3、单位：N/C
4、矢量：有大小、方向
规定：电场中某点的场强方向
与正电荷在该点所受的电场力的方向相同； 与负电荷在该点所受的电场力的方向相反；
EA
F
A +q
B
EB
-q
F
Q
5、决定因素：
E的大小只决定于电场本身（场源电荷），与试探电 荷（q）无关
电场是一种客观存在，某一位置的电场应该是确定的。 把不同试探电荷放入同一电场中的同一点，观察：
寻找一个不变的量
电荷q 0.1C 0.3C 0.8C 1.2C 1.8C
电场力 0.15N 0.45N 1.2N 1.8N q2
F3 q3
......
F q
电场强度
1、定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它 的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强 （E）。
；若
将 A 处向放左点 电 荷 为 － 2q ， 则 该 处 电 场 强 度 大 小
F
为 ，方向为 向。左
q
电场强度的叠加
如果有几个点电荷同时存在，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。

电场电场强度.ppt

电场电场强度.ppt

积分。
点电Q荷+的rˆ 场r强： a
点电荷系的场强：
E
E3
+ q1
a
E2
-- q2 q3 +
E1
Ea
E


Q - rˆ
r

Ea
n i1
Qi
40ri2
rˆi

Ea a
Q
4 0r 2
rˆ
带电体的场强：
r
dE
E dE 1
4 0
Q
dq r2


(r l / 2)2 (r l / 2)2 (r l / 2)2(r l / 2)2
2rl (r2 l2 / 4)2

2l r3
Ep

Байду номын сангаас
1
2 0

ql r3

Ep'
1
4 0

r2

ql l2 /
4
3/2
iˆ
讨论：当 r l 时：
r2
q + r
E p
E pE p
pX
rl/2
由叠加原理：

l
Ep Ep Ep

-q
-
Y
p'
r O
r2 l2
q E
+ r
/
p
4E解：pEA p）EE求pp E44p00((rrqqll
pX
/ 2)2 / 2)2
iˆ iˆ
Ep
l Ep

E p

q
40
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5
电磁学
§1.3 电场和电场强度
若将电电场量的为基q的本点特电性荷是置对于场场中强的为电荷E有的力某的点作，用则，
该点电荷所受的电场力为：
F qE
点电荷
q
Q
F
场源电荷
q 0,则F与E方向相同 q 0,则F与E方向相反
第一章 静电学的基本规律
6
电磁学
§1.3 电场和电场强度
8
电磁学
§1.3 电场和电场强度
结论：
点电荷电场中某点的场强 E 的大小与场源电荷 所带的电量 q 成正比，与该点到场源电荷的距离的
平点为负方的时成连，反线比。E q与；为场e正r强方时E向，的相E方反与向，e沿Er方该指向点向相与q同场。,源背电离荷q所；在q
点电荷的场是球对称的非均匀电场，位于场
2 所带电量q0要足够小，以不至于影响原来的电场
分布。 为叙述方便，在下面讨论中均用正电荷作试探电荷。
思考 试探电荷与点电荷有何不同？
第一章 静电学的基本规律
3
电磁学
§1.3 电场和电场强度
电场中某一点的电场强度
E

F
q0
A
q0
FA
B q0 FB
在电场某点处，场强的大小等于单位正电荷在该点 所受的电场力的大小，场强的方向与该单位正电荷 在该点处所受电场力的方向相同。
每一个电荷元 d q 都当作点电荷来处理，而
电荷元 d q 在 P 点所激发的场强，按点电荷的场
f
E
第一章 静电学的基本规律
15
电磁学
§1.3 电场和电场强度
四、连续分布电荷的电场
把带电体看成是许多极小的连续分布的电荷元 dq
组成。
dl
电荷线分布 dq dl
dS
电荷面分布 dq dS
电荷体分布 dq dV
dV
第一章 静电学的基本规律
16
电磁学
§1.3 电场和电场强度
p

+
l
解 有两个大小相等的点电荷 +q 和 -q ，当两者之间 的距离比考察的场点到它们的距离小得多时，此
系统称为电偶极子。
电偶极矩（电矩）
p

ql
电矩是矢量，方向由负电荷沿偶极子轴线指向正 电荷。
第一章 静电学的基本规律
12
电磁学
§1.3 电场和电场强度
E

E

1
4π0
(r 2
q l2

1
p
用矢量形式表示为：
E
4π0
(r 2

l2
/
3
4) 2
若 r l
E


1
4π0
p r3
电偶极子的场强不是决定于 q ，而是决定于 P。
这表明电偶极矩是表征电偶极子属性的一个重要物
理量。而且当距离很大时，电偶极子的场强以 r3 衰
减，比点电荷的场强衰减迅速得多。
第一章 静电学的基本规律
第一章 静电学的基本规律
1
电磁学
§1.3 电场和电场强度
电场的基本特性是对处在场中的电荷有力的 作用。现代科学和技术的发展充分证明电场的存在。
电荷
电场
电荷
场 实物
物质
第一章 静电学的基本规律
2
电磁学
§1.3 电场和电场强度
二、电场强度
试探电荷（检验电荷）必须满足的两个条件： 点电荷
电荷足够小
1 其线度要足够小，以至于所得的结果能精确反 映电场各“点”的性质。
电磁学
一、电场
§1.3 电场和电场强度
库仑定律给出了两个静止点电荷间的相互作 用力，但没有说明作用是通过什么途径发生的。 历史上围绕电力的传递问题有过长期的争论，一 种观点是超距作用；另一种观点是近距作用。近 代物理发展已证明近距作用的观点才是正确的。
电荷与电荷之间存在相互作用是通过电荷在其 周围产生的电场来实现的。任何电荷的周围都存在 一种特殊的物质，这种物质叫电场。
e2 r2
e3
r3
P
q0
E3
E2
q3
E1

E
i
Ei

1 4πε0
i
qi ri2
ei
点电荷系在空间任意一点所激发的总场强等于 各个点电荷单独存在时对该点所激发的场强的矢量 和,这就是场强叠加原理。
第一章 静电学的基本规律
11
电磁学
§1.3 电场和电场强度
例2（例1.3-1 ）求电偶极子中垂线上的电场
源电荷 q 所在点为球心的同一球面上的各点，场
强的大小是相同的，但各点场强方向不同，分别 沿各点所在的球径。
第一章 静电学的基本规律
9
电磁学
§1.3 电场和电场强度
2 场强叠加原理和点电荷系的电场
设真空中存在几个电荷


q1, q2 , , qn ，
n
F
Fi
E


F1
F
F2 Fn
在SI中，场强单位：牛/库(NC-1)
第一章 静电学的基本规律
4
电磁学
§1.3 电场和电场强度
一般来讲，空间不同点的场强的大小和 方向都是不同的，即电场强度是空间位置的函数，
E E(x, y, z)
电场是矢量场，若空间各点场强的大小和 方向都相同，则称为均匀电场或匀强电场。
第一章 静电学的基本规律
三、点电荷与点电荷系的场强
1 点电荷的电场
E
F
F
q0
1
4π0
qq0 r2
er

1
4π0
q r2
er
E
F E
q0 场点

qr
源点
E
+
r
r
第一章 静电学的基本规律
7
电磁学
§1.3 电场和电场强度
E

1
4π0
q r2
er
+
真空中点电荷场强分布
第一章 静电学的基本规律
/ 4)
E
E
P

E 2E cos
E
cos

(r 2
l/2 l 2 / 4)1/ 2
q
r
+1
4π0
(r 2
q l2
/ 4)
(r2
l/2 l 2 / 4)1/ 2
第一章 静电学的基本规律
13
电磁学
§1.3 电场和电场强度
E 1
ql
4 π 0 (r 2 l 2 / 4)3/ 2
14
电磁学
§1.3 电场和电场强度
电偶极子是一个重要的物理模型，在研究 电介质的极化、电磁波的发射和吸收等问题时，都 要用到这个模型。
在均匀外电场中，电偶极子所受的合力为 零，电偶极子在电场中所受的力矩为
M flsin qElsin
pEsin
M

p
E

f
l
p+
qi 对 q0 的作用

Fi
i 1
q1
e1
q0

F1 F2 Fn
q0
E1 E2 En
q2

r1
e2 r2
P
e3
r3
q0
q3
第一章 静电学的基本规律
F3 F2 F1
10
电磁学
§1.3 电场和电场强度

q1 q2
e1

r1