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例如:压力,支持力,拉力和摩擦力等。 物体之间的相互作用,有的需要通过接触; 问题探究 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力。 公式: 作用力方向在它们的连线上。同性相斥,异性相吸。 静电力(库仑力) 不需要接触就可以产生 力的作用 电荷 电荷 物体之间的相互作用,有的不需要接触。 那么,没有接触的两个电荷之间的相互作用力是如何发生的? 问题探究 19世纪30年代,法拉第提出一种观念,认为在电荷的周围 存在着由它产生的电场(electric field),处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。 法拉第 Faraday (1791-1867) 让我们一起来想象这个“电场”: 1、看不见、摸不着;却是客观存在的物质。 2、只要存在电荷,它就存在。 电荷 电荷 对B作用 对A作用 电场 A B 产生 产生 B受到的力是A产生的电场对B的作用力 A受到的力是B产生的电场对A的作用力 一、电场 +Q - - - - - - - - - - + + + + + 即:任何带电体的周围都存在电场! +++++++ _ _ _ _ _ _ _ 一、电场 怎样检验空间中是否存在看不见又摸不着的电场呢? 我们利用电场的基本性质: 电场对放入其中的电荷有力的作用来检验。 即:把一个检验电荷放入场源电荷产生的电场中,看是否受到力的作用。 电场力 一、电场 认识检验电荷和场源电荷: 1、场源电荷:产生电场的电荷 2、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。 对检验电荷的要求: (1)电荷量应当充分小,放入电场之后,不致影响原来要研究的电场(即源电场)。 (2)体积要充分小,以便它在电场中有确定的位置,便于用来研究电场(源电场)中各点的情况。 一、电场 问题1:能否用电场力的大小表示电场的强弱? 不同的电荷在电场中同一点所受的电场力不同,但电场中同一点的电场的强弱是一定的, 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱。 一、电场 问题2 怎样描述电场的强弱呢? 实验表明: 1.电场中的同一点,不同电荷所受力不同,但比值F/q是一定的。 2.电场中不同的点,同一电荷所受力也不同,比值F/q一般是不同的。 结论: F/q能反映电场中某点的性质——电场的强弱。 一、电场 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,简称场强,用E表示。 2.定义式: (适用于一切电场) 3.单位: (N/C) , (V/m) ,1 V/m=1N/C 4.物理意义: 电场场强反映电场力的性质,由电场本身决定,与试探电荷是否存在、电荷的正负、电荷量的大小及受到的电场力都无关。 二、电场强度 +Q +q F E +Q -q F E 5.方向:物理学中规定,电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。与负电荷在电场中某点受到的电场力的方向相反。 -Q +q F E -Q -q E F 6.电场力:F=qE 二、电场强度 问题3 点电荷的场强如何? 利用电场强度定义和库仑定律,推导真空中点电荷周围某点的电场强度。 二、电场强度 1、决定式: Q :场源电荷 r :电场中某点到Q的距离 条件:只适用于真空中点电荷! 正电荷 发散 2、方向: + 负电荷 收敛 - 三、点电荷的电场 公式 适用范围 场强与电荷 定义式,适用于一切电场 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 3、 和 的区别: q是检验电荷,E与q大小、有无无关 例1、关于 ……①和 ……②,下列说 法中正确的是( ) (1)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中试探电荷的电量。 (2)①式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场电荷的电量。 (3)②式中,Q是放入电场中的试探电荷的电量。 (4)②式中,Q是场源电荷的电量。 A、(1)(3) B、(2)(3) C、(1)(4) D、(2)(4) C 例2、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 B 问题4 如何求电场中的合场强? 电场叠加原理: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。 四、电场的叠加 E1 E2 E +Q +Q E1 E1 E2 E2 E +Q -Q E1 E2 四、电场的叠加 例5、在真空
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