1、1.3电场强度电场强度新课导入脚踢球，脚对球的力直接作用在球上。脚与球之间必需接触才能发生作用。B+A+而电荷之间却不必接触也能发生作用。它们之间的相互作用是通过什么作用的呢？在19世纪30年代以前，人们认为万有引力和静电力是一种超巨作用。直到19世纪30年代英国物理学家法拉第解决了这一问题，提出电场的观点。英国物理学家英国物理学家 法拉第法拉第（1791-18671791-1867）他认为：电荷A受电场力的作用，是因为它处在电荷B激发的电场中。而同时，由于电荷A自身带电，它必然也激发了电场电荷B受电场力的缘故是因为它处在电荷A所激发的电场中的缘故。一、电场：一、电场：1 1、定义：、定义：电
2、荷周围客观存在一种特殊物质电荷周围客观存在一种特殊物质 虽然它看不见摸不着，感觉不到，但是场就象我们坐的椅子一样客观存在。2 2、基本特性：、基本特性：对放入其中的电荷有力的作用，这种对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫力叫电场力电场力。3 3、电荷间的相互作用力通过电场发生、电荷间的相互作用力通过电场发生.电荷电荷A A电场电场电荷电荷B B在本章中，只讨论静止电荷产生的电场，叫静电场。想一想 电场，看不见摸不着，那怎么知道空间中有没有存在电场呢？引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，只要放入电场中的电荷受到电场力的作用，就存在电场。就像是，我们不知道教室里有没有老鼠一样，你们放包零食
3、在这里，明天再观察。在电场中放入在电场中放入试探试探电荷才能研究电场电荷才能研究电场试探电荷：试探电荷：电量充分小、体积充分小不能影响原来电量充分小、体积充分小不能影响原来的电场的电场场源电荷：即产生电场的电荷场源电荷：即产生电场的电荷FQ Q0 0场源电荷场源电荷Q Q试探电荷试探电荷在电场中放入在电场中放入试探试探电荷才能研究电场电荷才能研究电场不同的试探电荷在电场中同一点所受的电场力不同,试探电荷距场源电荷不同位置的受力情况也不同。猜想：猜想：能否用电场力的大小表示电场的强弱？能否用电场力的大小表示电场的强弱？如图所示，在场电荷Q 形成的电场中A 点，分别放一检验电荷+q,+2q,+3q
4、，分别计算检验电荷所受的电场力大小和F/q 的比值。3q2qq F/q电场力电场力 F检验电荷检验电荷的电荷量的电荷量qkQ qr2kQr22kQ qr2kQr23kQ qr2kQr2F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质电场的强弱在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的在电场中的同一点，比值F/q是恒定的。实验表明：实验表明：二、电场强度二、电场强度1 1、定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力、定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F F跟它跟它的电荷量的电荷量q q的的比值比值，叫做该点的电场强度，简称场强。，叫做该点的电场强度，简称场强。3 3、单位：牛、单位：牛/库库(N/C)(N/
5、C)另一个单位另一个单位V/m 1V/m=1N/C V/m 1V/m=1N/C 2 2、定义式：、定义式：（比值法定义，适用一切电场）（比值法定义，适用一切电场）FEqF:试探电荷所受的库仑力试探电荷所受的库仑力q:试探电荷的电量试探电荷的电量 4 4、物理意义：场强是反映电场强弱和方向的物理量，、物理意义：场强是反映电场强弱和方向的物理量，由由电场本身决定电场本身决定，与放入的试探电荷无关，与，与放入的试探电荷无关，与F F和和q q无关。无关。即与即与F F和和q q不成比例关系不成比例关系。看到公式后，有人说看到公式后，有人说E 与试探电荷与试探电荷q 成反成反比与比与F F 成正比，对
6、不对？成正比，对不对？答：对场强起决定作用的是答：对场强起决定作用的是场源电荷场源电荷与是否有与是否有试探电荷试探电荷无关。无关。但是当试探电荷但是当试探电荷q=0时，时，F等于零等于零,场强是场强是不是也应该等于零呢？不是也应该等于零呢？答：否，答：否，E E不随这两个量改变不随这两个量改变想一想想一想+Q+qFE+Q-qFE根据规定：根据规定：负电荷负电荷在电场中某点受到的电场在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向力的方向跟该点的场强方向相反相反。5 5、电场强度是矢量、电场强度是矢量-Q+qFE-Q-qEF物理学中规定，电场中某点的电场强度的方物理学中规定，电场中某点的电场强度的
7、方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。例例1 1：电场中有一点：电场中有一点P,P,下列说法正确的（下列说法正确的（）A A、若放在、若放在P P点的电荷的电荷量减半，则点的电荷的电荷量减半，则P P点的场强减点的场强减半半 B B、若、若P P点没有试探电荷，则点没有试探电荷，则P P点场强为零点场强为零 C C、P P点的场强越大，则同一电荷在点的场强越大，则同一电荷在P P点受到的电场力点受到的电场力越大越大 D D、P P点的场强方向就是放在该点的电荷受电场力的方点的场强方向就是放在该点的电荷受电场力的方向向应用：C例2：电场中某点的电场强度
8、为4104 N/C电荷量为510-8C的点电荷在该点受到的电场力是多大？它表示已知电场中某一点的场强E，就可以求出在该点的试探电荷q 所受的库仑力qFE解510-84104N 210-3NqFE qEF F=k2rQq电场力两种求法例3：真空中有一个电荷量为Q 的点电荷，求离它距离为r处的电场强度？分析：题目中只给出了两个量，而且qFE 中的F,q 都没有，不能直接用公式求我们假设距离场源电荷r处有q,则它所受的电场力为这也是这也是真空中点电荷周围任意一点电场强度公式真空中点电荷周围任意一点电场强度公式2:rQKE 所以所以+Q Qr又因为F=qEF=k2rQqF=k2rQ=Eqq q+1、大
9、小：、大小：2rQkE Q Q ：场源电荷：场源电荷决定式：只适用于点电荷决定式：只适用于点电荷2、方向：、方向：正电荷正电荷发散发散负电荷负电荷收敛收敛+-三、真空中点电荷的场强三、真空中点电荷的场强r r：电场中点到：电场中点到Q Q的距离的距离FEq2QEkr和的区别：FEq2QEkr定义式，适用定义式，适用于一切电场于一切电场决定式，仅对决定式，仅对点电荷的电场点电荷的电场适用适用q q是检验电荷，是检验电荷，E E与与q q大小、有无大小、有无无关（无关（不成比例不成比例关系）关系）由场源电荷由场源电荷Q Q及及该点到该点到Q Q的距离的距离r r决定（决定（比例关系比例关系）例例4
10、：关于电场强度，下列说法正确的是：关于电场强度，下列说法正确的是（）A、E=F/q，若，若q减半，则该处的场强变为减半，则该处的场强变为原来的原来的2倍倍 B、E=kQ/r2中，中，E与与Q成正比，而与成正比，而与r平方平方成反比成反比 C、在以一个点电荷为球心，、在以一个点电荷为球心，r为半径的球为半径的球面上，各点的场强均相同面上，各点的场强均相同 D、电场中某点的场强方向就是该点所放、电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向电荷受到的电场力的方向B例5：真空中正的点电荷Q的电场中，距Q为r的P点放一个很小的点电荷q(q远比Q要小)，测得q受到的电场力为F，则P点的电场强度的
11、大小为()(多选)qFEA、2rQkEB、QFEC、2rqkED、A B例例6 6：真空中有一电场，在电场中的：真空中有一电场，在电场中的P P点点放一电量为放一电量为 4 41010-9-9C C的试探电荷，它的试探电荷，它受到的电场力受到的电场力2 2 1010-5-5N N，则，则P P点的场强点的场强度度 N/CN/C；把试探电荷；把试探电荷的电量减少为的电量减少为2 2 1010-9-9C C，则检验电荷，则检验电荷所受的电场力为所受的电场力为 N N。如果把这个试探电荷取走，则如果把这个试探电荷取走，则P P点的电点的电场强度为场强度为 N/C.N/C.5103110-55103
12、真空中真空中两个正点电荷A、B所带电量皆为所带电量皆为Q，且相距为且相距为r,则距离则距离A为为r/3处的处的P点点的电场强度为电场强度为多少多少？AB+Q+QPEAEB解：解：A A、B B都在都在P P点产生电点产生电场，且场，且两个场强方向相反两个场强方向相反。2rQKE 因因为为：222427rKQrQKrQKEBAP 所所以以：思考题思考题：四、电场强度的叠加四、电场强度的叠加+Q1+Q2AE1E2E 若几个点电荷同时存在，空间某点的电场强若几个点电荷同时存在，空间某点的电场强度，等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度，等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的度的矢量和矢量和。+Q1
13、+Q2AQrPrQP2QEkr一个半径为一个半径为R R的的均匀均匀带电球体（或球壳）在外部产生带电球体（或球壳）在外部产生的电场多大？的电场多大？与一个位于球与一个位于球心的、电荷量心的、电荷量相等的点电荷相等的点电荷产生的电场相产生的电场相同同rRrR为了表示鱼在水中游，怎么办？画一些圈圈。+Q Q五、电场线五、电场线 1 1、概念、概念:电场线是画在电场中的一条条有电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度的方向。该点的电场强度的方向。(电场线是假想的，电场线是假想的，实际电场中并不存在实际电场中并不存在.)AB
14、C2、电场线的特点电场线从正电荷或无限远出发电场线从正电荷或无限远出发,终止于终止于无限远或负电荷（不闭合）。无限远或负电荷（不闭合）。电场线在电场中不相交。电场线在电场中不相交。问题：为什么任意两条电场线不相交吗?如果相交，交点就会有两个切线，也就会有两个场强方向。而同一点场强大小方向是唯一的。电场线越密的地方，场强越大；电场电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀疏的地方，场强越小。线越稀疏的地方，场强越小。EAEBECEA EB EC越靠近火堆，越热。注意：电场线与带电粒子在电场中的运动轨注意：电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。迹之间没有必然联系。3 3、几种常见电场中电
15、场线的分布及特点、几种常见电场中电场线的分布及特点正、负点电荷的电场中电场线的分布正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：特点：a、近密远疏，近小远大b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。c、不存在场强相同的点万丈光芒万丈光芒万箭穿心万箭穿心带电人体的头发由于静电力而竖起来，其形状也大致显示出电场线的分布。等量异种点电荷形成的电场中的电场线等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布分布特点：特点：a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大。b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直，在中垂面上移动电荷电场力不做功。c、在
16、中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0等距离（对称）各点场强相等。心连心手牵手心连心手牵手EBEAEA=EB等量同种点电荷形成的电场中电场线等量同种点电荷形成的电场中电场线分布分布特点：特点：c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏，。势不两立势不两立a、两点电荷连线中点O处场强为0。b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0d、两点电荷连线中垂线上，场强方向沿中垂线指向外（负电荷反之）。一对不等量异号点电荷的电场线一对不等量异号点电荷的电场线+2q-q点电荷与带电平板的电场线点电荷与带电平板的电场线特点：特点：平板表面的电场线平板表面的电场线和平板垂直。所以和平板垂
17、直。所以在平板表面移动电在平板表面移动电荷时，电荷受到的荷时，电荷受到的电场力垂直于平板，电场力垂直于平板，其电场力不做功。其电场力不做功。带等量异种电荷的平行板之间电场线带等量异种电荷的平行板之间电场线六、匀强电场六、匀强电场 的电场的电场叫匀强电场。叫匀强电场。电场线的特点电场线的特点：E E疏密均匀的直线疏密均匀的直线例例7 7：如下图，：如下图，A A、B B两点电场强度相等的是：两点电场强度相等的是：()()ABCDDA AB B 例8：ABCDPPPPQQQQ课堂小结一、电场：一、电场：1 1、定义：、定义：电荷周围客观存在一种特殊物质。电荷周围客观存在一种特殊物质。虽然它看不见摸
18、不着，感觉不到，但是场就象我们坐的椅子一样客观存在。2 2、基本特性：、基本特性：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。3、电荷间的相互作用力通过电场发生。4、在电场中放入试探电荷才能研究电场。场源电荷：即产生电场的电荷试探电荷：电量充分小、体积充分小不能影响原来的电场。二、电场强度二、电场强度1、定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。2、定义式：（比值法定义，适用一切电场）FEqF:试探电荷所受的库仑力试探电荷所受的库仑力q:试探电荷的电量试探电荷的电量3、单位：牛/库(N/C)另一个单位V/m 1V/m=1N/C 4、物理意义：场
19、强是反映电场强弱和方向的物理量，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，与F和q无关。即与F和q不成比例关系。5、电场强度是矢量：物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同。电场力两种求法qEF F=k2rQq三、真空中点电荷的场强1、大小：、大小：2rQkE Q：场源电荷决定式：只适用于点电荷r：电场中点到Q的距离2、方向：、方向：正正电荷 发散，负电荷 收敛FEq2QEkr和的区别：FEq2QEkr定义式，适用定义式，适用于一切电场于一切电场决定式，仅对决定式，仅对点电荷的电场点电荷的电场适用适用q q是检验电荷，是检验电荷，E E与与q q大小、有无大小、
20、有无无关（无关（不成比例不成比例关系）关系）由场源电荷由场源电荷Q Q及及该点到该点到Q Q的距离的距离r r决定（决定（比例关系比例关系）四、电场强度的叠加 1、若几个点电荷同时存在，空间某点的电场强度，等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。2、一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。五、电场线 1、概念:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度的方向。(电场线是假想的，实际电场中并不存在.)2、电场线的特点电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷（不闭合）。电场线在电
21、场中不相交。电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀疏的地方，场强越小。3、几种常见电场中电场线的分布及特点正、负点电荷的电场中电场线的分布a、近密远疏，近小远大b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。c、不存在场强相同的点c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0等距离（对称）各点场强相等。等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大。b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直，在中垂面上移动电荷电场力不做功。等量同种点电荷形成的电场中电场线分布a、两点电荷连线中点O处场强为
22、0。b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏，。d、两点电荷连线中垂线上，场强方向沿中垂线指向外（负电荷反之）。点电荷与带电平板的电场线特点：平板表面的电场线和平板垂直。所以在平板表面移动电荷时，电荷受到的电场力垂直于平板，其电场力不做功。带等量异种电荷的平行板之间电场线特点：a忽略边缘效应，两正对带点平行金属板之间的电场线是一组疏密均匀的平行直线b、板间电场强度处处相等的电场叫匀强电场。电场线的特点：疏密均匀的直线 每个人的心灵深处都有着只有他自己理解的东西。对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的人来说，痛苦与烦恼是他必备的气质。在一切创造物中间没有比人的心灵更美、更好的东西了。唯有心灵能使人高贵。所有那些自命高贵而没有高贵的心灵的人，都像块污泥。一个人只要他有纯洁的心灵，无愁无恨，他的青春时期，定可因此而延长。能充实心灵的东西，乃是闪烁着星星的苍穹，以及我内心的道德律。你的心灵常常是战场。在这个战场上，你的理性与判断和你的热情与嗜欲开战。无所事事并非宁静，心灵的空洞就是心灵的痛苦。
