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§1.3 电场 电场强度
三、点电荷的电场强度
一、电 场
二、电场强度
四、电场的叠加
六、匀强电场
五、电场线
两电荷不直接接触,它们之间的相互作用是怎样产生的?
B
+
+
+
+
+
+
A
+
+
+
+
自己动手:尺子 纸屑
问题1 电荷之间的相互作用力是如何发生的?
1837年法拉第提出“场”的概念
电荷之间通过电场发生相互作用.
电场
1. 电场
定义:电场是看不见但确是客观存在的,一种特殊物质形态。
静电场
存在于静止电荷周围的电场称为静电场
3. 电场力
电荷间的相互作用力称为电场力。
4.电场的基本性质:
对放入其中的电荷具有力的作用(电荷和电荷间的作用力是通过电场来实现的)
一、电 场
问题2 怎样描述电场的强弱?
问题2 怎样描述电场的强弱呢?
同一点电荷距场源电荷不同位置的受力情况 不同.
能否用电场力的大小表示电场的强弱?
它们之间有什么规律吗?
二. 电场强度(E)
1.定义:放入电场中某点的试探电荷q,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。
3.单位:牛/库(N/C)
4.矢量性:
2.定义式:
电场中某点的场强方向规定为:
跟正电荷在该点所受电场力方向相同;
跟负电荷在该点所受电场力方向相反。
5.理解
(3)由电场本身的性质决定,与试探电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。
(2)电场强度是反映电场强弱和方向的物理量。
(4)用于求电场力:F=qE
根据场强的定义式E=F/q可以知道
A、电场中某点的场强跟放入该点的电荷所受的
电场力成正比,跟放入该点的电荷的电荷量
成反比
B、电场中的某一点,如果不放入检验电荷,则
该点的场强为零
C、电场中的某一点,如果不放入检验电荷,则
该点的场强为无穷大
D、电场中的某一点,不管放不放入检验电荷,
也不管检验电荷的电荷量是多少,该点的场
强都是一定的
答案 D
随堂练习
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 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 N。 如果把这个试探电荷取走,则P点的电场强度为 N/C。
5×103
1×10-5
5×103
强化
返回主题
点电荷在 r 处的电场强度大小为
三、点电荷的电场强度
在点电荷Q 形成的电场中,距Q 为 r 的P 点,检验电荷受到的电场力为
根据电场强度的定义,可知P 点的电场强度大小为
(Q表示场源电荷的电量)
点电荷的场强只有点电荷本身决定
解:(1)P 点的电场强度大小为
电场强度方向与放在 P 点的负点电荷所受电场力的方向相反。
在与场源电荷Q 相距 r = 30 cm 的P 点,q = 4.0×10-9 C 的负点电荷受到的电场力F = 2.0×10-5 N,方向指向Q , 如图所示。(1)求P 点电场强度的大小和方向;(2)Q 为何种电荷,其电荷量是多少?
典例
(2)因为场源电荷 Q 对负点电荷q 产生的是吸引力,因此,Q 应该是正电荷。
+
如果有几个点电荷同时存在,在几个点电荷共同形成的电场中,如何求某点的电场强度呢?
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。
四、电场的叠加
电场的叠加
矢量运算法则
平行四边形法则
四.电场的叠加
练习:
在电场中A处放点电荷+q,其受电场力为F,方向向左,则A处场强大小 ,方向为 ;
若将A处放点电荷为-2q,则该处电场强度大小为 ,方向为 。
向左
向左
随堂训练
练习 真空中,两个等量异种电荷电量
数值均为q,相距r 。两点电荷连线中
点处的电场强度的大小为
A、0 B、2kq/r2
C 、4kq/r2 D、 8kq/r2
答案 D
我们可以在电场中画出一系列带箭头的曲线,使这些曲线上每一点的切线方向, 都和该点的电场强度方向相同。这些曲线叫做电场线。
1. 电场线
五、电场线
如何形象的反映和描述抽象的电场呢?
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
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