第一節(jié) 電場電場強(qiáng)度（教學(xué)課件）-【中職專用】高中物理（高教版）

物理第一節(jié)

電場電場強(qiáng)度主題五

電與磁及其應(yīng)用通用類高等教育出版社一、電場一、電場電荷分為正電荷和負(fù)電荷兩種，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電荷。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。在初中我們已經(jīng)學(xué)過，經(jīng)過摩擦的物體，如塑料筆桿、玻璃棒等，能夠吸引輕小物體，我們就說這些摩擦過的物體帶了電荷。孤立物體攜帶的電荷很快會(huì)達(dá)到一種相對靜止?fàn)顟B(tài)，因此被稱為靜電。

【觀察與體驗(yàn)】

觀察帶電體之間的相互作用一、電場在如右圖所示的鐵架臺的橫桿上，用棉線拴著兩個(gè)小箔筒。用與絲綢摩擦過的玻璃棒和與毛皮摩擦過的橡膠棒分別讓兩個(gè)小箔筒帶上電荷。觀察兩個(gè)帶電體之間的相互作用。

【思考與討論】

與同學(xué)討論，兩個(gè)帶電體之間是通過

發(fā)生相互作用的。一、電場例如，電荷A對電荷B的作用，實(shí)際上是電荷A的電場對電荷B的作用；電荷B對電荷A的作用，實(shí)際上是電荷B的電場對電荷A的作用。經(jīng)過長期的科學(xué)研究，人們認(rèn)識到：電荷之間的相互作用是通過一種特殊物質(zhì)發(fā)生的。這種存在于電荷周圍看不見、摸不著，但可測量的特殊形態(tài)的物質(zhì)，稱為電場。只要電荷存在，電荷的周圍就存在著電場。電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用，這種力稱為電場力。通常情況下，空氣是不導(dǎo)電的，但是如果電場強(qiáng)度特別大，空氣分子中的正、負(fù)電荷受到方向相反的強(qiáng)電場力，有可能被“撕”開，這種現(xiàn)象稱為空氣的電離。電離后的空氣中有了可以自由移動(dòng)的電荷，因此可以導(dǎo)電，這就是火花放電現(xiàn)象。二、電場強(qiáng)度大自然中最常見的火花放電現(xiàn)象就是閃電，生活中常用的燃?xì)庠詈碗娮哟蚧饳C(jī)的點(diǎn)火裝置利用的也是這一原理。定義

電場場強(qiáng)是放入電場中某點(diǎn)的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值定義式E=F/q適用于一切電場，其中F為電場對試探電荷的作用力，q為試探電荷的電荷量。實(shí)驗(yàn)證明，在電場的同一點(diǎn)，電場力的大小與試探電荷的電荷量的比值是恒定的，跟試探電荷的電荷量無關(guān)。它只與產(chǎn)生電場的電荷及試探電荷在電場中的具體位置有關(guān)，即比值反映電場自身的特性，因此我們用這一比值來表示電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)，通常用E表示。電場強(qiáng)弱可由試探電荷所受的力與試探點(diǎn)電荷帶電量的比值確定。試探點(diǎn)電荷應(yīng)該滿足兩個(gè)條件：(1)它的線度必須小到可以被看作點(diǎn)電荷，以便確定場中每點(diǎn)的性質(zhì)；(2)它的電量要足夠小，使得由于它的置入不引起原有電場的重新分布或?qū)τ性措妶龅挠绊懣珊雎圆挥?jì)。二、電場強(qiáng)度方向電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向規(guī)定為放在該點(diǎn)的正電荷受到的靜電力方向性質(zhì)是描述電場的力的性質(zhì)的物理量。電場中某一點(diǎn)的電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于單位電荷在那一點(diǎn)所受的電場力。場強(qiáng)是矢量，其方向?yàn)檎脑囼?yàn)電荷受力的方向，其大小等于單位試驗(yàn)電荷所受的力。場強(qiáng)的空間分布可以用電場線形象地圖示。電場強(qiáng)度的大小關(guān)系到電工設(shè)備中各處絕緣材料的承受能力、導(dǎo)電材料中出現(xiàn)的電流密度、端鈕上的電壓，以及是否產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)現(xiàn)象等問題，是設(shè)計(jì)中需考慮的重要物理量之一。二、電場強(qiáng)度單位牛(頓)每庫(侖)，在國際單位制中，符號為N/C。如果1C的電荷在電場中的某點(diǎn)受到的靜電力是1N，這點(diǎn)的電場強(qiáng)度就是1N/C。電場強(qiáng)度的另一單位是伏（特）每米，符號是V/m，它與牛/庫相等，即1V/m=1N/C。二、電場強(qiáng)度

我們要杜絕在架空電力線路附近攀爬、玩耍、釣魚、放風(fēng)箏、搬運(yùn)超高物品等行為，防止發(fā)生因放電而危害生命健康的現(xiàn)象。二、電場強(qiáng)度為了形象地描繪電場在空間的分布，英國物理學(xué)家法拉第（右圖）提出了用電場線表示電場的方法。三、電場線負(fù)電荷的電場線三、電場線正電荷的電場線兩個(gè)等量電荷的電場線分布示意圖。三、電場線

在電場的某一區(qū)域里，如果各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小和方向都相同，這個(gè)區(qū)域的電場就稱為勻強(qiáng)電場。四、勻強(qiáng)電場勻強(qiáng)電場的電場線是疏密均勻、互相平行的直線靜電應(yīng)用：電力、機(jī)械、輕工、紡織、航空航天以及高技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。如靜電復(fù)印、靜電植絨、靜電噴涂、靜電除塵、靜電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等。但是，如果不注意，靜電也可能給我們帶來很多危害。

靜電的危害：在干燥的環(huán)境下，兩種不同種類的材料相互摩擦，一般都會(huì)產(chǎn)生靜電。印刷廠里，若紙張帶上靜電，會(huì)使紙張粘在一起，給印刷帶來麻煩。印染廠里，棉紗、毛線、人造纖維帶上靜電，會(huì)吸引空氣中的塵埃，使印染質(zhì)量下降。在制藥生產(chǎn)中，由于靜電吸引塵埃，會(huì)使藥品達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的純度。五、靜電的危害及防護(hù)方法靜電防護(hù)防止靜電危害的基本方法就是盡快將產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走。例如：一般加油站的自助加油機(jī)上都有“靜電釋放器”按鈕，如右圖所示。油罐車通常靠一條拖在地上的導(dǎo)電橡膠帶把靜電導(dǎo)走；飛機(jī)