沪科版（2020）必修第三册第三节 电场力 电场强度公开课课件ppt

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电荷间的相互作用如何传递？
如何定量描述电场力的性质？
是否能产生电场强度处处相同的电场？
上海科技馆智慧之光展区内有一“怒发冲冠”的项目，通过2×105V的高压演示了静电现象站在绝缘地板上的长发女士,手摸着范德格拉夫起电机的金属球罩，范德格拉夫起电机产生大量电荷，这位女土的长发就会立刻张开，呈现了怒发冲冠的情景。
脚踢球，脚对球的力直接作用在球上。
脚与球之间必需接触才能发生作用。
而电荷之间却不必接触也能发生作用。
它们之间的相互作用是通过什么作用的呢？
在电荷的周围存在着由它产生的电场，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。
19世纪30年代，法拉第提出：在电荷的周围存在着由它产生的电场，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。
电场以及磁场已被证明是客观存在的，并且是互相联系的，统称为电磁场。
2、任何带电体的周围都存在着电场。
4、电场力：电场的基本性质是能够对放入其中的电荷有力的作用，这种力就叫做电场力。
1、电场： 带电体周围空间存在一种物质，这种物质称为电场。电场是看不见摸不着,但是客观存在的，是一种特殊物质形态。
3、静电场： 静止的电荷产生的电场叫做静电场。
1、电场线： 电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，这样的曲线叫做电场线。 (电场线是假想的，实际电场中并不存在.)
我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？
2、电场线的特征（1）静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点.（电场线总是从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷）
（2）电场线不会相交，也不会相切（3）电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱（4）电场线是假想的，实际电场中并不存在（5）电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
如图9-17所示，把奎宁(一类植物树皮中的生物碱}的针状出体或头发屑悬浮在蓖麻油或洗洁精中，加上高压电极。电极是电荷集中的地方，其周国存在电场。我们将看到，针状晶体或头发屑因受到电场力的作用而有规律地排列。它们的排列走向顺着电场力的方向，从而可以形象地模拟静电场电场力的大致分布，好像一条条的曲线。
如图9-18所示的典型电场线分布有何特点?如何与如图9-17所示的模拟电场线相对应?
3、常见电场中电场线的分布及特点
正、负点电荷的电场中电场线的分布
a、近密远疏，近大远小b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。c、不存在场强相同的点(即点电荷周围找不到场强相同的两点)
平行的、等间距的、同向的直线
为什么任意两条电场线不相交吗?
如果相交，交点就会有两个切线，也就会有两个场强方向。而同一点场强大小方向是唯一的。
电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀疏的地方，场强越小。
注意：电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。
4、电场线与电荷的运动轨迹的关系
电场线不是电荷的运动轨迹，因为运动轨迹的切线方向是速度的方向，而电场线的切线方向是正电荷的受力方向和加速度方向（负电荷则相反）。
要使两条曲线能重合，要同时满足一些特殊条件，例如：①电场线是直线；②电荷初速度为零或初速度方向与电场线在同一直线上；③电荷只受电场力作用。
例1、关于电场，下列叙述正确的是(　　)A．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同B．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C．电场中某点放入试探电荷q，该点的场强E＝F/q，取走q后，该点场强不变D．电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大
例2、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图所示．则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的(　　)
电荷的速度、加速度越来越大，故电荷一定向电场线密集的地方移动，所以A、B错误
电荷为负电荷，受力应该逆着电场线，故C正确，D错误
电量比较小、体积比较小
检验电荷：电量很小（不影响源电荷的电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷。
q—试探电荷（检验电荷）
1、电量很小（不影响原电场）2、体积很小（可以精确测量）
Q——场源电荷（产生电场的电荷）
检验空间是否存在电场？
想一想：电场有强弱吗？
同一试探电荷在电场中不同位置受力不同
实验结论：电场的强弱与 有关
不同试探电荷在电场中同一位置受力不同！
实验结论：不同试探电荷受到的电场力还与试探电荷的 有关
在某场源电荷Q周围产生的电场内同一直线上A、B、C、D四个位置分别放上试探电荷，请补充完成下表
问题1： A、B两位置中哪个电场强？
问题2： C、D两位置中哪个电场强？
问题3： B、C两位置中哪个电场强？
应该用怎样的方式来表示‘电场强弱’？
电场力不能表示电场的强弱
点电荷Q周围A点处放入不同的试探电荷，请根据已学知识以及对电场强弱的猜想补充完成下表：
点电荷Q周围D点处放入不同的试探电荷，请根据已学知识以及对电场强弱的猜想补充完成下表：
牛每库（N/C）；伏每米（V/m）；1V/m=1N/C
放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值(电场强度简称场强)
E与F成正比，与q成反比？
反映电场强弱的物理量，某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。（描述该点电场强弱和方向，场强反映电场的力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关 。 ）
电场强度由电场中的位置决定，跟试探电荷的电量及受力无关，是反映电场自身性质的物理量。
结果表明，在电场中的同一点，电场强度是恒定的；在电场中的不同点，电场强度一般是不同的。
按照规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的电场强度方向相反。
5.电场强度的方向——矢量性
　　物理学中规定，电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同．
即：电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同；跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反。
（3）由电场本身的性质决定，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。
（2）电场强度是反映电场强弱和方向的物理量，大小表示单位电荷受到的力。
（4）电场力：F=qE
仅指电荷在电场中的受力
是反映电场本身的力的性质的物理量，其大小表示电场的强弱
E的大小只决定于电场本身，与电荷q无关
F的大小由放在电场中某点的电荷q和该点的场强E共同决定
E是矢量，其方向与正电荷(+q)在该点受到的电场力的方向相同
F是矢量，其方向对于正电荷(+q),F与E同向；对于负电荷(-q),F与E反向 
想一想：点电荷是最简单的场源电荷，它激发的电场有什么特点呢？
如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等。
2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷 负点电荷电场方向指向电荷
只适用于真空中静止的点电荷
画出A、B处点电荷的受到的静电力的方向
并画出A、B处的电场强度方向
2、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（ ） A、 若放在P点的检验电荷的电量减半，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。
电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这种电场叫做匀强电场。
a、匀强电场的电场线是相互平行且等距的直线.b、电场线的疏密程度相同，即电场线分布均匀.
★两块等大、靠近、正对的平行金属板，带等量异种电荷时，它们之间的电场除边缘附近外（忽略边缘效应）就是匀强电场。