《电场强度》课件

电场强度电荷和电场电荷电场12物质的构成微粒带有电荷，电荷周围空间会产生电场，可以是正电荷或负电荷电场对其他电荷会施加作用力相互作用3同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引电场的概念电场是一种由静止电荷或运动电荷产生的特殊物质，它具有能量和力学性质，可以对带电物体产生力的作用电场的存在可以通过引入一个“检验电荷”来检验，检验电荷在电场中会受到力的作用，电场的强弱和方向可以用力的大小和方向来描述电场强度的定义电场强度是描述电场强弱和方向的它是指单位正电荷在该点所受的电物理量场力电场强度是一个矢量，其方向与正电荷在该点所受的电场力方向一致电场强度的表达式公式单位电场强度的大小可以用公式E=F/q来表示，其中F是电场对电场强度的单位是牛顿每库仑N/C检验电荷的作用力，q是检验电荷的电荷量电场强度的单位牛顿库仑米力的单位,表示电场力的大小电荷的单位,表示电荷的多少长度的单位,表示距离的远近电场强度的方向正电荷负电荷正电荷产生的电场线从正电荷负电荷产生的电场线指向负电出发，指向空间的各个方向荷，从空间的各个方向指向负电荷电场强度的性质矢量性叠加性电场强度是一个矢量，具有大小和方向方向由正电荷在该点多个电荷产生的电场强度等于每个电荷单独产生的电场强度的所受的力方向决定矢量和均匀电场的电场强度定义在均匀电场中，电场强度的大小和方向处处相同特点电场线平行且等距分布，场强大小相同计算均匀电场的电场强度可以通过电势差与距离之比来计算非均匀电场的电场强度12方向大小3变化在非均匀电场中，电场强度的方向和大小都随位置变化例如，点电荷周围的电场就是非均匀电场电场强度的计算方法定义法库仑定律法高斯定理法电势法根据电场强度的定义，利用试利用库仑定律，计算点电荷产利用高斯定理，计算电场强度利用电势和电场强度的关系，探电荷在电场中受到的力来计生的电场强度，再叠加多个点，适用于对称性较好的电场计算电场强度算电场强度电荷产生的电场强度电场强度的测量探测电荷法1将已知电荷放在电场中，测定其受到的力电场仪2专门用于测量电场强度的仪器示波器法3利用示波器观察电场变化点电荷产生的电场强度公式E=kQ/r^2解释电场强度与电荷量成正比，与距离平方成反比方向沿着与点电荷连线的方向，正电荷指向外，负电荷指向内多个点电荷产生的电场强度多个点电荷产生的电场强度是每个点电荷产生的电场强度的矢量和线电荷产生的电场强度12线电荷场强指长度远大于横截面积的带电物体线电荷产生的电场强度与距离成反，可近似看作是无限长的直线比3方向电场强度方向指向远离线电荷的方向平面电荷产生的电场强度12无限大距离均匀带电的无限大平面与平面距离相等的点34电场强度电场线与距离无关，大小相等，方向垂直垂直于平面向外于平面电场强度与电位的关系电位差方向等势面电场强度是电位差在空间中的变化率，电场强度的方向与电位差的方向相反，等势面上，电位相同，因此电场强度为它反映了电场力对电荷做功的大小即电荷在电场中从高电位向低电位运动零，即电荷在等势面上移动不做功电场强度对电子运动的影响加速运动偏转运动电子束偏转电子在电场中会受到电场力的作用，方如果电子运动方向与电场方向不平行，电场可用于控制电子束的运动方向，例向与电场方向相反，因此会加速运动电子将受到电场力作用发生偏转运动，如在示波器和电子显微镜中速度大小取决于电场强度和电子电荷轨迹为抛物线电场强度对电离作用的影响电离现象影响因素应用电场可以使中性原子或分子失去电子，电场强度和原子或分子的性质都会影响电离现象在许多领域都有应用，例如气形成离子这个过程被称为电离电离的程度体放电、离子探测器和辐射治疗电场强度对介质极化的影响极化电场强度在电场的作用下，介质内部的电场强度越大，介质内部的电电荷发生重新分布，使介质整荷重新分布越明显，极化程度体呈现出电偶极矩的现象称为越高极化极化类型极化类型包括电子极化、离子极化、取向极化和界面极化电场强度与电容的关系电容电场强度12衡量电容器储存电荷能力的电容器内部的电场强度与电物理量容成正比关系3电场强度越高，电容越大，电容器储存的电荷越多静电场中的功和能量电场力做功电势能在静电场中，电场力对电荷做的功等于电荷电势能的变化电荷在电场中具有的能量称为电势能电势能的大小与电荷的电量和电势差有关电场强度的实际应用静电喷涂电子束扫描利用电场使涂料带电，并使物利用电场控制电子束的运动，体带相反的电荷，从而使涂料在显示器、显微镜等领域应用均匀地吸附在物体表面广泛电场加速电场过滤利用电场加速带电粒子，如在利用电场分离不同电荷的粒子粒子加速器中加速质子、电子，如在质谱仪中分离不同质量等的离子电场强度的安全问题高压电场安全防护靠近高压电线或设备会造成电击风险，甚至致命在高压电场工作必须穿戴绝缘服和使用安全工具，并严格遵守安全规程电场强度的计算实例点电荷1计算点电荷产生的电场强度线电荷2计算线电荷产生的电场强度面电荷3计算面电荷产生的电场强度通过运用库仑定律和电场强度的公式，我们可以计算出点电荷、线电荷和面电荷产生的电场强度，并分析其分布规律例如，我们可以计算出带电球体周围的电场强度，并预测其对周围物体的影响电场强度的测量实验实验器材1电场强度计、带电体、导线、支架等实验步骤2将带电体放置在电场强度计附近，观察电场强度计的读数，并记录数据实验结果3根据实验数据，绘制电场强度与距离的关系图，并分析电场强度与带电体电荷量和距离之间的关系电场强度的重要性物理现象技术应用生活应用123理解电场强度的概念对解释和预电场强度在许多技术领域得到广电场强度也与我们日常生活息息测各种电磁现象至关重要，例如泛应用，包括电子设备、通信系相关，例如手机信号、无线网络电荷之间的相互作用、电容器的统、医疗设备以及电力系统、雷电以及电磁辐射等电容以及电磁波的传播电场强度课程小结电场强度计算方法定义、表达式、方向、性质点电荷、线电荷、面电荷应用与影响电场对电子运动、电离作用、介质极化、电容等课堂讨论请同学们针对今天所学的内容，积极思考并提出问题例如，电场强度如何影响电子运动？电场强度在实际生活中有哪些应用？我们也可以讨论一些与电场强度相关的有趣现象，比如静电现象课后思考题

1.电场强度与电位有什么关系？

2.如何计算点电荷产生的电场强度？

3.电场强度对电子运动有什么影响？。