1、任何力的作用都离不开物质,脚踢球,脚对球的力直接作用在球上,电荷之间的相互作用力是如何发生的？,3 电场强度,历史的进程,万有引力,不需要媒介,不需经历时间,超越空间直接发生,超距作用,静电力,电 场,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一种客观存在,并且是互相联系的,统称为电磁场。 本章只讨论静止电荷产生的电场,称为静电场。,媒介物 电场,电荷,电荷,电 场,2.定义:电场是看不见摸不着,但电场是客观存在的,是一种特殊物质形态。,3.基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用电场力。,1.任
2、何带电体的周围都存在着电场。,怎样描述电场的强弱?,电量比较小、体积比较小q,同一检验电荷距场源电荷位置不同的受力情况不同,能否用电场力的大小表示电场的强弱?,观察:它们之间有什么规律呢？,实验表明,类比:同一材料物质的实心物体,密度是一定的。在电场中的同一点,比值F/q是恒定的。,类比:不同材料物质的实心物体,密度一般是不同的。 在电场中不同的点,比值F/q一般是不同的。,类比:m/V能反映单位体积所含物质多少的性质密度。F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质电场的强弱,电场强度(E),1.定义:放入电场中某点的试探电荷q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。,3.单位:牛
3、/库(N/C)或伏/米(V/m) 物理意义?,4.矢量性:,2.定义式:,电场中某点的场强方向规定为：,跟正电荷在该点所受电场力方向相同;,跟负电荷在该点所受电场力方向相反。,比值定义法,5.理解:,(3)由电场本身的性质决定,与试探电荷的正负、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量。,(4)电场力:F= qE (决定式)。,(1) 为定义式,适用于一切电场。,用比值定义物理量:在物理学中,常常用比值定义一个物理量,用来表示研究对象的某种性质。,它们共同的特点:用比值定义的物理量只与比值有关,而与比值中的两物理量无关。,速度:,导体的电阻:,电场力与电场强
4、度的区别,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。,rA,A,+Q,EA,rB,B,EB,C,rc,E C,+q,+q,+q,点电荷电场强度,2.场强方向：,负点电荷电场方向指向电荷中心,点电荷电场强度,1.点电荷场强大小：,正点电荷电场方向背离电荷,注意:Q场源电荷;r到场源电荷的距离,如何求合电场场强？,结论:可以用矢量运算的平行四边形定则求合电场场强。,如何求合电场场强?,电场叠加原理:合电场E合是E1、E2为邻边的平行四边形的对角线。,带有同种电荷的两点电荷放在相距为d的A、B两点,电量分别为Q和nQ,在A、B连线上电场强度为零的点到A点的距
5、离为: A、 B、 C、 D、,如图,A、B两点分别放有+210-8C和-210-8C两个点电荷,相距60cm,试求:(1)AB连线中点O的场强;(2)AB延长线上离B点距离为30cm的M点的场强;(3)AB连线的垂直平分线上离开O点距离为30cm处的P点的场强。,(1)4103N/C,方向沿AB连线向右;(2)1.78103N/C,方向由M指向B点;(3)1.4103N/C,方向平行于AB向右。,思 考,1.磁感线是如何表示磁场的? 2.如何比较A、B两点的磁感应强度的大小和方向？,3.电场是看不见、 摸不着的,有没有形象描述电场的方法呢?,电 场 线,在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电
6、荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强一致,这些曲线就叫电场线。,电场线定义:,如图是条电场线,它上面的A、B点处的场强EA 、EB在各点的切线上方向如箭头所示。,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。 曲线的疏密程度表示场强的强弱。,点电荷的电场线,等量异种电荷电场线,等量同种电荷电场线,点电荷与带电平板的电场线,电场线特点,1.电场线起于正电荷止于负电荷,电场线不闭合。对于单个点电荷,正电荷假想无穷远处有负电荷,电场线终止于那里;负电荷同理。,2.电场线不能相交。(因为在电场中的任一点处只有一个电场强度,方向唯一,如
7、相交则该处出现两个场强方向,所以不能相交),3.电场线不能相切。(原因:电场线疏密表示强弱,如相切则在切点电场线密度无穷大,这种情况不可能,所以不会相切),4.在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏,因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小。,电场线的特点,讨论:电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向,是放在那点检验电荷+q的受力方向吗?是检验电荷+q在那里所获得的加速度方向吗?电场线一定是检验电荷的运动轨迹吗?,1.电场线不是电场中实际存在的曲线,是为了形象地描述电场性质人为引入假想的线。,2.我们画的是几种典型电场的电场线平面分布图,实际上是空间
8、立体分布的。,3.电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向,是放在那点检验电荷q的受力方向,也是检验电荷q在那里所获得的加速度方向,但电场线不一定是检验电荷的运动轨迹!,匀强电场,3.相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板间的电场(忽略边缘)可以看做匀强电场。,1.电场中各点电场强度的大小相等,方向相同,这个电场叫做匀强电场。,2.匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。,判断方法,1、判断方向:掌握了电场中电场线的分布,可根据电场线的方向确定电场中任一点的场强方向。如果是正点电荷,则受力方向与该点场强方向同向;若是负电荷, 则它在该点受力方 向与该点场强方向 相反。,判断方法,2、判断场强的
9、大小:电场线分布密的地方场强大;电场线疏的地方场强小。若电场线分布均匀的,则为匀强电场。 如图所示,电场 处处相等。,关于电场线的几种说法中,正确的是: A、沿电场线方向,场强必定越来越小; B、在复杂电场中的电场线是可能相交的; C、点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线相重合; D、电场线越密的地方,同一检验电荷所受的电场力就越大,如图所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条直线上有a、b两点,用Ea、Eb表示a、b两点强度的大小,则: A、a、b两点的场强的方向相同; B、电场线是直线,可知Ea=Eb; C、不知a、b附近的电场线分布,Ea、Eb的大小不能确定; D、电场线从a指
10、向b,所以EaEb,在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电量分别为+2q和-q,两小球用长为l的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡状态,如图所示,重力加速度为g,细线对悬点O的作用力是多少？,如图所示,竖直向上的匀强电场的场强E=1105N/C,在一倾角为30o的光滑绝缘板上有一带电小球,电量q=+110-6C,质量m=15g,求带电小球下滑的加速度。(g取10m/s2),如图所示为某静电场中的一簇电场线,A、B为此电场中的两点,设A点的场强大小为EA,电子在A点所受电场力的大小为FA;B点的场强大小为EB,电子在B点所受电场力的大小为FB,则 A.EA EB,FA FB B.EA EB,FA FB,A,用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为110-2kg,所带的电荷量为+210-8C,现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直线成300,如图所示,求该匀强电场的场强?,用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为110-2kg,所带的电荷量为+210-8C,现加一匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直线成300,如图所示,求该匀强电场的最小场强？,
