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课件网) 1.表达式:E=k 。适用条件:真空中的静止点电荷。 2.公式表明:点电荷Q产生的电场中任意点的电场强度的大小,与点电荷的电荷量成正比,与该 点到点电荷距离的平方成反比。 3.方向:沿某点和Q的连线,Q为正电荷时,沿连线向外,Q为负电荷时,沿连线向里。如果以Q为 中心,r为半径做一球面,则球面上各点的电场强度大小相等。 知识点2 场强叠加原理 当有多个点电荷同时存在时,电场中任一点的电场强度等于各个点电荷各自在该点产生的电 场强度的矢量和,这个结论叫做场强叠加原理。 第4节 点电荷的电场 匀强电场 知识 清单破 知识点 1 点电荷的电场 当有多个点电荷同时存在时,电场中任一点的电场强度等于各个点电荷各自在该点产生的电 场强度的矢量和,这个结论叫做场强叠加原理。 知识点 2 场强叠加原理 1.定义:电场中电场强度的大小和方向都处处相同的电场。 2.特点: 匀强电场是大小和方向都相同的电场,故匀强电场的电场线是平行等间距的直线。 3.实例:相距很近、带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场(边缘除外),可以看做匀 强电场。 知识点 3 匀强电场 1.公式E=k 对于任何静电场都成立。 ( ) 2.若空间只有两个点电荷,则该空间某点的场强等于这两个点电荷单独在该点产生的电场强 度的矢量和。 ( ) 3.由E=k 知,在以Q为球心、r为半径的球面上,各处场强相同。 ( ) 4.电场线是平行直线的电场一定是匀强电场。 ( ) 5.在计算式E=k 中,当r→0时,电场强度E将趋近于无穷大。 ( ) 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ” 。 √ 因为当r→0时,电荷量为Q的物体就不能看做点电荷了,计算式E=k 也就不适用了。 提示 讲解分析 1.求解电场强度常用的几种方法 有一类产生电场的场源,电荷均匀分布在特定形状的连续带电体中,求解其所产生的电场,需 要用到某些特定的方法,有补偿法、微元法、对称法、等效法等。 (1)补偿法:当所给的带电体不是一个完整的规则物体时,将该带电体割去或增加一部分,组成 一个规则的整体,从而求出规则带电体在某点产生的电场强度,再通过电场强度的叠加求出 待求不规则物体在该点产生的电场强度。应用此法的关键是“割”“补”后的带电体应当 是我们熟悉的物理模型。静电场中一般对部分球面、部分圆环、有缺口的其他均匀带电体 采用补偿法计算电场强度。 疑难 情境破 疑难 对点电荷电场及场强叠加原理的理解及应用 (2)微元法:微元法是将带电体分成许多电荷元,每个电荷元看成点电荷,先根据点电荷场强公 式求出每个电荷元在某点处产生的场强,再结合对称性和场强叠加原理求出该点的合场强。 如求解均匀带电圆环、带电平面、带电直杆等在某点产生的场强问题,可采用微元法。如 图,求解均匀带电圆环在P点产生的场强时,先将圆环等分成n段,每段看成点电荷,求每段在P点 的场强,然后进行场强叠加。 (3)对称法:研究物理问题时,常利用研究对象的对称性来分析和处理问题。在静电场中,常直 接利用空间上对称分布的电荷形成的电场具有对称性的特点,将复杂的叠加计算问题简化。 如上图中,假设在带电圆环另一侧对称位置有一点M,根据对称性就可知M点的场强和P点的场 强大小相等、方向相反。 2.电场强度公式E= 与E=k 的比较 公式 E= E=k 公式分析 q是试探电荷的电荷量,本式是测量或计算电场强度的一种方法 Q是场源电荷的电荷量,Q与r都是电场强度的决定因素 物理意义 是电场强度的定义式 是真空中点电荷电场强度的决定式 引入过程 由比值法引入,E与F、q无关, 反映某点电场的性质 由E= 和库仑定律导出 适用范围 适用于一切电场 真空中静止的点电荷产生的 电场 典例 如图所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R【1】,圆心为O,P为垂直于圆环平面中心 轴上的一 ... ...
