幻灯片 13 电场强度
第一章 静电场
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幻灯片 2学习任务
1、知道电场线的特点和常见电场的电场线分布
2、知道匀强电场的概念及其电场线特点
3、会求解有电场力参与的力学问题
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幻灯片 3课前预习
1、什么是电场线?如何用电场线形象描述电场?
2、请画出正点电荷、负点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷电场线的分布。并说出有何特点?
3、什么是匀强电场?匀强电场电场线分布特点?
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幻灯片 4例1:关于电场线,下述说法中正确的是 ( )
A、电场线是客观存在的
B、电场线与电荷在电场中运动的轨迹是一致的.
C、电场线上某点的切线方向与电荷在该点受电场力方向可以不同.
D、沿电场线方向,场强一定越来越大.
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幻灯片 5例2:在场强为E,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球(可视为点电荷),电量分别为+2q和-q.用长为的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O处,整个系统处于平衡状态,如图所示,重力加速度为g,则细线对O点的作用力等于多少?
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幻灯片 6观察
脚踢球,脚对球的力
直接作用在球上.
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幻灯片 7观察
汽车拉拖车,
汽车对拖车的拉力
是通过绳子作用的。
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幻灯片 8分析
两电荷间相互作用时不直接接触,它们之间的相互作用也是通过别的物质作用的,这就是电场。
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幻灯片 9
电场
B电荷
法拉第认为电荷周围存在一种特殊的物质
----电场
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幻灯片 10电场
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幻灯片 11电场
电荷间的相互作用力是通过电场发生的。
电场对放入其中的电荷有力的作用,表明电场是真实存在的一种物质。
电场是一种特殊的物质,并非有分子、原子组成,但客观存在。
我们怎样研究电场?
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幻灯片 12
研究方法
基本性质(着手)
电荷受力
认识电场
(试探电荷)
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幻灯片 13
试探电荷
试探电荷(检验电荷):用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的带电小球。
源电荷
试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小,对金属球A上的电荷分布不产生明显的影响,从而原来的电场不因试探电荷的出现有明显的变化。
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幻灯片 14观察
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幻灯片 15思考
有这个现象我们得到什么结论?
可否用试探电荷受到的电场力大小来表示?
电荷受到的静电力的大小与电荷所处的位置有关,表明电场强弱与位置有关。
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幻灯片 16推演
q1
r
A
q2
q3
+Q
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幻灯片 17电场强度E
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。E=F/q
2.单位:伏/米(v/m) 1伏/米=1牛/库
3.方向:电场中某点正电荷受力的方向为该点场强方向
4.理解: (1)它能反映电场力的性质,与放入的电荷无关,由电场本身决定。
(2)知道某点场强E,任意电荷q受力:F=Eq
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幻灯片 18点电荷的电场强度
电场强度的大小跟试探电荷没有关系,那与什么有关呢?
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幻灯片 19点电荷的电场强度
1.点电荷场强大小:E=
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中心
3.适用条件:真空中点电荷
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幻灯片 20点电荷的电场强度
电场强度的大小与方向跟检验电荷的有无、电量、电性没有关系。
电场强度的大小只由源电荷和场点到场源的距离来决定的。
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幻灯片 21思考
如下图,如何求P点的电场强度?
+ Q1
- Q2
P
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幻灯片 22电场强度的叠加
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幻灯片 23电场强度的叠加
电场的叠加:
在几个点电荷共同形成的电场中,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。
场强是矢量,可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。
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幻灯片 24例题
例:如图所示,真空中有两个点电荷Q1 =+3.0×10-8C和Q2 =-3.0×10-8C,它们相距0.1m, A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m 。求:
(1)电场中A点的场强。
(2)在A点放入电量q=-1× 10-6C ,求它受的电场力。
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幻灯片 25练习1
1.下列说法中正确的是( )
A.电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B.电场中某点的场强等于F/q,但与试探电荷的受力大小及带电量无关
C.电场中某点的场强方向即正试探电荷在该点的受力方向
D.公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的
BC
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幻灯片 26练习2
3、电场中有一点P,下列说法正确的是( )
A、若放在P点电荷的电量减半,则P点的场强减半.
B、若P点没有检验电荷,则P点的场强为零.
C、P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大.
D、P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向.
C
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幻灯片 27练习3
2.下列说法中正确的是:[ ]
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
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
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,此场对q1作用的电场力F=q1×kq2/r2,同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小,此场对q2作用的电场力F=q2×kq1/r2
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
ACD
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幻灯片 28
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