电场_电场强度和电场线.
什么是电场线和电场强度
什么是电场线和电场强度？电场线和电场强度是物理学中描述电场特性的两个重要概念。
电场线是用来表示电场分布的曲线。
在电场中，电场线是一种假想的曲线，沿着电场的方向延伸。
电场线的定义是在每一点上的切线方向与该点的电场方向相同。
电场线的密度表示了电场的强度，电场线越密集，电场强度越大。
电场线的形状和分布取决于电场的源和周围的电荷分布。
在电场中，电场线通常是从正电荷向负电荷延伸。
电场线的性质有如下几个重要特点：1. 电场线不能相交：由于电场线的定义是在每一点上的切线方向与电场方向相同，所以电场线不可能相交。
如果两条电场线相交，那么在交点处的切线方向将有两个不同的方向，与电场方向相矛盾。
2. 电场线的形状：电场线的形状取决于电场的源和周围的电荷分布。
在电场中，电场线通常是从正电荷向负电荷延伸。
例如，在一个正电荷周围的电场线是从正电荷向外辐射的；在一个带电平板上，电场线是平行于平板的。
3. 电场线的密度：电场线的密度表示了电场的强度。
电场线越密集，电场强度越大。
在电场中，电场线的密度不均匀分布，电场线趋向于在强电场区域更密集。
电场强度是描述电场强度大小和方向的物理量。
它表示单位正电荷所受到的电场力。
电场强度的符号通常用E表示，单位是牛顿/库仑（N/C）。
电场强度是一个矢量量，它的大小和方向都很重要。
电场强度可以通过电场力对单位正电荷所做的功来计算。
根据定义，电场强度E等于单位正电荷所受到的力F与单位正电荷之比，即E = F/q。
如果电场强度为正，表示电场力的方向指向正电荷；如果电场强度为负，表示电场力的方向与正电荷相反。
电场线和电场强度在物理学和工程学中都有广泛的应用。
它们在静电学、电场分析、电动势、电容器等领域起着重要的作用。
例如，在静电学中，电场线和电场强度可以用来计算电场中的力和能量。
在电场分析中，电场线和电场强度可以用来描述电场的分布和性质。
在电容器中，电场强度是电容器的重要参数。
因此，对于电场线和电场强度的概念和相互关系的深入理解对于理解和应用电场现象具有重要意义。
电场、电场强度、电场线、电势
电场、电场强度、电场线、电势差
1、电场、电场强度、电势线
（1）电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体。
电场是客观存在的，电场具有力的特性和能的特性。
（2）电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值，叫做这一点的电场强度。
定义式：E=F/q 方向：正电荷在该点受力方向。
（3）电场线：在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫做电场线。
电场线的性质：①电场线是起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）；②电场线的疏密反映电场的强弱；③电场线不相交；④电场线不是真实存在的；⑤电场线不一定是电荷运动轨迹。
（4）匀强电场：在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场。
匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线更多学习资源尽在简单学习网。
（5）电场强度的叠加：电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。
2、电势φ：电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差。
（1）电势是个相对的量，某点的电势与零电势点的选取有关（通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势）。
因此电势有正、负，电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。
（2）沿着电场线的方向，电势越来越低。
电场电场强度和电场线教案
电场、电场强度和电场线教案一、教学目标1. 让学生理解电场的概念，掌握电场的性质和特点。
2. 让学生了解电场强度的定义，理解电场强度的物理意义。
3. 让学生掌握电场线的绘制方法和特点，能够运用电场线描述电场。
二、教学内容1. 电场的概念：电场是指电荷在空间中产生的一种物理场，它对放入其中的电荷有力的作用。
2. 电场的性质和特点：电场具有方向性和大小，方向规定为正电荷所受力的方向，大小用场强表示。
3. 电场强度的定义：电场强度是指单位正电荷在电场中所受的力。
4. 电场强度的物理意义：电场强度反映了电场对电荷的作用力大小，是描述电场强度的一个重要物理量。
5. 电场线的绘制方法：电场线从正电荷出发，终止于负电荷，电场线疏密表示电场强度的大小。
6. 电场线的特点：电场线是用来形象描述电场的工具，它不是实际存在的线条，而是用来表示电场分布的图形。
三、教学重点与难点1. 教学重点：电场的概念、电场的性质和特点、电场强度的定义及其物理意义、电场线的绘制方法和特点。
2. 教学难点：电场强度的大小和方向的确定、电场线的绘制和理解。
四、教学方法1. 采用多媒体教学，通过动画和图片展示电场的概念和电场线的特点。
2. 利用物理实验，让学生直观地感受电场的作用力。
3. 采用问题教学法，引导学生思考和探讨电场强度和电场线的关系。
4. 利用例题解析，让学生掌握电场强度的大小和方向的确定方法。
五、教学过程1. 导入新课：通过复习静电力的概念，引导学生进入电场的学习。
2. 讲解电场的概念和性质，让学生理解电场的基本特点。
3. 引入电场强度的定义，解释电场强度的物理意义。
4. 演示电场实验，让学生直观地感受电场的作用力。
5. 讲解电场线的绘制方法和特点，让学生掌握电场线的绘制技巧。
6. 利用例题解析，让学生巩固电场强度的大小和方向的确定方法。
7. 课堂练习：让学生独立完成一些有关电场、电场强度的习题，检验学习效果。
8. 总结本节课的主要内容，布置课后作业。
1.3电场、电场强度、电场线
力的作用媒介：电荷之间的相互作 用是通过特殊形式的物质——电场 发生的，电荷的周围都存在——电场
一、电场: 1. 电场是电荷周围客观存在的一种特 殊物质,即看不见也摸不着。
2、电荷间的相互作用是通过电场 发生的。 3、静电场：静止的电荷产生的电场. 4、电场的基本性质： 对处于其中的电荷有力的作用
三、电场线
•
1、电场线是为了形象描述电场而引入的假想 的线，不是实际存在的线.
2、电场线的基本性质 ①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的 方向. ②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).
③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负 电荷或无穷远.它不闭合. ④任意两条电场线不会相交.
+
例如：
O
A
B
电场强度的叠加原理
A E1 E E2
Q1 -Q2
研究方法：将试探 电荷放入两个点电 荷产生的电场中。
电场中任何一点的总场强等于各个点电荷在该点各自 产生的场强的矢量和。这就是场强叠加原理。
等量同种和等量异种电荷电场 的叠加问题是命题的热点问题
两个点电荷的电量都是Q，相距 为r，（1）若它们是等量同种 电荷，中点处的场强是多少？ （2）若它们是等量异种电荷， 中点处的场强又是多少？
点电荷不能理解为体积很小的电荷，也 不能理解为电荷量很少的电荷． 同一带电体，有时可以作为点电荷，有 时则不能，如要研究与它距离较近的电荷间 的作用力时，就不能看成点电荷，而研究与 它距离较远的电荷间的作用力时，就可以作 为点电荷．因此，一个带电体能否看成点电 荷，要依具体情况而定．
5.源电荷： 也叫场源电荷，是指其周围电场 是由它产生的电荷 六个：
①正、负电荷； ②检验电荷； ③元电荷； ④点电荷； ⑤场源电荷； ⑥感应电荷
电场、电场强度和电场线
电场、电场强度和电场线目标认知学习目标1．理解静电场的存在、静电场的性质和研究静电场的方法。
2．理解场强的定义及它所描写的电场力的性质，并能结合电场线认识一些具体静电场的分布；能够熟练地运用电场强度计算电场力。
3．理解并能熟练地运用点电荷的场强和场强的叠加原理，弄清正、负两种电荷所产生电场的异同，以此为根据认识电荷系统激发的场。
学习重点1．用场强及电场线描写认识静电场分布。
2．学会认识静电场中描写静电场的方法、手段。
学习难点用场强及其叠加原理认识电荷系统的静电场。
知识要点梳理知识点一：电场、电场强度要点诠释：1、静电场及其特点（1）电荷间的相互作用力是靠周围的电场产生的电场是电磁场的一个方面，电场有两种，一种是电荷激发的电场，静止电荷激发的电场叫静电场。
另一种是变化磁场激发的电场。
（2）电场是一种特殊物质电场不是由分子、原子组成的物质，但电场对其内的电荷具有力的作用，可见电场具有力的属性，所以电场是一种客观存在的特殊物质。
以场的形式存在的物质也是多种多样的，例如地球对其表面附近物体有引力，因此地球周围空间存在着引力场，也可称为重力场；磁体或通电导线周围存在着对其内铁磁性物质的作用力，这就是磁场。
（3）电场的基本性质电场的基本性质是：对放入其中的电荷（不管是静止的还是运动的）有力的作用，这种力叫电场力。
电场具有能量。
2、电场强度（1）电场强度的物理意义电场强度是描述电场强弱及方向的物理量，反映了电场力的特性。
在带电量为Q的电荷形成的电场中放入一个电荷（它的电量Q很小，不至于影响所研究场。
它的体积也很小，便于研究电场各点的性质——检验电荷）。
发现电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值是一个常数，即。
这说明检验电荷受力Ｆ和本身所带电量Q的比值与检验电荷无关，而由该点在电场中的位置及形成该电场的电荷Q来决定。
于是就有了用比值来表示电场的强弱的定义——电场强度（2）电场强度的定义在电场中放一个检验电荷，它所受到的电场力跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度，简称场强。
电场电场强度和电场线
Fa Fbqa1
bq2
q q1
q2
作业：《优化设计》 第九章电场
第一单元习题
再见
0
F 电荷A点受力大小
F
0
F 电荷B点受力大小
/
F/
0
2q0
3q0 ---
nq0
讨论：1、如何用力来表征电场在某一点的性质？ （不能）
结论：1、F/q是与q无关的量。2、这比值反映电场 中不同位置的强弱，表征电场力的性质。
电场强度：
1、内容： 电场中某一点的电荷受到的电场
力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的
的库仑2m力g为
。 Q/2 B
解：点∴∵相q1电距=a由若q8荷的12×<库使0q放左c1仑q2且m0在侧静真-定9的qa，c止空1律、和为a如，中、得bq正图q有连2b=应，两两线-1为点q8个（2×负为上点或1电负如电延0荷-图9荷长c且，所，线在两示电）者，量上固有分某定一别点于个为， 恰（∵好若代FF静入qaa==2数止是KF值q不1b 18，q动×b/得x∴两a，12 0点则q-x91F不c/=这b，x4=固20点=K位c定m的qq置22呢/q位又(/b(？x置x+在+）r应r)哪)22该里在？哪若里a、？
油里。
正点电荷的电场线 负点电荷的电场线
请看仔 细了!
用木屑模拟电场线
电荷
施产 以 电 场生 力
电场
正电荷
电荷守恒定律：
负电荷 点电荷
相互作用规律
元电荷
库仑定律：
性质： 对放入的电荷有力的作用 内容： 表达式：
电场强度： 单位：
方向： 定义： 电场线 特点：
常见的电场线：
质量为m的带电量为Q的点电荷AF从 空中自解由：下∵落F，-m在g=它m正g 下方的地面上固 定测有得QA/获2的得∴∵点向FF电上==荷2K的mQB加gQ,速当/2r度A2落a=至g距，B测为QAr、Am时gB， 电荷带 ∴同r2种=电K荷Q2/（2F填同种、r 异种）， 此时r = ∴(rK=Q(K2/4Qm2g/4)1m/2 g)1，/2 点电荷B受
电场强度与电场线
电场强度与电场线一、电场、电场强度1、电场：电荷周围存在的一种物质，电场对放入其中的电荷有力的作用。
静止电荷产生的电场称为静电场有力的作用。
静止电荷产生的电场称为静电场2、电场强度：（1 ）定义：放入电场中某点的电荷受的电场力 F 与它的电荷量q 的比值。
（2 ）公式：（3 ）单位：N/C 或V/m 。
（4 ）矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。
电场强度与电场线3、点电荷场强的计算式（1 ）设在场源点电荷Q 形成的电场中，有一点P 与Q 相距r , 则P 点的场强（2 ）适用条件：真空中的点电荷形成的电场。
要点深化1、叠加原理：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵循平行四边行定则。
2、场强的三个表达式的比较二、电场线1、电场线的定义：电场线是画在电场中的一条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，电场线不是实际存在的线，而是为了描述电场而假想的线。
２、电场线的特点（１）电场线从正电荷或无限远处出发终止于负电荷或无限远处荷或无限远处。
（２）电场线在电场中不相交。
（３）在同一电场里，电场线越密的地方场强越大。
（４）匀强电场的电场线是均匀分布的平行直线。
３、几种典型电场的电场线孤立的正电荷孤立的负电荷等量的异种电荷等量同种电荷等量同种电荷正电荷与大金属板间正电荷与大金属板间带等量异种电荷的平行金属板间的电场线要点深化等量同种和异种电荷的电场两点电荷练线的中垂线上的电场分布及特两点电荷练线的中垂线上的电场分布及特点的比较见下表：。
电场的电场强度与电场线
电场的电场强度与电场线电场是指由电荷产生的一种区域，在其中存在电势能的空间。
电场内的电场强度表示单位正电荷所受到的力，可以用来衡量电场的强弱。
电场线则是描述电场的一种图形表示方式。
本文将探讨电场的电场强度与电场线之间的关系。
1. 电场强度的定义与计算电场强度E定义为单位正电荷所受到的力，在数学上可以表示为E = F/Q，其中F为单位正电荷所受的力，Q为单位正电荷的电荷量。
根据库仑定律，两个电荷之间的力与它们的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比，因此电场强度的计算公式为E = k * Q / r^2，其中k为库仑常数，r为距离。
2. 电场强度的性质电场强度具有以下几个性质：- 零电荷情况下，电场强度为零；- 在电荷周围产生的电场强度大小与电荷的性质有关，正电荷产生的电场强度的方向指向外部，负电荷产生的电场强度方向指向内部；- 电场强度是矢量量，具有大小和方向。
3. 电场线的定义与性质电场线是用来描述电场分布情况的图形，它是沿着电场强度方向的曲线。
电场线具有以下几个性质：- 电场线上的任意一点，切线的方向即为该点的电场强度方向；- 电场线不会相交，因为电场强度只有一个确定的方向；- 电场线的密度表示电场强弱，密集的电场线代表强电场，稀疏的电场线代表弱电场。
4. 电场强度与电场线的关系电场强度与电场线之间存在着紧密的联系。
根据电场线的性质可知，电场强度的方向与电场线的切线方向一致，因此电场强度的方向可以通过观察电场线的走向得到。
而电场线的密度则代表了电场强度的大小，密集的电场线表示强电场，稀疏的电场线表示弱电场。
举个例子来说，假设有一个正电荷，那么在它周围的空间内，电场强度的方向指向外部，电场线也将自正电荷向外辐射。
而且，从电场线的密度可以看出，离正电荷越近的地方电场强度越大，离正电荷越远的地方电场强度越小。
类似地，对于负电荷，电场强度的方向指向内部，电场线则自负电荷向内部收束。
同样地，从电场线的密度可以看出，离负电荷越近的地方电场强度越大，离负电荷越远的地方电场强度越小。
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分析
分析பைடு நூலகம்
正点电荷形成的电场的电场线分布如何呢？
等量异号点电荷形成的电场的电场线 分布如何呢？
等量同号点电荷形成的电场的电场线分布如何呢？
等量同号点电荷形成的电场的电场线分布如 何呢？
点电荷与带电平板形成的电场的电场线分布如何呢？
点电荷与带电平板形成的电场的电场线分布如何呢？
两个靠近点的平行金属板大小相等相互正对时，
法拉第的研究
• 法拉第对于电磁现象的实验研究作出了卓越的贡献。他反 对超距作用观点，并对之进行批判。他用“力线”描述磁 极之间和带电体之间的相互作用，指出这些力线在空间是 一些曲线而不是直线，因此，电的或磁的相互作用就不会 是超距作用所想象的那种直接作用。
新的支持
• 1905年，爱因斯坦发表了狭义相对论，根据爱因斯坦的 狭义相对论，瞬时超距作用违反了信息传递速度的上限 为光速。假设两个物体彼此相互作用，其中一个物体突 然改变位置，另外一个物体会瞬时感受到影响，即信息 传递速度比光速（光波传播于真空的速度）还快，则此 现象属于“超距作用”。显然和爱因斯坦的相对论存在矛 盾，超距作用的天空又出现了乌云，更近一步的支持了 法拉第的观念。
牛顿的困惑
• 在当时，牛顿的万有引力被普遍认为是一种超距作用，而 牛顿本人并不这样认为，他试图寻找引力的成因，但并未 获得成功。在一封写给剑桥大学三一学院院长理查·本特利 （Richard Bentley）的信里，牛顿表示
TO:理查·本特利（Richard Bentley)
• 实在难以想像没有生命的物质能够作用与影响其它物质，不 需要非物质传递机制，不倚靠彼此接触……对于物质，引力 应该是内在的、固有的、基础的，使得一个物体能够作用于 以真空相隔有限距离的另一个物体，不需要通过任何媒介传 递作用力从一个物体到另一个物体，这对我来说是一个特大 荒谬，我相信不会有任何在哲学方面具有足够思考能力的人 士会坠入其中。引力必定是由按照某种定律作用的代理所造 成的。至于这代理到底是物质的还是非物质的，在这里我留 给我的读者来思考。
Fa Fb
Fa＞Fb Ea＞Eb
3.电场线越密的地方，场强越大，电场线越疏
的地方，场强越小。
电场线在空间能相交吗?
E
7、点电荷与带电平板的电场线板面处的场强 方向与板垂直。
问：如果电场线是等距离的平行线， 这种电场是什么样的电场？
E
分析：因为电场线平行，说明各点场强方向相同，等距离说明各 点场强大小相等。这种电场叫做匀强电场。
超距作用
• 在近代科学产生以前，以感性直观为基础的接触作用观点 占主导地位。随着牛顿力学的成功，超距作用观点逐渐占 了优势，并在物理学中得到广泛的传播。
• 这种观点同牛顿的绝对空间、 绝对时间和绝对不变的原子 的观点有着内在的联系，具有一定质量的物体之间的万有 引力就是这种瞬时超距作用力。
• 万有引力被认为是一种超距作用，牛顿万有引力定律只提 到两粒子相互直接作用于对方的引力，并没有解释引力传 递过程，而且这定律与时间无关，意味着瞬时直接地超距 作用。
分别带等量的异号电荷，它们之间的电场 的电场线分布如何呢？
两个靠近点的平行金属板大小相等相互正对时，
分别带等量的异号电荷，它们之间的电场 的电场线分布如何呢？
几种常见电场的电场线分布
三、电场线特点
点电荷的电场线分布
1.电场线起于正电荷（或无穷远），止于负电 荷（或无穷远），不形成闭合曲线。
2.电场线上每一点的切线方向跟该点 的场强方向一致。
选修3-1
电学
电场 电场强度和电场线
电场
• 我们过去学过的弹力、摩擦力都是当一个物体与另一个 物体接触时产生的，但是，电荷之间的相互作用力并不 要求带电体相互接触。那么，带电体到底通过什么发生 相互作用呢？
什么是电场
• 电场是一种物质
什么是物质
• 物质是一种客观存在？
历史上对电场的认识过程
电场线越密的地方，场强越大; 电场线越稀的地 方，场强越小；
（3）任意两条电场线都不相交；
（4）电场线客观是不存在的，是人为画的假想线。
（5）电场强度的大小和方向都相同的电场叫做匀 强电场
• 接触作用和超距作用的历史之争
• 物理学中关于物体相互作用实现方式的两种对立的观点。 • 超距作用说认为：
物体间可以不借助中介物而直接地、瞬时地实现相互作用； • 接触作用说认为: 物体间只能通过直接接触或通过中介物以有限的速度实现相互作用。
以太论
• 早在牛顿以前，对于物体之间的作用就存在两种对立的猜 想:一种认为物体之间除了通常的接触作用（拉压、冲击） 之外,还存在超距作用；一种认为物体之间的所有作用力都 是近距作用，两个远离物体之间的作用力必须通过某种中 间媒介物质传递，不存在任何超距作用，这种中间媒质被 称为以太。当时的大多数自然哲学家认为超距作用带有神 秘的色彩，而倾向于近距作用观点。
四.匀强电场 1.定义： 场强大小方向处处相同的电场.
2.形成的条件：两块靠近带等量异号电荷， 大小相等且正对的平行金 属板间的电场（边缘除外）。
3.特点：电场线平行且等距。
课堂小结
（1） 电场的电场线总是从正电荷（或者从无穷远） 出发到负电荷终止（或者延伸到无穷远）；
（2）电场线的疏密表示电场强度的大小。
电场的基本性质
• 电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用， 我们把这种力叫做电场力。
电场
1、电场是电荷周围存在的一种特殊物质 2、基本性质：对放入其中的电荷有力的作用 3、电场对电荷的作用力称为电场力
电场强度
蓖麻油
• 用蓖麻油为原料制造的 聚氨酯胶黏剂具有较好 的低温性能、耐水解性 以及优良的电绝缘性。
• 19世纪30年代，法拉第提出一种观念，认为在电荷的周围 存在着由它产生的电场（electric field），处在电场中的 其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
• 进一步解释，电荷A和电荷B之间的相互作用力，法拉第认 为在A电荷周围会存在一种由A电荷产生的电场，将B电荷 放在电场中会受到电场力的作用，同样在B电荷周围也会 产生电场，将A电荷放在由B电荷产生的电场中会受到电场 力的作用，电荷之间的相互作用力是通过电场来实现的。 从而得到（1）