1、第一章 电荷与电场3 电 场第一章 电荷与电场 1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的 2.理解电场强度,会根据电场强度定义式进行有关计算 3.知道用电场线可以形象地表示电场的方向和强弱 4.知道电场线的特点和匀强电场的特点一、电场概念的引入电场是电荷周围存在的一种特殊物质,电场的最基本性质之一是对放入其中的电荷有_电荷之间是通过_发生相互作用的力的作用电场二、电场强度1物理意义:描述电场具有_的性质的物理量2定义:在电场中某点放入一个检验电荷,它所受到的_与其_的比值,叫做这一点的电场强度3公式:_4单位:_符号:_力电场力电荷量EF/q牛/库N/C5方向:电场强度是矢量,不仅有_,还有_
2、物理学上规定:电场中任一点电场强度的大小和方向与单位正电荷在该点所受电场力的大小和方向相同,那么_所受电场力的方向与该点场强的方向相反大小方向负电荷三、电场线1概念为了直观形象地描述电场中各点电场强度的分布,在电场中画出一系列曲线,曲线上每一点的切线方向表示该点的_方向电场强度2电场线的性质(1)电场线从_发出(或者无穷远处),终止于_(或者无穷远处)(2)电场线不会_(3)电场线密的地方,场强_;电场线疏的地方,场强_正电荷负电荷相交大小3几种常见电场的电场线分布(如图所示)4匀强电场(1)定义:如果在某区域中电场强度的_与_处处都相同,那么这个区域的电场叫做匀强电场(2)电场线:匀强电场的
3、电场线是一组方向相同_的平行直线(3)近似匀强电场:带有_电荷的两块平行金属板之间的电场(除金属板边缘外)大小方向等间距等量异种 对电场强度的理解1定义式 EFq适用于任何电场,可以求任何电场中某点的场强;电场中某点的场强由电场本身决定,与该点所放电荷的电荷量无关,与是否存在检验电荷无关2电场强度是矢量在同一空间内,如果有几个静电荷同时产生电场,那么此空间内某一点的场强为各电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和 在真空中 O 点放一个点电荷 Q1.0109 C,直线MN 通过 O 点,OM 的距离 r30 cm,M 点放一个点电荷 q1.01010 C,如图所示,求:(1)q 在 M 点受到
4、的作用力(2)M 点的场强(3)拿走 q 后 M 点的场强(4)如果把 Q 换成1.0109C 的点电荷,情况又如何?解析(1)q 在 M 点受到的电场力由库仑定律可得 FkQqr2 9.01091.01091.010100.32N 1.0108 N,方向由 M 指向 O.(2)M 点的场强 EFq 1.01081.01010 N/C100 N/C,方向由 M 指向 N.(3)拿走 q 后 M 点的场强不变,场强与试探电荷 q 无关(4)若把 Q 换成1.0109 C 的点电荷,各处的场强大小不变,但方向与原来相反答案 见解析 1.在电场中某一点,当放入正电荷时其受到的电场力方向向右,当放入负
5、电荷时其受到的电场力方向向左下列说法正确的是()A当放入正电荷时,该点的场强方向向右,当放入负电荷时,该点的场强方向向左B只有在该点放入电荷时,该点才有场强C该点的场强方向一定向右D关于该点的场强,以上说法均不正确解析:选 C.电场是一种客观存在的物质,一旦电场确定,则电场中任何一点的电场强度的大小和方向就被确定,与放入电场中电荷所带的电性,电荷量的多少和是否在该点放入电荷无关电场中任何一点电场强度的方向规定为正电荷在该点受力的方向,与负电荷受力的方向相反,综上所述,正确选项为 C.对电场线特点的考查几种典型电场的电场线:1点电荷形成的电场的电场线(1)分布图(如图所示)(2)特点离点电荷越近
6、,电场线越密集,场强越强在带正(负)点电荷形成的电场中,不存在电场强度相同的点若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上电场强度的大小处处相等,但方向各不相同2等量异种点电荷形成的电场的电场线(1)分布图(如图所示)(2)特点两点电荷连线上各点,电场线的方向从正电荷指向负电荷,场强的大小也可以进行计算两点电荷连线的中垂线(面)上,电场线的方向均相同,且总与中垂线(面)垂直在中垂线上到 O 点等距离处各点的电场强度的大小相等(O 点为两点电荷连线的中点)在两点电荷连线的中垂线(面)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂线(面)垂直,因此在两点电荷连线的中垂线(面)上移动电荷时电场力
7、不做功3等量同种点电荷形成的电场的电场线(正电荷为例)(1)分布图(如图所示)(2)特点两点电荷连线的中点 O 处无电场线,故此处电场强度为零中点 O 处附近的电场线非常稀疏,但电场强度不为零在两点电荷(等量正电荷)连线的中垂线(面)上的电场强度的方向总沿两点电荷(等量正电荷)连线的中垂线(面)远离 O点在两点电荷(等量正电荷)连线的中垂线(面)上从 O 点到无穷远处,电场线先变密后变疏,即电场强度先变大后变小4匀强电场的电场线(1)分布图(如图所示)(2)特点:一系列分布均匀的平行直线 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷 a、b 所形成电场的电场线分布图,以下几种说法
8、中正确的是()Aa、b 为异种电荷,a 带的电荷量大于 b 带的电荷量Ba、b 为异种电荷,a 带的电荷量小于 b 带的电荷量Ca、b 为同种电荷,a 带的电荷量大于 b 带的电荷量Da、b 为同种电荷,a 带的电荷量小于 b 带的电荷量解析 电场线起于正电荷而止于负电荷,图中虽未标明箭头以表示起止方向,但其走向已表明两电荷必为异种电荷(当然,不能判断谁正谁负)从 b 处电场线密集知该处场强较之a 处大,则 b 电荷电荷量大于 a 电荷电荷量答案 B2如图所示是某电场中的电场线,在该电场中有 A、B 两点,下列结论正确的是()AA 点的场强比 B 点的场强大BA 点的场强方向与 B 点的场强方
9、向相同C将同一点电荷分别放在 A、B 两点,放在A 点的加速度比放在 B 点的加速度大(不计重力)D因为 A、B 两点没有电场线通过,所以电荷放在这两点不会受电场力作用解析:选 AC.由电场线分布疏密,可判定 EAEB,故选项 A正确同一点电荷在 A、B 两点受到电场力 FAqEAqEBFB,根据牛顿第二定律可得 aAaB,故选项 C 正确电场线任意一点的切线方向与该点场强方向一致,由题图可以看出,A、B 两点的场强方向不可能相同,故选项 B 错误电场线实际并不存在,没有画电场线的地方,电场照样存在,放入其中的电荷也一定会受电场力作用,故选项 D 不正确本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放