資源簡介

(共26張PPT)
第九章 靜電場及其應用
電 場 電 場 強 度
問題
通過起電機使人體帶電，人的頭發會豎起散開。為什么會出現這樣的現象？你能解釋產生這一現象的原因嗎？
思考：相隔一定距離的電荷間的相互作用是怎樣發生的？
電場
法拉第（1791—1867）
以“場”為媒介
電場
磁場
場已被證明是一種客觀存在。場像分子、原子等實物粒子一樣具有能量，因而場也是物質存在的一種形式。
電場
電場
電荷周圍存在著由它產生的電場，靜止電荷產生靜電場。電場對場中的其它電荷產生力的作用。
A
B
F
F
產生
施力于
產生
施力于
如何研究電場強度？
電場強度
思路：從電荷所受的靜電力入手
若F＝0，則該處無電場；
若F≠0，則該處有電場。
能否用F的大小表示電場強度？
場源電荷
體積小
電荷量小
試探電荷
電場強度
尋求適合作為電場強度的表達式
電場強度
電場強度：放入電場中某點的試探電荷受到的電場力F與電荷量q的比值
（比值定義法）
矢量性：電場強度是矢量。規定電場方向與正電荷在該點受的靜電力方向相同。與負電荷在該點受的靜電力方向相反。
定義式：
單位：牛每庫，符號為 N/C
電場強度
【例1】 如圖所示，在一帶負電荷的導體A附近有一點B，如在B處放置一個q1＝－2.0×10－8 C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6 N，方向如圖，則：
(1)B處電場強度多大？方向如何？
(2)如果換成一個q2＝＋4.0×10－7 C的電荷放在B點，其受力多大？此時B處電場強度多大？
(3)如果將B處電荷拿走，B處的電場強度是多大？
答案　(1)200 N/C　方向與F1方向相反 (2)8.0×10－5 N　200 N/C (3)200 N/C
點電荷的電場
點電荷電場強度：
（決定式）
點電荷電場方向：
如何求多個點電荷產生的電場強度？
電場強度的疊加
多個點電荷的電場強度：電場中某點的電場強度等于各個點電荷單獨在該點產生的電場強度的矢量和。
一般帶電體的電場強度：
在一個比較大的帶電體不能看作點電荷的情況下，當計算它的電場時，可以把它分成若干小塊，只要每個小塊足夠小，就可以看成點電荷，然后用點電荷電場強度疊加的方法計算整個帶電體的電場。
電場強度的疊加
均勻帶電球體（或球殼）外的電場強度：一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在球的外部產生的電場，與一個位于球心、電荷量相等的點電荷在同一點產生的電場相同。
式中的r是球心到該點的距離（r > R），Q為整個球體所帶的電荷量。
【例2】 直角坐標系xOy中，M、N兩點位于x軸上，G、H兩點坐標如圖所示。M、N兩點各固定一負點電荷，一電荷量為Q的正點電荷置于O點時，G點處的電場強度恰好為零，靜電力常量用k表示。若將該正點電荷移到G點，則H點處電場強度的大小和方向分別為(　　)
電場強度的疊加
B
電場線
思考：如何形象描述靜電場中各點電場強度的大小和方向？
線的疏密—E的大小
切線方向—E的方向
EB
EA
EC
1.電場線是為形象描述電場而引入的假想線。
2.描述電場：
電場線
猜想：正點電荷的電場線是什么樣的？
電場線
推測：負點電荷的電場線是什么樣的？
電場線
電場線
實驗模擬：點電荷的電場線分布
電場線
實驗模擬：等量異種電荷的電場線分布
電場線
等量異種電荷的電場線
A
A'
O
B'
電場線
實驗模擬：等量同種電荷的電場線分布
電場線
等量同種電荷的電場線
A'
B
B'
A
O
電場線
3.電場線的特點
（1）電場線從正電荷或無限遠出發，終止于無限遠或負電荷；
（2）同一電場的電場線在電場中不相交。
【例4】 (多選)兩個帶等量正電荷的點電荷，O點為兩電荷連線的中點，a點在連線的中垂線上，若在a點由靜止釋放一個電子，如圖所示，僅在靜電力作用下，關于電子的運動，下列說法正確的是(　 　)
電場線
A.電子在從a點向O點運動的過程中，加速度越來越大，速度越來越大
B.電子在從a點向O點運動的過程中，加速度越來越小，速度越來越大
C.電子運動到O點時，加速度為零，速度最大
D.電子通過O點后，速度越來越小，一直到速度為零
CD
勻強電場
1.勻強電場：如果電場中各點的電場強度的大小相等、方向相同，這個電場就叫作勻強電場。
猜想：勻強電場的電場線是什么樣的？
電場強度大小相等
電場強度方向相同
疏密均勻
平行直線
2.勻強電場電場線特點：平行的等間距的直線
勻強電場
實驗模擬：勻強電場的電場線分布

展開更多......

收起↑