電場 電場強度 課件-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

9.3電場

電場強度思考討論：在真空中兩個靜止點電荷它們又沒有直接接觸，它們之間的庫侖力是如何產(chǎn)生的呢？對于像萬有引力和靜電力這樣的非接觸物體之間存在的作用力，除了尋找力的作用規(guī)律外，人們還關(guān)心另一個更為深刻的問題：這些力是怎樣傳遞的？英國物理學(xué)家

法拉第

（1791-1867）

1、英國科學(xué)家法拉第提出：在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場一、電場1.電場：存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì)。一、電場??注意：電場以及磁場已被證明是一種客觀存在的物質(zhì)，場像分子、原子等實物粒子一樣具有能量，因而場也是物質(zhì)存在的一種形式。不過只有在研究運動的電荷，特別是運動狀態(tài)迅速變化的電荷時，上述場的物質(zhì)性才突顯出來。本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場。2.靜電場：靜止電荷產(chǎn)生的電場。3.電場的基本性質(zhì)：

①電場對放入其中的電荷有力的作用；

②電荷之間的相互作用就是通過電場來傳遞的。4.電場力：電場對電荷有力的作用叫電場力。A一.電場--電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)FF`場源電荷場源電荷思考：1.電場有強弱嗎？靜電場2.用什么測量電場的強弱？如何測量？怎樣描述電場的強弱？偵察兵試探電荷+qF激發(fā)電場的電荷+QA+2q2F+3q3F+qF+qF1+qF2+qF用來檢驗電場是否存在和電場各點的性質(zhì)的電荷場源電荷點電荷Q周圍A點和D點處放入不同的試探電荷，請根據(jù)已學(xué)知識以及對電場強弱的猜想補充完成下表：位置試探電荷電量試探電荷受力電場強弱猜想A………………位置試探電荷電量試探電荷受力電場強弱猜想D………………Q2rrADqq0000實驗發(fā)現(xiàn)：1.電場中的同一點，不同電荷所受力不同，比值是一定的。2.電場中的不同點，同一電荷所受力一般不同，比值一般不同。結(jié)論：能反映電場在各點的性質(zhì)——電場強度。（1）定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的

比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強，用E表示。（2）定義式：（3）電場強度的單位：牛每庫，符號：

N/C。2.電場強度如果1C的電荷在電場中的某點受到的靜電力是1N，那么該點的電場強度就是1N/C，即:+Q+qFE+Q-qFE根據(jù)規(guī)定：負(fù)電荷在電場中某點受到的電場力的方向跟該點的場強方向相反。-Q+qFE-Q-qEF注意：1、電場強度是描述電場大小和方向的物理量2、電場強度與試探電荷無關(guān)（4）電場強度的矢量性三、點電荷的電場課堂探究：點電荷是最簡單的場源電荷,試分析它激發(fā)的電場?

+Q+qFEr1.大?。?.場強方向：正點電荷電場方向背離電荷負(fù)點電荷電場方向指向電荷場源電荷電荷量到場源電荷的距離

思考：同一球面上的場強相同嗎?

比較內(nèi)容E

=E

=本質(zhì)區(qū)別定義式?jīng)Q定式適用范圍一切電場真空中點電荷的電場Q與q的意義q為試探電荷的電荷量Q為場源電荷的電荷量關(guān)系理解E的大小與F、q的大小無關(guān)E的大小與Q成正比1.

由電場強度的定義式E＝F/q可知，在電場中的同一點()A．電場強度E跟F成正比，跟q成反比B．電場中某點的場強為零，則在該點的電荷受到的電場力可以不為零C．無論試探電荷所帶的電荷量如何變化，場強E始終不變D．一個不帶電的小球在P點受到的電場力為零，則P點的場強一定為零C課堂練習(xí)2、在真空中A點有一正電荷Q=2.0×10-4C，把檢驗電荷q=2.0×10-6C的負(fù)電荷置于B點，他們相距離r=2m，如圖所示。求：q所在點的電場強度。課堂練習(xí)已知：兩個等量異種點電荷帶電量均為Q，固定在圖中A、B兩處，兩點電荷相距d，請求出圖中兩電荷連線的垂直平分線上C處場強的大小和方向?并作圖示意。）A

BC+－600QQ四、電場的疊加——遵循平行四邊形定則如果有幾個點電荷同時存在，這時某點的電場強度，等于各個點電荷在該點單獨產(chǎn)生的電場強度的矢量和。附：一個半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在外部產(chǎn)生的電場，與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同，球外各點的電場強度：r>R，Q是整個球體所帶的電荷量五、電場線思考：電場看不見，摸不著，有沒有形象化描述的辦法?英國物理學(xué)家法拉第采用了一個簡潔的方法來描述電場，那就是電場線。即在電場中畫出一系列有方向的曲線，使曲線上每點的切線方向都跟該點的場強方向一致．1.定義：如果在電場中畫一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致，這樣的曲線叫做電場線。2.特點：①電場線密的地方場強強，電場線疏的地方場強弱。②靜電場的電場線起于正電荷止于負(fù)電荷，孤立的正電荷（或負(fù)電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠(yuǎn)處點。③電場線不會相交，也不會相切。④電場線是假想的，實際電場中并不存在。⑤電場線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系。五、電場線特點：以點電荷為球心作個球面（空間的），電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。（1）正、負(fù)點電荷的電場線分布空間立體的，不是平面的離點電荷越近，電場線越密，場強越大電場線不相交，不相切，不閉合電場線起于正電荷或無窮遠(yuǎn)處，止于無窮遠(yuǎn)處或負(fù)電荷幾種常見電場中電場線的分布情況特點：a、沿點電荷的連線，場強方向相同，大小先變小后變大b、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直（2）等量異種點電荷的電場線分布c、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點0等距離各點場強相等。水平方向O點場強最小O點A點豎直方向O點場強最大無窮遠(yuǎn)處場強最小為零（3）等量同種點電荷的電場線分布特點：a、兩點電荷連線中點O處場強為0b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為0c、兩點電荷連線的中點到無限遠(yuǎn)電場線先變密后變疏沒有畫電場線的地方有電場O點場強最小，為零A點B點豎直方向場強先變大后變小，無窮遠(yuǎn)處為零（4）勻強電場特點：①勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電場線是平行等距同向的直線。②電場線的疏密反映場強大小，電場方向與電場線平行。小結(jié)：電場線的特征1）、電場線是假想的，實際電場中并不存在2）、切線方向為該點場強方向3）、靜電場的電場線起于正電荷止于負(fù)電荷，孤立的正電荷（或負(fù)電荷）的電場線止于（或起于）無窮遠(yuǎn)處點4）、電場線密的地方場強強，電場線疏的地方場強弱5）、電場線不相交，不相切，不閉合練習(xí)1．以下說法正確的是（）A．電場線是電場中實際存在的線B．電場線是從正電荷(或無窮遠(yuǎn))發(fā)出，到負(fù)電荷或(無窮遠(yuǎn))終止的不封閉曲線C．一對正、負(fù)電荷的電場線不相交，但兩對以上正負(fù)電荷的電場線可能相交D．電場線的疏密程度反映電場強度大小，電場中沒有電場線的地方，場強為零BC課堂練習(xí)練習(xí)2.如圖所示，空間有一電場，電場中有兩個點a和b，下列表述正確的是(

)A.該電場是勻強電場B.a點的電場強度比b點的大C.b