3.电场强度(讲课).ppt

【思考】真空中两个等量异种点电荷AB相距4r，电荷量大小均为Q，已知AG=GO=OH=HB=EG=GC=r，试求G、H、J、K、O各点的电场强度大小和方向，并比较E和F，C和D的电场强度，归纳有什么特点？ 等量异种点电荷的连线上的场强特点 （1）连线上的场强方向从正电荷指向负电荷。 （2）连线上中点O处的场强最小，从中点向两侧逐渐增大。 （3）连线上关于中点O对称点上的场强相同。 （1）中垂线上的场强方向与中垂线垂直（与电荷连线方向平行），从正电荷指向负电荷。 （2）中垂线上中点O处的场强最大，从中点向两侧无穷远处逐渐减小。 （3）中垂线上关于中点O对称点上的场强相同。 等量异种点电荷的中垂线上的场强特点 小结：等量异种电荷关于中点O对称点上的场强 相同。 【思考】真空中两个点电荷AB相距2L，电荷量均为+q，在两电荷的连线中垂线上的某点P，则： （1）P点的场强沿什么方向？ （2）设PA与AB的夹角为θ，则P点的场强大小为多少？ (1)沿中垂线由中点O指向无穷远处。 等量同种电荷的叠加场 【思考】真空中两个等量同种点电荷AB相距4r，电荷量大小均为Q，已知AG=GO=OH=HB=EG=GC=r，试求CDEFGHJKO各点的电场强度大小和方向，并分析有什么特点？ 3.电场强度 一、电场 1、物理学史 问题：两物体间的万有引力是如何产生的呢？ 超距作用，即二者之间的作用力是超越了时间和空间直接发生的！不需要时间和媒介。 （牛顿） “没有其他物体做媒介，一个物体可以超越距离通过真空对另一物体作用……在我看来，这种思想荒唐之极。” 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物质作用的，这就是电场。 电场 B电荷 A电荷 法拉第认为电荷周围存在一种特殊的物质 ---电场 2.电场的概念 存在于电荷周围的一种特殊物质，它看不见、摸不着，但是客观存在的。 （1）任何带电体周围都存在电场。 （2）电场是一种物质，电磁场与普通物质一样具有动量和能量。 （3）电场的基本性质： 对处于电场中的其他电荷产生力的作用。 我们怎样研究电场？ 研究方法 基本性质 电荷受力 认识电场 （试探电荷） 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电荷。 源电荷 试探电荷的特点：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。 二 电场强度E 2.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 3.单位：牛/库，符号：N/C 4.方向：电场中某点正电荷受电场力的方向为该点场强方向 1.物理意义：描述电荷在电场中力特性的物理量，用于表示电场的强弱 注意 所有用比值方法定义的物理量都具有共同特点： 6.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 5.适用条件：任何电场 定义量与被定义量之间没有任何的关系。 练习1 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 已知电场中某点的电场强度为E＝4×104N/C,将电荷量为5×10－8C的正电荷放在该点，电荷所受的电场力为多少？将此电荷的电荷量减半，其电场力为多少？将此电荷移走，则该点的电场强度为多少？ 练习2 三、点电荷的电场 【思考题】怎样研究一个点电荷+Q，在其产生的电场中的A点的电场强度？ + Q A +q F A点的场强沿什么方向？若放入的是负的检验电荷，场强沿什么方向？ 1.点电荷电场的电场强度 （3）只适用于真空中静止的点电荷产生的电场。 （2）决定式：与场源电荷及位置有关。 （4）对于均匀带电球（或球壳）外部的电场，可以等效为一个全部电量集中于球心的点电荷产生的电场。 Q P r r P 【思考题】以点电荷为中心，做一个球面，则球面上各点处的电场强度有何特点？ 1.点电荷电场的叠加 当空间存在多个点电荷时，某点处的电场是各个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和。 【例题1】在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.求电场中A点的电场强度。A点与两点电荷的距离r相等，r=0.1m. + – A + – A E1 E2 E 练习3 下列说法中正确的是( ) A.电场强度反