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课件网) 第一章 静电力与电场强度 第3节 电场与电场强度 电荷间并没接触,但有力的作用,靠什么传递? 生活中的两类力: 1.接触力(例:弹力、摩擦力) 2.非接触力(例:重力、库仑力) 毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细水流,细水流会改变方向 1.产生:英国科学家法拉第认为电荷周围存在电场(传递电荷间相互作用力的一种特殊物质,客观存在) 2.基本性质:对放入其中的电荷有力的作用,即电场力。 B电荷 A电荷 电场 3.静电场:静止电荷产生的电场。 知识点一:电场及电场力 法拉第 (2)电场以及磁场已被证明是一种客观存在。场具有能量,也是物质存在的一种形式。 4.说明: (1)只要是带电体,周围都能产生电场。电场对于电荷的作用实际是电场与电场的相互作用。 电场对电荷有力的作用,怎样描述这种作用呢? 知识点二:电场强度 产生电场的那个电荷称为———场源电荷 (源电荷) 试探电荷: 场源电荷: 在电场中放入一个带电小球检验电场的存在与强弱,我们把它称为———试探电荷(检验电荷) →不影响原来电场 q 场源电荷 Q 试探电荷 r 电量少 体积小 →能看做点电荷 F 情境:如图,场源是带正电荷的球体。如何确定其周围电场中各点电场的强弱? 拿同一试探电荷在P1、P2进行检验, P2处的细线偏离竖直方向的角度更小,所以P2点电场比P1点电场弱。说明电场的强弱与场中位置有关。 思考1:怎样区别P1、P2的电场强弱?这说明电场强弱与什么有关? 思考2:能否用电场力的大小表示电场的强弱? 我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱,因为对于电荷量不同的试探电荷,即使在电场的同一点,所受的静电力也不相同。 须找一个与试探电荷无关而由电场决定的物理量! F3=k 猜测:试探电荷在电场中某点受到的静电力F与试探电荷的电荷量q成正比。 Q q A + F r 如图所示,在场电荷Q 形成的电场中A 点,分别放一试探电荷+q , +2q , +3q ,分别计算检验电荷所受的电场力大小和F / q 的比值。 3q 2q q F / q 电场力 F 检验电荷 的电荷量q k 2k 3k k k k 在电场中的同一点,比值F/q是恒定的。 电场各点本身的性质 1.定义:放入电场中某一点的试探电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值叫该点的电场强度,简称场强,用E表示。 2.表达式: 3.单位: 定义式,适用于任意电场 (比值法定义) 注:电场中某点的电场强度E是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。电场中不同的地方,电场强度一般是不同的。 负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。 4.场强的矢量性: +Q +q F E -Q +q F E +Q -q F E E -Q -q F 电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。 例题:地球周围存在电场。电荷量为1.0×10-7C的试探电荷在地球表面某处受到的电场力的大小为1.5×10-5N,方向竖直向下。求该点的电场强度。 解:已知电荷量q= 1.0×10-7C,电场力大小F=1.5×10-5N。 设电场强度大小为E,由电场强度定义式得 该点电场强度的方向竖直向下。 电场强度是矢量。求解电场强度时,如果没有明确要求,不仅要求出其大小,还要确定其方向。可将电场力和电荷量的绝对值代入公式E=计算电场强度的大小,再根据电荷受力的方向判断电场强度的方向。 策略提炼 思考:如何形象的反映和描述抽象的电场呢? 电荷间的电场分布 在装有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些细小的头发屑,再加上电场,头发屑会重新排列。图(a)是头发屑在一对等量异种电荷形成的电场中的排列情况,图(b)是头发屑在一对等量同种电荷形成的电场中的排列情况。这两幅图分别有什么特点? 头发屑的排列与两个 ... ...