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点电荷电场ppt课件

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大学物理静电场3(电势)ppt课件

大学物理静电场3(电势)ppt课件

最新课件
9
单个点电荷的场的电势 U q
2）电势叠加原理（标量叠加）
q
Up Edl
Eidl
1
4
0r r1 r2
p
p
P Ei dl
qi
q2
4 0ri
或对连续分布带电体
U p
dq
4 0r
q
最新课件
dq
r
p
r3
ri
q3
qi
p
Up=?
10
Ua
i
qi
40ri
一个点电荷系的电场中,任一点的电势等于每一个点电 荷单独存在时在该点所产生电势的代数和。——电势 叠加原理
电势叠加原理 习题最指新课导件 P65 16
34
形状如图所示的绝缘细线，其上均匀分布着
正电荷。已知电荷线密度为λ，两段直线长 均为a，半圆环的半径为a。求环心O点的电 势？
电势叠加原理
求电势能和电力
习题指导P65 17
最新课件
35
３．有一边长为a的正方形平面，在其中垂线上距 中心O点a/2处，有一电量为q的正点电荷，如图所 示，则通过该平面的电场强度通量为：
b
W a W bA a bq 0 aE d r
二、电势差：
移动单位正电荷从电场中a 点到b点，静电力所做 的功，为静电场中两点的电势差:
U abU aU ba bEdr最 新W 课q 件aW qb 描只述与电电场场的有性关质6
➢某点 (a点) 的电势：
首先设定电势0点（b点）：
Ua
b
Edr
积分与路径无关
最新课件
4
对任何静电场，电场强度的线积分都只取决于起 点和终点的位置而与积分路径无关－－静电场的

优质课件：9.3 电场 电场强度

优质课件：9.3 电场 电场强度
线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（
）
A． B、C两点场强大小相等，方向相同
B．A、D两点场强大小相等，方向相反
C．E、O、F三点比较，O点场强最强
D．B、O、C三点比较，O点场强最弱
【正确答案】ACD
课堂练习
【练习5】（2023·全国·高三专题练习）(多选)在一个点电荷Q的电场中
B．B点的电场强度是2.5N/C，方向沿x轴正方向
C．点电荷Q带正电，所在位置为坐标原点
D．点电荷Q的带电荷量约为 4.44 10 C
11
【正确答案】D
课堂练习
【 练 习 6 】 （2022·山东·高考真题）半径为R的绝缘细圆环固定在图
示位置，圆心位于O点，环上均匀分布着电量为Q的正电荷。点A、B、C
且 E∝Q，E∝ 2
r
01
两个点电荷场强的叠加
如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？
电场强度的叠加：
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。
E1
P
E
+
E2
+
Q1
独立性：同一
Q1
Q2
E1
P E2
空间内各个场
E
Q2
强对电荷的作
用互不影响。
02
场强的叠加的规律
01
电场
02
电场强度
03
点电荷的电场
04
电场强度的叠加
05
电场线
06
匀强电场
新课导入
新课导入
新课导入
相隔一定距离的电荷间可以
通过起电机使人体带电，蛋挞壳为
发生力的作用。电荷间的相

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。

点电荷电场线和等势面

点电荷电场线和等势面
预测物理现象
通过对电场线和等势面的分析，可以预测和解释 一些物理现象，如带电粒子的运动轨迹、电流的 形成等。
电场线和等势面在实践中的应用
01
静电屏蔽
根据电场线和等势面的性质，可以设计和制作静电屏蔽装置，以保护电
子设备免受外界静电场的干扰。
02 03
粒子轨迹分析
在粒子加速器、离子注入器等领域中，通过对带电粒子的运动轨迹进行 分析，可以利用电场线和等势面的性质来优化粒子运动轨迹，提高设备 的性能和效率。
等势面可以用于判断电流的方向，根据等势面的方向和电流的
03
流向，可以判断电流的方向。
点电荷电场线和等势面在科技领域的应用
在物理学中，点电荷电场线和等势面是描述电场的基本工具，对于理解电 磁波、电子运动等物理现象具有重要意义。
在电子工程中，点电荷电场线和等势面是分析电子器件性能的重要手段， 如晶体管、集成电路等。
电磁波传播
在电磁波传播的研究中，通过对电场线和等势面的分析，可以了解电磁 波在介质中的传播规律和特性，为通信、雷达、遥感等技术提供理论支 持。
04
点电荷电场线和等势面的实 例分析
单一点电荷的电场线和等势面
单一点电荷产生的电场线从电荷出发， 沿径向向外辐射，电场线越远离电荷 越稀疏。
等势面是以点电荷为中心的一系列同 心球面，离电荷越近，等势面密度越 大，电势差也越大。
等势面的应用
判断电势高低
通过比较两个点的等势面，可以判断它们之间 的电势高低。
确定电场强度的大小和方向
在等势面上取两点，可以计算出这两点间的电 场强度的大小和方向。
计算电场力做功
在等势面上移动电荷时，电场力不做功，因此可以利用等势面计算电场力做功。

电场PPT课件

电场PPT课件
第一章 电场
产生电荷的方式（电荷守恒定律） 电场力 电场 电场强度及电场线 电势和电势差 等势面 电容及带电粒子在电场中的运动

产生电荷的方式
摩擦起电 接触起电 感应起电

摩擦起电

（1）正点荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带 电荷； （2）负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶 棒所带电荷；（3）实质：电子从一物体转 移到另一物体；

五、等势面

1．定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。

2．等势面的性质
（1）沿等势面移动电荷时，电场力不做功 （2）电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指 向电势低的等势面 （3）电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势 面疏
（4）任意两个电势不等的等势面不能相交 （5）在同一等势面上移动电荷时，电场力不 做功，这表明电荷受的电场力方向与电荷 的移动方向（在等势面上）始终保持垂直， 所以电场线与等势面垂直．由于沿电场线 方向电势一定降低，所以电场线由高电势
（2）某点的电场强度的大小及方向取决于电 场本身（即场源电荷及这点的位置），与检验电荷的 正负、电量的大小及受到的电场力无关。
三、真空中点电荷电场强度公式：
F Qq 因为 : E , 又F K 2 q r
Q 所以 : E K 2 r
注意:（1）点电荷Q产生的电场中，某一点的场强的
大小由点电荷Q及P点到Q的距离r决定，与检验电荷q 无关。 （2）当Q一定时，越靠近Q的点（r越小），场 强越大。
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是 存在很大差异—存在两种电荷 正电荷顺电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动， 电场力做正功，电势能减少

点电荷的电场电势

点电荷的电场电势

一、场强分布图
点电荷的电场线
等量异种点电荷电场线等量同种正电荷电
场线
二、列表比较
下面均以无穷远处为零电势点，场强为零。

孤
立的正点电荷电场
线
直线，起于正电荷，终止于无穷远。

场强
离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点组
成的球面上场强大小相等，方向不同。

电势
离场源电荷越远，电势越低；与场源电荷等距的各点组
成的球面是等势面，每点的电势为正。

等势
面
以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，离场源电
荷越近，等势面越密。

孤立电场
线
直线，起于无穷远，终止于负电荷。

如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。

点电荷的电场与电位


VB VA

WB WA > 0 q
B
A
外力（克服靜
q
電場之
電力）與位移
F 作用力
方向相同
位移 d
位能高
位能低
B
A
外力（克服靜
q
電場之
電力）與位移
F 作用力
方向相反
位移 d
位能低
位能高
電位高
電位低
電位高
電位低
(a) 正電荷由A到B
(b) 負電荷由A到B
▲ 圖5-18 電場方向與電位高低
A15159C適用
5-9
電容器儲存的能量
旗立資訊
版權所有
電壓( V) V
斜率 1 C
0
Q 電量(Q)
▲ 圖5-13 電容器儲存的能量
W 1 QV 1 CV 2
C2
2
1 Q2
﹝J,焦耳﹞
2C
(5 -2 -12)
A15159C適用
5 - 10
電場的建立
旗立資訊
版權所有
電荷 A 在其周圍 “建立” 了一個電場（簡記為 E），電荷 B 則是因為此電場的作用而受力。
VB VA

WB WA q
VBA
〔V, 伏特〕
(5 - 3 - 6)
A15159C適用
5 - 13
點電荷的電場與電位
旗立資訊
版權所有
E

K
Q r2
〔N/C, 牛頓／庫侖〕
V K Q 〔V, 伏特〕 r
r
V K Q 純量
E

K
Q r2
R
t 0 （S 由 1→2 瞬間）

等量同种点电荷电场的电场线和等势面.ppt


WAB= -1.5×10-5 J
电势能增加，增加1.5×10-5J
第四节
电场的描述：
电势能和电势（二）
1、电场强度： E＝F/q 把电荷q放在电场中的A点，所受的静电力 大小：F＝EA· q 方向：正电荷受静电力沿场强的方向 负电荷受静电力沿场强的反方向 电场强度反映了电场的力的性质
2、电势： Ψ＝EP/q 把电荷q放在电场中的A点，具有的电势能 EP＝ΨA· q 电量q的正、负要区别，即要带着符号运算 正电荷处在电势越高的地方，电势能越 大 负电荷处在电势越高的地方，电势能越 小 电势反映了电场的能的性质
电场的两大性质：
①力的性质： 由电场强度描述 借助电场线形象表示
②能的性质： 由电势、电势差描述
借助等势面形象表示
库仑定律
其中K叫静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2 电场强度： 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，叫做这点的电场 强度，简称场强。 E F
E是矢量,方向跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。
会生活。
2．清朝黄遵宪曾作诗曰：“钟声一及时，顷刻不少留。虽
有万钧柁，动如绕指柔。”这是在描写 A．电话 C．电报 B．汽车 D．火车 ( )
解析：从“万钧柁”“动如绕指柔”可推断为火车。 答案：D
[典题例析] [例1] 上海世博会曾吸引了大批海内外人士利用各种
交通工具前往参观。然而在19世纪七十年代，江苏沿江 居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是 A．江南制造总局的汽车 B．洋人发明的火车 ( )
解: (1)EPA=WAB=- 6×10-4J， (2)EPA=WAB+WBC=- 6×10-4J + 9×10-4J
= 3×10-4J ，

点电荷的电场


A
电荷
A的电场 B的电场
B
电荷
归纳：1、电荷周围存在类似磁体周围的磁场的 特殊物质——电场 2、电荷之间是通过电场发生相互作用的。
电场 电场强度
从力的角度认识电场
一.电场 1.定义：电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质 电场是一种不是由分子和原子组成的看不见、摸不 着的但又客观存在的特殊物质。 密度很小10-23 kg/m3 电场以光速传播，不能被加速，不能选择做参考系
若p点没有检验电荷则p点场强为零cp点的场强越大则同一电荷在p点受到的电场力越大dp点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向4为了确定电场中p点的电场强度大小用细丝线悬挂一个带负电荷的小球去探测
学习目标
1.知道电荷的周围存在电场,电场是物质,电荷 通过它的电场对其他电荷发生作用. 2.理解电场强度概念 (1)知道电场强度是描述电场强弱的物理量. (2)会用电场强度的公式和它的变形进行计算. 3.理解点电荷的场强公式. 4.知道电场的叠加原理,且能进行简单计算.
练习二、 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 B．E=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 答案：B
1、下列说法中正确的是：[ ] A.场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷 所受的力，q是放入电场中的电荷的电量 B.场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷 所受的力，q是产生电场的电荷的电量 C.在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷 q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小 D.无论定义式E=F/q中的q值(不为零)如何变化， 在电场中的同一点，F与q的比值始终不变

大学物理课件-电荷和电场


3、场强叠加原理
第六章热力学基础
电场中任一场点处的总场强等于各个点电荷单独存在
时在该 点各 自产生的场强的矢量和。
E E1 E2 En
任何带电体都可以看作许 多点电荷的集合，由场强 叠加原理可计算任意带电 体产生的场强。
q1 q2
r2
r1
q3
r3
F3
F2
q0
F1
证：有n个 点电 荷， 在p点放一试探电荷，q0受力：
作用于某电荷上总静电力等于其他点电荷单独存在
时作用于该电荷静电力的矢量和。
F F1 F2 Fn Fi
i
*关于库仑力和万有引力的比较: 第六章热力学基础
在氢原子内,电子和质子的间距为 5.310.11m
求它们之间电相互作用和万有引力,并比较它们的大小.
解 me 9.110 31kg e 1.6 1019 C
Q
2 2 0R2
第六章热力学基础
例5 正电荷 q 均匀分布在半径为 R 的圆环上.
计算解在环的E轴线上d任E 一点
P 的电场强度 . 由对称性有 E
Exi
q
y
dq dl
r
( q )
2π R
R
P
x
ox
z
dE
4
1
π 0
dl
r2
r0
第六章热力学基础
y dq dl ( q )
qR
r 2π R
ds
E
S
4
1
π 0
σr0 r2
ds
电荷线密度 dq
dl
E
l
4
1
π 0
r0
r2
dl
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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。
.
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
.
3、电场线的特征 1）、电场线密的地方场强强，电场线疏的地方 场强弱 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、 真空中点电荷的电场强度
1、大小
场
场
源
源
电
电
荷
荷
2、方向
Q是正电荷，E的方向沿着半径向外；
Q是负电荷，E的方向沿着半. E
k
Q r2
的区别：
适用范围
EF q
E
k
Q r2
q是检验电荷，
定义式，适用 于一切电场
E与q大小、有 无无关
决定式，仅 对点电荷的 电场适用
.
由场源电荷Q 及该点到Q的 距离r决定
五、匀强电场
1、定义：电场强度大小和方向都相同的电场
2、电场线分布图：
3、电场线特点：
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
.
匀强电场
.
4、电场的叠加
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。
E1 P
E E2
+Q
-Q
.
5、均匀带电球体(球壳)
一个半径为R的均匀带电球体(球壳)在球的外部产 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。
Q
r
Q
r
.
例、如图，真空中，带电量分别为＋Ｑ和－Ｑ的 点电荷Ａ、Ｂ相距ｒ，则： （１）两点电荷连线的中点Ｏ的场强多大？
.
2、几种常见电场中电场线的分布情况 （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
（２）在两电荷连线的中垂线上，距Ａ、Ｂ两点都 为ｒ的Ｐ点的场强多大？
答案：E
8kQ r2
E
kQ r2
.
特例
+Q
E1
E
E2 -Q
E
E2
E1
+Q E2
E1 +Q
等量异种电荷
等量同种电荷
.
四、电场线
1、定义：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。
学习目标
1.知道电荷的周围存在电场,电场是物质,电荷 之间的相互作用通过电场实现
2.体会用比值定义物理量的方法，理解电场强 度的物理意义、定义公式、单位、方向
问题：
设一个点电荷的电荷量为Q，距它r处有一个试
探电荷q,请你根据库仑定律和电场强度的定义计
算出该点的电场强度，并寻找电场强度与场源电
荷的关系。