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静电学—电场强度PPT课件

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电场强度PPT教学课件

电场强度PPT教学课件
汉初，接秦之敝，诸 侯并起，民失作业而大饥 谨。凡米石五千，人相食， 死者过半。高祖乃令民得 卖子，就食蜀、汉。天下 既定，民亡盖藏，自天子 不能具醇驷 (同一颜色的四匹 马)，而将相或乘牛车。
——《汉书.食货志》
经济残败、百废待兴
修养生息、轻徭薄赋
西汉初年的社会状况
西汉建立之初， 经过秦末农民战争， 经济受到严重破坏。 为了恢复元气，汉 初实行休养生息的 政策。对外与匈奴 “和亲”，对内轻 徭薄赋。
川人（今河北景县人）向 汉武帝提出“罢黜百家 独尊儒术”的主张，创立 新儒学。
2、董仲舒的新儒学的思想内涵
＃思想来源： 以《公羊春秋》为骨干， 融合阴阳家，黄老之学 以及法家思想而形成的 新的思想体系。
＃理论基础： “天人感应”学说。
＃思想核心： 大一统（“新”所在）
天人感应
“天子受命于天，天下受命于天子”；“古之造文者，三画 连其中，谓之王，三画者，天地人，而连其中，通其道也， 谓之王。”
A、 “己所不欲勿施于人”
B、民贵君轻
C、性善论
D
D、大一统思想
7、从“百家争鸣”到“独尊儒术”的转变体 现了
a、中央集权的强化 b、思想控制的加强 c、大一统思想的形成 d、儒学之外其他
各个学派的消亡
D A、bd B、abd
C、acd D、abc
课后活动建议： 就汉代由“黄老之治”到“独尊儒术” 是利大于弊还是弊大于利展开讨论。
黄老之学
“黄”：黄帝的学 说
内容：治身（养生）、治国。
“老”：老子的学 说
基础：早期道家理论，结合阴阳、儒、墨、法等各家学说。
核心：“无为而无不为” ：“待时而动、因时制宜、积极无 为” 作用：西汉经济迅速恢复发展

电场强度课件

电场强度课件
提示:不对,电场是物质,是客观存在的。
2.电场强度
(1)两个电荷的概念
①场源电荷:激发电场的电荷称为场源电荷。任何电荷均能激发
电场。
②检验(试探)电荷:用来探测电场是否存在或研究电场的强弱及
方向的电荷称为检验电荷,检验电荷的特点是所带的电荷量必须很
小,放入被研究的电场时,应该对原电场不产生影响。
(2)电场强度
也与试探电荷的有无无关。因为即使无试探电荷存在,
该点的电场强度依然是原有的值。试探电荷是一个工具,
用来检测一下某点的电场强度。
(2)两个电场强度公式的比较
项目
E=
F
q
E=
Q
r2
意义
电场强度
的定义式
点电荷的
电场强度
公式
适用条件
任何电场
点电荷
在真空中
式中电荷量(q 或 Q)
q 是试探电荷的
与试探电荷无关
并且都能找到它关于球心对称的另一小块,它们在球心处产生的合
电场强度为零,则所有小块对O点的合电场强度为零。有一块一旦
被挖去,那么它关于球心对称的另一块的电场就表现出来了。
电荷量
Q 是场源电荷的
电荷量
跟场源电荷的
电荷量成正比
特别提醒 E=



可以由E=
及F=
来推导,而 E 仅由电场本
2

2
身因素决定,与 F、q 无关。
2.对电场线的理解
(1)电场线不存在:电场线是为了形象描述电场而假设的,是一种
科学抽象出来的物理模型。
(2)电场线能描述电场的强弱和方向:电场线的疏密程度表示电场
公式 E=

。

《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__。

电场强度课件

电场强度课件
关，E是反映某点处 电场
电场的性质
由E＝Fq 和库仑定律
在真空中， 场源电荷Q
导出，E由Q、r决定 是点电荷
3.电场强度的叠加 (1)有几个场源电荷，就产生几个电场，各场源点电荷在某 处产生的电场强度均可用E＝kQr2来求得． (2)电场强度是矢量，故当某处同时存在几个电场时，该处 的电场强度可以用平行四边形定则求得．
器．某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab 为该收尘板的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线 分布如图1－3－2所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板 运动，最后落在收尘板上．若用粗黑曲线表示原来静止于p点的 带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列四幅图中可能正确的是(忽略重 力和空气阻力)( )
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．
学生分组探究一 对电场强度的理解(深化理解) 第1步 探究——分层设问，破解疑难 1．能否说电场强度E跟电荷所受静电力F成正比，跟电荷 量q成反比？ 2．电场强度由什么决定？
图1－3－3
【解析】 考查电场强度与电场力的关系，a点的电场线密 度比b点大，电场强度大，同一电荷受到的电场力大，Fa＞Fb， 如果Q是正电荷，由于电场力对q做正功，q受到的电场力方向向 右，q带正电，A正确，B不正确．如果Q是负电荷，由于电场力 对q做正功，q受到的电场力方向向右，q带负电；C、D不正 确．
3.6×103 N/C.试探电荷q′受到的静电力F′＝q′E＝1.44×10－4
N，方向水平向右．
【答案】 (1)3.6×103 N/C 水平向左
(2)3.6×103 N/C 1.44×10－4 N 水平向右
电场强度两表达式的应用

电场强度ppt课件

电场强度ppt课件

F2
任意场点 p 的场强
qi
F1
1 dq
q
dE
E
4 0 V dE
r2

er
1
4
0
V drq2 er
对实际问题，常引入线电荷密度、
dq V
面电荷密度和体电荷密度来计算场。
体密度 dq dV 面密度 dq dS 线密度 dq dl
E


V
单位：牛顿/库仑（ N·C-1）或伏特/米(V/m)。 方向：正试验电荷在该点的受力方向。
2 点电荷场强
q在A处产生的场强为：假设A处有试验电荷，试验电荷受力为 F，则有：

1
4 0
q r2
er
q

A
r
r 由q指向A
q

>0
<0
E 与 r 同向由 q A
E
与
r
x r0 2 r0 2
E
A
E
x
q O q
x r0 2 r0 2
E
A
E
x
E

1
4π 0
q (x r0
2)2 i
E


1
4π 0
q (x r0
2)2 i
x
E
r0
E

E
E

q
4π 0


(
x
2
2xr0 r02
4)2
p

ql
称为电偶极子的电偶极
矩
电偶极子
*在一正常分子中有相等的正负电荷，当正、负电荷的中心不重合时， 这个分子构成了一个电偶极子。

电场 课件

电场 课件
场强度不变.
答案:(1)9 N
(3)18 N
N /C
5
方向由 B 指向 A (2)4.5×10 N /C
5
方向由 A 指向 B 4.5×10 N /C
方向由 A 指向 B
方向由 A 指向 B
方向由 A 指向 B
5
(4)4.5×10
二、电场线
活动与探究
按照以下步骤观察花粉在电场中的分布:
(1)将花粉均匀地拌在蓖麻油(或洗洁精)内,然后放到点电荷电场中,
观察花粉的排列形状.
(2)将两块相互平行、比较靠近的金属板,分别接到起电机的两个放
电球上,两板之间形成匀强电场.将拌有花粉的蓖麻油容器放进电场中.
观察到的部分现象如图所示:
从图上我们清楚地看到花粉在电荷周围规则排列,这是否说明带
电体周围电场线是客观存在的?
答案:不是.花粉只是模拟了电荷周围电场线的分布.电场线只是为
所以 EB=9×10 ×
方向由 A 指向 B.
22
5
N /C =4.5×10 N /C ,
(3)由库仑定律
-4
-5
Qq'
9 2×10 ×4×10
F'=k r2 =9×10 ×
22
N =18 N .
方向由 A 指向 B.
F' Q
E=q'=kr2=4.5×105 N /C ,
方向由 A 指向 B.
(4)因 E 与 q 无关,q=0 也不会影响 E 的大小与方向,所以拿走 q 后电
荷,它们相距 r= 2 m 而静止,且都在真空中,如图所示.求:
(1)q 受的电场力.
(2)q 所在39;=4×10 C 的正点电荷,再求 q'受力及 B 点的电场强

电场强度 课件


三、对电场线的理解 1．电场中任何两条电场线都不能相交，电场线也不闭合。 因为电场中任一点的场强的大小和方向都是惟一确定的，如果 两条电场线相交，就不能惟一地确定出场强的方向，同时在相 交点处电场线密不可分，因而也不可能反映出场强的大小。 2．电场线是为了描述电场而引入的一种假想曲线，实际 上电场中不存在电场线。 3．不可能在电场中每个地方都画出电场线，两条电场线 间虽是空白，但那些位置仍存在电场。
解析：由速度—时间图象可知，电荷的速度越来越大，且 加速度也是越来越大，故电荷在运动过程中，应受到逐渐增大 的吸引力作用，所以电场线的方向应由 B 指向 A。由于加速度 越来越大，所以电场力越来越大，即 B 点的电场强度应大于 A 点的电场强度，即 B 点处电场线应比 A 点处密集。所以正确 答案为 C。
适用范围
一切电场 真空中点电荷的电场
公式 比较内容
E＝F/q
E＝kQ/r2
Q 或 q 意义
q 表示引入电场的检 Q 表示产生电场的点
验(或试探)电荷的电 电荷的电荷量
荷量
关系理解
E 用 F 与 q 的比值来 E 不仅用 Q、r 来表
表示，但 E 的大小与 F、q 大小无关
示，且
E∝Q，E∝r12
[特别提醒]点电荷和检验电荷两个概念有同、有异。相同 的是它们的几何线度都必须足够小，小到在我们研究范围内可 以忽略；不同的是点电荷并不要求电荷量充分小，而检验电荷 的电荷量一定要充分小。
答案：C
点评：如果对 v－t 图象的斜率即加速度值理解不够，就 不能得出电荷加速度变大的结论，而得不到正确的结果。
题型3 电场强度的叠加 如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q 和－
Q 的点电荷 A、B 相距 r，则：

电场强度课件

切线意 为该点的电场强度方向,
子在该点的速度方向,受力方
义
也是正电荷在该点的受力
向与速度的方向不一定相同
方向
2.几种常见电场线的比较
类
图形
型
(光芒四射
发散状)
特点
(1)离点电荷越近,电场线越密集,
电场强度越强。
(2)若以点电荷为球心作一个球
面,电场线处处与球面垂直,在此
球面上电场强度大小处处相等,
大小,则在 x 轴上(
)
A.E1=E2 的点只有一处,该点合电场强度为零
B.E1=E2 的点有两处,一处合电场强度为零,另一处合电场强度
为 2E2
C.E1=E2 的点有三处,其中两处合电场强度均为零,另一处合电
场强度为 2E2
D.E1=E2 的点有三处,其中一处合电场强度为零,另外两处合电
场强度均为 2E2
电场的性质。
预习交流 2
本节我们用来定义电场强度的方法叫比值定义法,想一想:我们
还学过哪些用比值定义的物理量?它们有什么共同点?
答案:在物理学中,常常用比值定义物理量,用来表示研究对象的
某种性质。例如,用质量 m 与体积 V 的比值定义密度 ρ,用位移 x 与
时间 t 的比值定义速度 v,等等。共同特点是被定义的物理量均与定
但在一些地方有人我行我素,电网捕鱼仍旧猖獗,对水生资源造成了
极大损害。那么你知道电网为什么能捕鱼吗?电网捕鱼对生态环境
造成的危害有哪些吗?
答案:电网捕鱼是利用两电极间产生的强大的电场将鱼、虾等水
生资源电晕而“一网打尽”。电网捕鱼可以在一定范围内,将所有水生
动物都一起电晕或电死, “鱼子鱼孙”一窝端,会造成渔业资源枯竭,

电场、电场强度课件


答案: （1）EA=8kq2/r2 （2）离q距离为r/4
例: 如图所示，点电荷q与9q静止于真空中， 相距r，它们均为正电荷，求:
习 （1）连线中点A的场强EA；
（2）求场强为0的点位置。
题
A
q
r
9q
课堂训练
2.真空中有一电场，在电场中的P点放一电 量为 4×10-9C的试探电荷，它受到的电场 力2 ×10-5N，则P点的场强度 5×103 N/C； 把试探电荷的电量减少为2 ×10-9C，则检 验电荷所受的电场力为1×10-5 N。 如果把这 个试探电荷取走，则P点的电场强度5×为103 N/C
6.正点电荷与带负电金属板间的电场线分布
的平面图
关于点 电荷到
相吸状
天 女
金属板
散
的垂线
花
为对称
轴的轴
垂
对称图
柳
形.
起始于正电荷, 终止于负电荷. 电场线与金属板的 表面处处垂直.
点电荷与带电平板的电场线分布
电场线是电荷的运动轨迹吗?
正点电荷
正点电荷
V0≠0
F + V0=0
+
F
此时轨迹与电场 此时轨迹是曲线,与
确的是：（ C ）
A、EA一定大于EB
B、因电场线是直线，所以是匀强电场，
故 EA=EB
C、A点电场方向一定由A指向B
D.AB两点的场强方向不能确定
A
B
例3: 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: （ C ）
P
Q
E+
P
＋Q1
−Q2

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？
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万有引力 vs. 静电力
q1 + F
m1
F - q2
m2
Felec
k
q1 q2 r2
Fgrav

G
m1m2 r2
r Felec k q1 q2 Fgrav G m1m2
电子:
q 1.61019 C m 9.11031kg
Felec 4.17 1042 Fgrav
说明：静电力的两个基本特性：①是有心力；②平方反比律
e ＝1.602×10－19C，其大小为电子所带 电量的绝对值。
一、电荷
关于电荷的量子性
实验： 1899年，汤姆逊证实电子的存在、测得电子的荷质比； 1909年，密立根油滴实验，
1917年测得电子电荷值为(1.591±0.002)╳10-19C
夸克模型
+ 质子
中子
(+2/3 e )+ (+2/3 e )+( -1/3 e)= +e
电磁学
• 研究对象： 主要是电磁现象及其规律
• 研究方法： 从实验出发，抽象出概念，总结出定律
，在此基础上用严密的逻辑推理，证明 定理，再将定律和定理用于实际。
第一章 静电学的基本规律 知识结构图
实验定律
静电力叠加原理
库仑定律
数
电势叠加原理
高斯定理 学
场强叠加原理
环路定理 演 绎
概
点电荷
念
电场
电场强度、电势、 电通量、静电能
一、电荷
1、电荷及其种类
（1733年 杜菲
▲实验结果：两种电荷；
“松脂电”和“玻璃电 ）
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
?? ? 橡胶棒
橡胶棒
玻璃棒
?? ? 橡胶棒
一、电荷
1、电荷及其种类
▲（美）富兰克林规定：室温下表面光滑的玻璃 与丝绸摩擦后，玻璃所带的电荷为正电荷。
+ ++ - --
玻璃棒 橡胶棒
过程，系统的总电量不变。是自然界的一个普遍 规律。
二、库仑定律
1、点电荷（P6）（理想化模型）
▲ 带电体本身的几何线度比它与其它带电 体之间的距离小得多，在研究它与其它带电体 的相互作用时，可把它当作一个几何点处理。
注意：相对而言。
----带电的点
模型的实际意义： 点电荷的规律是最基本的。
A、 有些带电体可看作点电荷。 B、一般带电体可看作由无数点电荷组成。
F1
q1
q
实验结果：
q F2
q2
q1
q?
q2
两点电荷间的作用力不因第三个电荷的存在而改变。
二、库仑定律
▲ 3、静电力叠加原理 （P9） --实验定律
任一点电荷所受到的力等于所有其它点电 荷单独作用于该点电荷的库仑力的矢量和。
F1
q F2
q1 F
q
F Fi
三、电场和电场强度
两个带电体并不接触，但它们之间 却有相互作用力，这种作用是如何传递 的？
二、库仑定律
2、库仑定律 （P6-7）
（1785年，法国科学家，库仑，扭秤实验）
▲ 真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力：
（1）同号电荷相斥，异号电荷相吸； （2）方向沿两点电荷的联线； （3）大小正比于每个点电荷电量的多少； （4）大小反比于两点电荷之间距离的平方。 历史： 类比万有引力定律；富兰克林“空罐 实验”；普利斯特利猜测平方反比关 系；卡文迪许“同心金属球实验 ”
参考书
1 电磁学----梁灿彬 2 电磁学（第二版）——张三慧 3 电磁学----赵凯华 4 费曼物理学讲义(第二册)----费曼
目录
第1章 静电学的基本规律 第2章 静电场与导体 第7章 物质中的电场 第3章 稳恒电流 第4章 稳恒电流的磁场 第8章 物质中的磁场 第5章 随时间变化的电磁场 麦克斯韦方程 *第6章 匀速运动电荷的电场与磁场 *第9章 交流电路
k：比例系数，值取决于式中各量的单位k 9 109 N m2 / C 2
ε 0 ：真空介电常数 0 8.85 1012 C 2 /( N m2 )
二、库仑定律
F12

k
q1q2 r122
er12

1
4 0
q1q2 r122
er12
注意：
两电荷同号，相斥， F 和 er 同向； 两电荷异号，相吸， F 和 er 反向。
二、库仑定律
库仑定律适用条件：
（1）惯性系； （2）在介质中也成立（单计算两点电荷间的库仑 力时）； （3）点电荷； （4）施力电荷必须静止，当两个电荷的相对运动 速度远小于光速时，也近似成立。
（5）1017 m r 107 m
二、库仑定律
当空间存在两个以上的点电荷时， 点电荷受到的静电力如何计算？
第一章
第一章 静电学的基本规律
讨论处在真空中的静止电荷及其电场。
• 电荷 • 库仑定律 • 电场和电场强度 • 高斯定理 • 电势 • 静电能
一、电荷
1、电荷及其种类
▲ 利用丝绸摩擦玻璃棒，结果发现经摩擦后的 玻璃棒能吸引轻小物体，我们就称玻璃棒带了电 荷。
摩擦起电
西汉末年（公元前20年） “电”electricity这个字 起源于希腊文的“琥珀分布在
带电体上。在阐明某些宏观现象的微观本质时，需要从电荷 的量子性出发。
一、电荷
2、电荷的基本性质
▲（3）相对论不变性（P5）： 不同惯性系中观察者对电荷进行测量所得
到的量值都相同。
▲（4）电荷守恒定律（P5）： 对于一个孤立系统，不论其内部进行什么
二、库仑定律
▲
F 12

k
q1q2 r122
er12

1
4 0
q1q2 r122
er12
矢 量 式
F12
q1
+
er 1 2
q2
+
F21
各量含义：
r12
q1,q2：两点电荷的电量。单位(SI)：库仑，1C = 1A.s
err112：2：两单点位电矢荷量间，的其距方离向从施力电荷指向受力电荷
(+2/3 e )+( -1/3 e )+( -1/3 e)=0
前沿：近代物理从理论上预言基本粒子由夸克组成，分为 上夸克、粲夸克、底夸克（2e/3）；下夸克，奇夸克、顶 夸克(-e/3)，但至今尚未发现自由的单个夸克， 只有2个 或3个夸克的集合体才能处于自由状态， —“禁闭”
一、电荷
关于电荷的量子性
一、电荷
1、电荷及其种类
注意： （1）哪种电荷为正，是人为规定的。 （2）摩擦起电过程很复杂，两物体摩擦后带何 种电荷由许多因素决定，如表面的杂质层、物体 的温度、物体表面的光洁程度……
一、电荷
2、电荷的基本性质
▲（1）同性相斥，异性相吸
▲（2）量子性（P2）：物体的带电量（Q或q）总是 基本电荷（基元电荷）e的整数倍。