1、第三节 电场强度 两电荷不直接接触， 它们之间的相互作用 是怎样产生的? 问题1 猜一猜 法拉第提出电荷周围存在电场，电场 的基本性质是：它对放入的电荷产生力 的作用，这种力叫电场力。 磁体与磁体间的相互作用是通过 发生的 磁场 问题1 两电荷间的相互作用怎样产生的? 一.电场： 1、定义: 存在于带电体周围的特殊物质。 2、基本性质： 对放入其中的电荷有力的作用，这种力 叫电场力。 电场 电荷 A 电荷 B 3、用场的观点分析电荷A和B间的相互作用： 用什么可以检验空间存在看 不见又摸不着的电场？ 检验电荷（试探电荷）： 用来检验电场的电量很小（不影响 原电场）；体积很小（可以当作质点） 的
2、电荷。 场源电荷： 产生电场的电荷 结论: F/q能反映电场中某点电场的力 的性质电场的强弱。 2.电场中不同的点，同一电荷所受力也 不同，比值F/q一般是不同的。 1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同 ，比值F/q是一定的。 问题2 1）、检验方法： 把一个带电体放入其中，看是否受到 力的作用。 二.电场强度： 1、电场的检验 用什么可以检验空间存在看不见又摸 不着的电场？ 2）、检验电荷： 能否就用检验电荷所受的电场力来描 述某点电场的强弱？ 用来检验电场的电量很小（不影响原 电场）；体积很小（可以当作质点）的 电荷，也称点电荷。 FA B A +q +Q +q 如图，电荷Q周围存在电场
3、，把试探电荷q放 入电场中A、B两点，电荷q要受到电场力FA、FB1 的作用，反映了电场具有力的性质。电荷q在A、 B两点受到的作用力FA、FB1大小是否相等？ 在B点 换上+2q的电荷,所受的作用力FB2大小是否相等？ 解析 根据库仑定律 rA FB F = k Q1Q2 r2 可知， FB F/q这个比值由电荷q在电场中的位置所决定， 跟电荷q无关，是反映电场性质的物理量。 实验表明，在电场中的同一点，比值F/q是恒定 的；在电场中的不同点，比值F/q一般是不同的 。 在物理学中，就用比值F/q来表示电场的强弱。 2.电场强度： 1）、 定义： 放入电场中某点的电荷受到的电场力与 它所带电
4、荷量的比值，叫做这一点的电 场强度，简称场强。 2）、 公式： 3）、 单位： 牛顿/库仑（N/C） 4）、 方向： 跟正电荷在该点所受电场力 F 的方向 相同 矢量 E E +Q P -Q P 如果Q是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背 离Q；如果Q是负电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并 指向Q。（“离+Q而去，向-Q而来”） 例.在电场中A处放点电荷+q，其受电场 力为F，方向向左，则A处场强大小为 ，方向为 ；若将A处放点电荷为 2q，则该处电场强度大小为 ， 方向为 。 向左 向左 5）、电场强度的物理意义： 电场强度是描述电场本身的力的性质的物 理量，反映电场中某一点的电场性质，
5、其大小 表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点 的位置决定，与检验电荷无关。数值上等于单 位电荷在该点所受的电场力。 1 2 3 4 5 3、电场强度和电场力的对比分析 电场强度E 电场力F 仅指电荷在电场中的受力 是反映电场本身的力的性质的物 理量，其大小表示电场的强弱 定义式：计算式： E的大小只决定于电场本身， 与电荷q无关 F的大小由放在电场中某点 的电荷q和该点的场强E共 同决定 E是矢量，其方向与正电荷 (+q)在该点受到的电场力的方 向相同 F是矢量，其方向对于正电 荷(+q),F与E同向；对于负 电荷(-q),F与E反向 E的单位： F的单位： E=F/q F=qE 牛/库
6、(N/C)牛 (N) 三、点电荷的电场 电场强度的叠加 点电荷Q在真空中形成的电场中，不同点的场强是 不同的，那么场强的大小由什么因素决定？ 解析在点电荷Q形成的电场中，在距离Q为r的P 点放一试探电荷q F = k Qq r2 根据库仑定律，q受到的库仑力的大小: E = F q = k Q r2 又由电场强度的定义可得出P点的场强E的大小： 1、点电荷的电场大小： 适用范围围电电荷的意义义 定义式，适 用于一切电 场 仅对点电荷 的电场适用 q是检验电 荷，E与q 无关 Q是场源电 荷，E与Q 成正比 2、和的区别： 例、关于 和 ，下列说 法中正确的是（ ） （1）式中，F是放入电场中的
7、电荷所受的力，q是 放入电场中电荷的电量 （2）式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是 产生电场电荷的电量 （3）式中，q是放入电场中的电荷的电量 （4）式中，Q是产生电场的电荷的电量 A、（1）（3）B、（2）（3） C、（1）（4）D、（2）（4） C 如果有几个点电荷同时存在，在几个点 电荷共同形成的电场中，如何求某点的场强 ？ 3、电场的叠加: 在几个点电荷共同形成的电场中，某点的 场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场 强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。 四、电场线 1、定义：电场线是用来形象地描 述电场强弱与方向特性的一簇曲线。 电场线上每一点的切线方向，都和该 点的场强方向一
8、致。 2、电场线的特征 1）、电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱 2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的 正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处 点 3）、电场线不会相交，也不会相切 4）、电场线是假想的，实际电场中并不存在 5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的 运动轨迹之间没有必然联系 特点： a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大 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。 3、几种常见电场中电场线的分布及特点 1）、正、负点电荷的电场中电场线的分布 特点： a、沿点电荷的连线， 场强先变小后变大 b、
9、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 2）、等量异种点电荷形成的电场中的 电场线分布 c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0 等距离各点场强相等。 3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中 电场线分布情况 特点： 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0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先 变密后变疏 4）、匀强电场 特点： a、匀强电场是大小和方向都相同的电场， 故匀强电场的电场线是平行等距同向的直 线 b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向 与电场线平行 例1：如图，是静电场的一部分
10、电场线的分布 ，下列说法正确的是：（ ） A、这个电场只能是负电荷的电场 B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FBFA C、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aAaB （不计重力） D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切 线方向 A B B 例2：如图为一条电场线，下列说法正确的是： （ ） A、EA一定大于EB B、因电场线是直线，所以是匀强电场，故 EA=EB C、A点电场方向一定由A指向B D、AB两点的场强方向不能确定 AB C 例3：正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点 作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重 力不计），则可以确定它所处的电场可能是： （ ） ABC D PQPQP Q PQ C ab AB a 例4：如图a所示，A、B是一个点电荷产生的电场 的电场线，如图b则是方向在电场线上，a、b两 处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之 间的函数图线，则：（ ） A、点电荷是正电荷，位置在B侧 B、点电荷是正电荷，位置在A侧 C、点电荷是负电荷，位置在A侧 D、点电荷是负电荷，位置在B侧 q F b B
