1.3电场强度(2014最新)
物理：1.3《电场强度》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
学习目标： 知道电荷间的相互作用是通过电场 学习目标 ： 1.知道电荷间的相互作用是通过电场 实现的，场与实物是物质存在的两种不同形式 实现的，场与实物是物质存在的两种不同形式. 2．体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度 ．体会用比值定义物理量的方法， 的定义、公式、单位、方向. 的定义、公式、单位、方向 3．能推导点电荷场强公式，知道叠加原理，并进 ．能推导点电荷场强公式，知道叠加原理， 行简单计算. 行简单计算 4．知道电场线的定义和特点，会用电场线描述电 ．知道电场线的定义和特点， 场强度的大小、方向 场强度的大小、方向.
பைடு நூலகம்
四、电场线 1．电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线， ．电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线， 曲线上每点的 切线方向 表示该点的电场强度方向， 表示该点的电场强度方向，
电场线不是实际存在的线，而是为了形象描述电场而假 电场线不是实际存在的线， 想的线. 想的线
2．电场线的特点： ．电场线的特点： (1)电场线从 正电荷 电场线从 无穷远 或 负电荷 ； (2)电场线在电场中不 相交 ； 电场线在电场中不 (3)在同一电场里，电场线 密集 的地方场强大 在同一电场里， 的地方场强大. 在同一电场里 或 无穷远 出发终止于
二、电场强度 1．定义：放入电场中某一点的检验电荷受到的静 ．定义： 电力跟它的电荷量的 比值 ，叫做该点的电场强度. 叫做该点的电场强度 2．公式： ．公式： . .
3．单位：牛/库，符号 N/C ．单位： 库
4．方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的 ．方向：电场强度是矢量， 在该点所受的静电力的方向相同.负电 方向跟 正电荷 在该点所受的静电力的方向相同 负电 荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的 方向 相反 .
1.3电场强度
EF
+Q
+q
FE
-Q
+q
根据规定：负电荷在电场中某点受到的电场 力的方向跟该点的场强方向相反。
+Q
F
-q E
E
F
-Q
-q
例：试探电荷的电荷量q=+5.0×10-9C， 测得它在电场中的A点受到的电场力为 F=3.0×10-4N，求：A点的场强是多大？
解：E=F/q=3.0×10-4/5.0×10-9=6.0×104N/C
C P点的场强越大，则同一电荷在P 点受到的电场力越大；
D P点的场强方向为检验电荷在该点 的受力方向。
问题3：点电荷的场强如何？ 请利用电场强度定义式和库仑定律，
推导点电荷周围某点的电场强度
FE真 生 场 检k验空 电 源QrF q2q电中 场 电点 的 荷荷电场的无关荷源距E 的电离．Fq场荷决 强和定k Qqr该的是2q 点，由kr距 与产Q2
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 ，分别计算检验电荷所受的电场力 大小和F / q 的比值。
检验电荷 的电荷量q
q
2q 3q
电场力 F
Qq k
r2 Qq 2k r2 Qq 3k
r2
F/q Q
k r2
kQ r2
kQ r2
Q
qF
+
rA
计算发现： 在电场中的同一点，比值F/q是恒定的
（1）电场中A点的场强。
（2）在A点放入电量q=-1× 10-6C
求它受的电场力。
解:(1)
E1 A
E合
E2
Q1
人教版高二物理选修3—1第一章1.3 电场强度 课程教学设计
人教版物理选修3－1第一章第三节《电场强度》《电场强度》教学设计教学分析学生从本节课开始接触电场的概念，由于它的抽象性，故可先把它接受下来，在学习中逐渐加深对它的认识。
本节的主要内容包括电场及其力的性质，以及定义了电场强度来反映电场的强弱及其特点。
本节的主要特点就是抽象性强，场的概念较难理解，再就是引入点场强度这个物理量的时候采用了比值定义法，有方法论的介绍总结。
另外关于场的叠加要通过类比（类比波的叠加）进行研究，所以说本节还有方法性强的特点。
结合本节的特点和地位现定位本节的教学目标如下：1.使学生能初步接受场的客观存在的特殊物质性。
2.能够深入理解电场强度的物理意义、定义式、矢量性，也能应用其来分析计算一些简单问题。
3.通过知识的学习掌握科学的思维方式和研究问题的方法。
教学过程：（表一）（表二）（表三）第三节电场强度第一课时学案学习任务：理解电场的客观存在，理解电场强度，点电荷场强计算式，场强的叠加原理。
新课学习：①请进入角色，想象“假如你是一名乘客”情景，思考什么是“场”？②怎样解释电荷没有接触也能产生力呢？知识：电场:基本性质：③既然电荷是通过电场产生力的作用，那么电场又有哪些规律呢？怎么去研究这些规律呢？怎样描述各个不同位置的电场的强弱以及数量关系呢？场源电荷：试探电荷：电场强度：定义：公式：单位：方向：物理意义：巩固理解：1.电场中某点放一试探电荷，电荷量为q，受到电场力为F,则该点的场强为E=F/q, 则A．若移去试探电荷q，则该点的场强为零。
B．若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷，该点的场强变为E/2.C．若在该点放一个电荷量为-2q的试探电荷,该点的场强仍为E，场强方向与原来相反。
D．若在该点放一个电荷量为-q/2的试探电荷,则该点的场强仍为E，场强方向也还是原来的方向，但-q/2的试探电荷受电场力F/2，方向与F相反。
2.由电场强度的定义式E=F/q可知，在电场中的同一点A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比B．无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q 始终不变C．电场中某点的场强为零，则在该点的电荷受到的电场力一定为零D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零3.电场中有一点P,下列说法中正确的是：A．若放在P点电荷的电量减半，则P点的场强减半。
1.3电场线(2014最新)
大
小 大 E=2E0
特点： 沿点电荷的连线,场强先变小后变大.
3.等量同种点电荷
问题3:沿点电荷的连线,场强大小如何变化?
大
小 E=0
大
特点：
连线中点O处场强为0，场强先变小后变大.
4.匀强电场
问题4:通过你的观察与思考,电场线大小方向如何?
特点：
匀强电场的电场线是平行等距的直线. 匀强电场是大小和方向都相同的电场
二.几种常见电场中电场线
丙:匀腔电场
丁
戊
1.正、负点电荷
问题1:场强大小与电场线疏密的关系如何?以点电荷为球 心作个球面,此球面上场强大小关系如何?
＋
－
Ea＿Eb
Ea＿Eb ＿ Eb
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,此球面上场强大小处 处相等，方向不同.
2.等量异种点电荷
如图一条水平向右的电场线，由此能确 定a、b、c三点的场强方向吗？能否判断三 点的场强的大小？为什么？
· · d· ·
a b c
问题 5 ： d 点是否有场强？场强大小与 a 、 b、c三点场强大小的关系如何？
[例题]（导学p9 (例题))图为静电场的一部分电场 线的分布，下列说法正确的是（ c ） A.这个电场可能是负点电荷的电场 B.这个电场可能是匀强电场 C.点电荷q在A点处的电场力比在B点处受到电场力 大（不计重力） D.负电荷在B点处所受到的电场力的方向沿B点切线 方向
结论: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.
为什么任意的两条电场线不能相交?
如果相交,则在交点处电场强度的方向有两个, 分别为两条电场线在此点的切线方向,这显然是 不可能的!
1.3电场强度
- 13 -(1)电荷的周围存在着电场，带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的．(2)性质：电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用．这也是检验空间是否存在电场的依据之一(3)电场是客观存在的一种特殊物质，与客观上的物质不同．特别提醒：电场虽然看不见、摸不着，但是电场也跟由原子、分子组成的物质一样确实存在，而且具有能量等物质属性，故电场也是一种物质，只不过是一种特殊的物质.(1)定义：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该点的电场强度．(2)公式：qF E =(3)单位：牛/库，符号N/C.(4)方向：规定为正电荷在该点受的电场力的方向，所以电场强度是矢量．(5)某点的场强为1N/C ，它表示1C 的点电荷在此处会受到1N 的电场力作用．(6)物理意义：电场强度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．注意：公式qF E =是电场强度的比值定义式，适用于一切电场，电场中某点的电场强度仅与电场及具体位置有关，与试探电荷的电荷量、电性及所受电场力F 大小无关．所以不能说E ∝F ，特别提醒： 由qF E =变形为F ＝qE 表明：如果已知电场中某点的场强E ，便可计算在电场中该点放任何电荷量的带电体所受的静电力的大小以上定义电场强度的方法叫比值定义法，想一想：你还学过哪些用比值定义的物理量？它们都有什么共同点？(1)公式：2rkQ E =，Q 为真空中点电荷的带电量，r 为该点到点电荷Q 的距离．(2)方向：若Q 为正电荷，场强方向沿Q 和该点的连线指向该点；若Q 为负电荷，场强方向沿Q 和该点的连线指向Q .(3)适用条件：真空中点电荷． 特别提醒：2rkQ E =可以由E ＝F /q 及221rq q kF ⋅=来推导，而E 仅由电场本身因素决定，与F 、q 无关，又可以以点电荷的电场为例，用公式221rq q kF ⋅=来说明电场本身因素的含义．为了研究电场对电荷的作用力的性质，需要在电场中引入一个电荷，结合教材图1.2－1的实验，说一说：什么是试探电荷？什么是场源电荷？(1)如果场源电荷不只是一个点电荷，则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和．这种关系叫做电场强度的叠加．(2)电场强度是矢量，场强的叠加本质是矢量叠加，所以应该用平行四边形定则．(3)电场的叠加原理对任何电场都适用，注意只有同时共同形成电场时才能叠加．特别提醒：①电场的可叠加性也是电场与普通物质的重要区别之一．②因为场强是矢量，所以求场强时应该既求出大小，也求出方向．请你利用电场强度的叠加定性分析：(1)等量异种点电荷的中垂线上，各点的场强分布有何特点？两电荷的连线上呢？(2)等量同种点电荷的中垂线上，各点的场强分布有何特点？两电荷的连线上呢？(1)意义：如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向，都跟该点的场强方向一致，这样的曲线就叫做电场线．(2)特点：①电场线不是电场里实际存在的线，而是为形象地描述电场而假想的线，因此电场线是一种理想化模型．②电场线始于正电荷，止于负电荷，在正电荷形成的电场中，电场线起于正电荷延伸到无穷远处；在负电荷形成的电场中，电场线起于无穷远处，止于负电荷．- 14 -③电场线不闭合，不相交，也不是带电粒子的运动轨迹． ④在同一电场里，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)几种常见电场的电场线如图所示．电场线是不是电荷的运动轨迹？在具备什么条件时，带电粒子的运动轨迹可以和电场线重合？(1)各点场强大小和方向都一样的电场，叫做匀强电场． (2)匀强电场的电场线是疏密均匀的平行直线 特别提醒：相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板之间的电场，可以看做匀强电场．误区1：由公式E ＝F /q 可知，电场中某确定点的电场强度大小与放在该点的检验电荷的电量成反比．误区2：电场中某确定点电场强度的方向，就是置于该点的电荷所受电场力的方向．关于电场，下列叙述正确的是A ．以点电荷为圆心，r 为半径的球面上，各点的场强都相同B ．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C ．电场中某点放入试探电荷q ，该点的场强qF E =，取走q 后，该点场强不变 D ．电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大下列说法中正确的是A ．电场强度反映了电场力的性质，因此电场中某点的场强与试探电荷在该点所受的电场力成正比B ．电场中某点的场强等于F /q ，与试探电荷的受力大小及电荷量有关C ．电场中某点的场强方向即带正电的试探电荷在该点的受力方向D ．公式qF E =和2rkQ E =对于任何静电场都是适用的把质量为m 的正点电荷q ，在电场中从静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是A ．点电荷运动轨迹必与电场线重合B ．点电荷的速度方向，必定和所在点的电场线的切线方向一致C ．点电荷的加速度方向，必与所在点的电场线的切线方向一致D ．点电荷的受力方向，必与所在点的电场线的切线方向一致如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上两点．若带电粒子运动中只受电场力作用，根据此图可以做出的判断是A ．带电粒子所带电荷的符号B ．带电粒子在a 、b 两点的受力方向C ．带电粒子在a 、b 两点的加速度何处大D ．带电粒子在a 、b 两点的加速度方向如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 移动，则电子所受的电场力的大小和方向变化情况是 A ．先变大后变小，方向水平向左 B ．先变大后变小，方向水平向右 C ．先变小后变大，方向水平向左 D ．先变小后变大，方向水平向右在x 轴上有两个点电荷，一个带正电Q 1，一个带负电－Q 2，且Q 1＝2Q 2.用E 1和E 2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在x 轴上- 15 -A ．E 1＝E 2之点只有一处，该处合场强度为0B ．E 1＝E 2之点共有两处：一处合场强为0，另一处合场强为2E 2C ．E 1＝E 2之点共有三处：其中两处合场强为0，另一处合场强为2E 2D ．E 1＝E 2之点共有三处：其中一处合场强为0，另两处合场强为2E 2竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E ，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m 的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图所示，请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？如图所示，在固定的水平绝缘平板上有A 、B 、C 三点，B 左侧的空间存在着场强大小为E ，方向水平向右的匀强电场，在A 点放置一个质量为m ，带正电的小物块，物块与平板之间的动摩擦因数为μ，给物块一个水平向左的初速度v 0之后，该物块能够到达C 点并立即折回，最后又回到A 点静止下来，求： ⑴此过程中物块所走的总路程x 有多大？⑵若1l AB =那么物块第一次到达B 点时的速度vB 是多大？ ⑶若2l BC =那么物块所带的电荷量q 是多大？如图所示，带正电小球质量为m ＝1×10－2kg ，带电量为q ＝1×10－6C ，置于光滑绝缘水平面上的A 点．当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B 点时，测得其速度v B ＝1.5m/s ，此时小球的位移为S ＝0.15m.求此匀强电场场强E 的取值范围．(g ＝10m/s 2)一带电云层经过某一村庄上空时，村中一气象观测者把一质量为6g ，体积为5L ，带有9×10－5C 正电荷的氢气球释放后，气球匀速上升，则云层和地面间的电场强度大小为多少？方向是什么(ρ空气＝1.29kg/m 3，g ＝10m/s 2，气球体积不变，不计空气阻力)1.真空中距点电荷(电量为Q )为r 的A 点处，放一个带电量为q (q ≪Q )的点电荷，q 受到的电场力大小为F ，则A 点的场强为A ．F /QB ．F /qC ．k q r 2D ．k Qr22．关于电场线的说法，正确的是 A ．电场线的方向，就是电荷受力的方向 B ．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C ．电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 D ．静电场的电场线不可能是闭合的3．在如图所示的4种电场中，A 、B 两点电场强度相同的是4．把质量为M 的正点电荷放在电场中无初速度释放，不计重力，则以下说法正确的是A ．点电荷的轨迹一定和电场线重合B ．点电荷的速度方向总是与它所在处的电场线方向一致C ．点电荷的加速度方向总是与所在处的电场线的切线方向重合D ．点电荷将沿电场线切线方向抛出，做抛物线运动 5．以下关于电场和电场线的说法中正确的是A ．电场、电场线都是客观存在的物质，因此电场线不仅在空间相交，也能相切B ．在电场中，凡是电场线通过的点场强不为零，不画电场线的区域内的点场强为零- 16 -C ．同一检验电荷在电场线密集的地方所受电场力大D ．电场线是人们假想的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在6．在电场中P 点放一个电荷量为4×10－9C 的点电荷，它受到的电场力为2×10－4N ，则P 点的场强为________N/C.把放在P 点的点电荷的电荷量减为2×10－9C ，则P 点的场强为________N/C.把该点的点电荷移走，P 点的场强又为______N/C.7．如图所示，用绝缘细线拴一个质量为m 的小球，小球在竖直向下的场强为E 的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带________电荷，所带电荷量为________．8．质量为m ，带电荷量为－q 的尘埃，在地面附近处于悬浮状态，不计空气浮力，求该处的电场强度E 的大小和方向．9．一粒子质量为m ，带电量为＋Q ，以初速度v 与水平方向成45°角射向空间一匀强电场区域，粒子恰做直线运动，求这个匀强电场的最小场强的大小，并说明方向．1.如图所示是电场中某点的电场强度E 与放在该点处的检验电荷q 及所受电场力F 之间的函数关系图象，其中正确的是2．如图所示，质量为m ，带正电的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为A ．继续匀速下滑B ．将加速下滑C ．减速下滑D ．上述三种情况都有可能发生3．如图所示，A 、B 为两个固定的等量的同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C ，现给电荷C 一个垂直于连线的初速度v 0，若不计电荷C 所受的重力，则关于电荷C 运动过程中的速度和加速度情况，下列说法正确的是A ．加速度始终增大B ．加速度先增大后减小C ．速度始终增大，最后趋于无穷大D ．速度始终增大，最后趋于某有限值4．如下图(a )中AB 是一个点电荷电场中的电场线，图(b )则是放在电场线上a 、b 处的检验电荷的电量与所受电场力间的函数图线，由此可以判定A ．场源是正电荷，位于A 点B ．场源是正电荷，位于B 点C ．场源是负电荷，位于A 点D ．场源是负电荷，位于B 点 5．A 、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A 点沿电场线运动到B 点，其速度—时间图象如图所示．则这一电场可能是6．如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B ＝30°，现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ，测得C 点场强的方向与AB 平行(见下图)，则q A 带________电，q A q B________.7．如图所示，已知A 、B 两带电小球相距3cm ，Q A ＝1.0×10－10C 均用细绝缘线悬挂，在水平方向匀强电场中保持静止，悬线呈竖直方向，则匀强电场的电场强度大小为________，方向________．8．如图所示，在竖直向上的匀强电场中有三个小球A、B、C，用不伸长的绝缘丝线相连挂于O点，质量分别为5m、3m和2m，其中只有B球带电－Q，电场强度为E.现将AO线烧断，在烧断瞬间，A球的加速度为______，A、B间线的张力为________，B、C间线的张力为________．9．电荷量为q＝1×10－4C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．若重力加速度g取10m/s2，求：(1)物块的质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ.- 17 -。
高中物理 1.3电场强度教案 新人教版选修1-1
3、电场强度教学三维目标（一）知识与技能1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态．2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的．3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算．4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算．（二）过程与方法通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。
（三）情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点：电场强度的概念及其定义式难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学过程（一）引入新课问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？（二）新课教学-----第3节电场电场强度1、电场：启发学生从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，不以人的意识为转移，但能为人的意识所认识的物质属性．利用课本图14－5说明：电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用．电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用．（1）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.特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量.（2）基本性质：主要表现在以下几方面①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量.可见，电场具有力和能的特征提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？引出电场强度的概念：因为电场具有方向性以及各点强弱不同，所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场的强弱和方向．2、电场强度(E)：由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。
1.3 电场强度
+Q
F=Eq
3q1 3F1
E是比例常数， 是比例常数， 是比例常数 与q无关 无关
实验表明： 实验表明： 试探电荷在电场中某个位置所受的力， 试探电荷在电场中某个位置所受的力，的确与试探电 荷的电荷量成正比； 荷的电荷量成正比； 在电场的不同位置，比例常数 一般说来是不一样的 一般说来是不一样的。 在电场的不同位置，比例常数E一般说来是不一样的。
2、真空中有一电场,在电场中的P点放一 真空中有一电场,在电场中的P 电量为4 的试探电荷, 电量为4×10-9C的试探电荷,它受到的电 场力2 N,则 场力2 ×10-5N,则P点的电场强度 5×103 × N/C;把试探电荷的电量减少为 把试探电荷的电量减少为2 N/C;把试探电荷的电量减少为2 ×10-9C, × 则检验电荷所受的电场力为 1×10 N. 如果 把这个试探电荷取走， 把这个试探电荷取走，则P点的电场强度 5×103 N/C。 为 × N/C。
a
b
六、匀强电场
如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同， 如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这 个电场就叫做匀强电场 匀强电场。 个电场就叫做匀强电场。 匀强电场的电场线是什么样的？ 匀强电场的电场线是什么样的？ 匀强电场的电场线是间隔相等的平行线 带有等量异号电 荷的一对平行金 属板， 属板，如果两板 相距很近， 相距很近，它们 之间的电场， 之间的电场，除 边缘部分外， 边缘部分外，可 以看做匀强电场。
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： 特点： 离点电荷越近，电场线越密， a、离点电荷越近，电场线越密，场强 越大 以点电荷为球心作个球面， b、以点电荷为球心作个球面，电场线 处处与球面垂直， 处处与球面垂直，在此球面上场强大小 处处相等，方向不同。 处处相等，方向不同。
人教版高中物理选修选修3-1《1.3 电场强度》章节
①点电荷形成的电场中，不存在电场强度相等的点。 ②若以点电荷为球心做一个球面，电场线处处与球面垂直。 在此球面上电场强度大小处处相等，方向各不相同。
(2)等量同种电荷的电场：电场线分
布如图 1－3－8 所示(以等量正电荷为
例)，其特点有：
①两点电荷连线的中点 O 处电场强度
图 1－3－8
(1)电场和磁场统称为 电磁场 ，电磁场是一种特殊物质，
也有能量、动量。
(2)电荷之间的库仑力是通过 电场 发生的。
(3)电场是客观存在的。电场的一个重要特征就是对放入
其中的电荷有力 的作用。
2．试探电荷与场源电荷 (1)试探电荷：如图 1－3－1 所示，带电小球 q 是用来检验电 场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷。
②两电荷的连线上：在两电荷的连线上，每点电场强度的 方向由该点指向中点 O，大小由 O 点的电场强度为零开始向两 端逐渐变大；任意一点 c 与该点关于 O 点的对称点 d 的电场强 度大小相等，方向相反，如图 1－3－6 所示。
[特别提醒] 等量同种负点电荷的电场中电场强度大小的 分布规律与等量同种正点电荷的分布规律完全相同，只是电场 强度的方向对应相反罢了。
解析：由电场强度的定义式得： E＝Fq＝34..00× ×1100－ －49 N/C＝7.5×104 N/C，即该处电场强度大小 为 7.5×104 N/C，因为放入的是负电荷，其电场力方向与电 场强度方向相反，所以电场强度方向水平向左。如果把这个 点电荷移走，该处的电场强度大小仍为 7.5×104 N/C。 答案：7.5×104 N/C 方向水平向左 7.5×104 N/C
②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，电场线的方向均相 同，即电场强度方向都相同，总与中垂面(或中垂线)垂直且指 向负点电荷一侧，从中点到无穷远处，电场强度大小一直减小， 中点处电场强度最大。
新版电场强度 (共42张PPT)学习PPT
赫兹用实验证实了电磁波的存在
(2)性质：对处在场中的电荷有 电场力 的作用 例1：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（ ）
（B）若电荷q在A处受到的电场力比B点时大，则A点电场强度比B点的大。
麦克斯韦发展了法拉第的思想，建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在！
aA>aB （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
B
A
例2：如图为一条电场线，下列说法正
确的是：（ C ）
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
A
B
(1)
·a b·c·
Ea>Eb>Ec
海因里希·鲁道夫·赫兹
§1.3 电场强度
一.电场
1、定义：电荷周围存在的特殊物质。 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。 3、电荷间的相互作用力通过电场发生
电荷 A
电场
电荷 B
检验空间是否存在电场？
q——试探电荷（检验电荷）
q不受力——无电场 q受力——有电场
电场？
1、电量很小（不 影响原电场）
起电机 铝箔条带电 小球与铝箔条接触
形成电场 小球带电
小球在电场 中受力转动
铝箔条周围形成了怎样的电场？为什么会形成这 样的电场？
有些现象是真理， 有些现象是谎言。 不要和真理擦肩而过， 不要被谎言蒙蔽双眼！
——於中平
按照规定：负电荷在电场中某点受到的电场 力的方向跟该点的电场强度方向相反。
1.3电场强度(第一节)
-Q
EA
B
B:大小 C F 定义方法： 比值法 E= E的大小与F、q无关； q
5）注意 B、 E=F/q 为定义式，适用于确定一切电场的场强； 数值意义： 电场中某点的电场强度数值上等于1C电荷在 该位置所受的电场力的大小。
绝对值计算、判断方向 C、求电场力: F=qE D、某点的电场强度的大小及方向取决于电场本身 （即场源电荷与位置），与检验电荷的正负、电量的 大小、有无及受到的电场力均无关。
怎样定义电场强度？利用真空中点电荷探究
A q3 1 2
r
Qq1 F1 = k 2 r Qq 3 F3 k 2 r
Qq 2 F2 k 2 r
+Q
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Q F1 F2 F3 k 2 r q1 q 2 q3
电场中同一位置，电荷受力与电量成正比。
2、电场强度 1）物理意义
描述电场的强弱
2）定义 放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的 电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。 3）公式
r
A
（5）大带电物体问题 电场强度计算方法 微分法-------切割成点电荷，再将场强矢量合成。 切割、补偿、对称、等效等思想方法 ——向球壳、球体、点电荷转化
电场的叠加问题
例题：真空中两个等量正电荷带电量为＋Q，相距为R， 求以下几个位置的场强的大小和方向 1）连线中点处.若在连线中点处放入电荷， 是否受电场力？ 2）连线的中垂线上，距两个电荷都为R处。 3）连线上，电荷外侧距A电荷为R处
放在A处的电荷受的合力， F A 可以由合场强决定。 F=E合q -q受力方向与E合相反 ＋ Q1 +q受力方向与E合相同
E1 E E2
－ Q2
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[例] 场源电荷 Q ＝ 2×10 － 4C ，是正点电荷； 检验电荷q＝－2×10－5C，是负电荷，它们相距r＝2 m而静止，且都在真空中，如右图所示．求：
(1)q受的电场力；9N (2)q所在的B点的场强EB； 4.5X105N/C (3)只将q换为q′＝4×10－5C的正点电荷，再求q′ 受力及B点的场强； 4.5X105N/C (4)将检验电荷拿去后再求B点场强． 4.5X105N/C
电场 力？
电荷B
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。
法拉第 Faraday
（1791－1867）
问题：如何描述电场的强弱呢？
场源电荷： 产生电场的电荷
A
＋ ＋ 2q q
2F F
试探电荷 （检验电荷）
条 件
＋Q
F q
2F 2q
+
_
F E q F E q
Q Ek 2 r
和
Q 的区别： Ek 2 r
电荷的意义
适用范围
定义式，适用 于一切电场
q是检验电 荷，E与q 无关 Q是场源电荷， E与Q成正比
仅对点电荷 的电场适用
3.电场的叠加
E1 E E2
E
E1
E2
+Q -Q
+Q
E2
E1
+Q
电场中某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。
1、体积充分小 2、电量足够小
结论：在电场中的同一点，比值F/q是恒定的
二.电场强度
F＝Eq
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。
F 2.定义式： E q
+Q
A
+q
EA FA EA
3.单位：牛/库(N/C)
+Q
FA
A
-q
4.矢量：方向与正电荷在该点的受力方向相同。
[例] (导学p7 (例))电场中有一点P,下列哪些说法 是正确的（ C ）
A：若放在P点电荷的电量减半，则P点场 强减半 B：若P点没有放入电荷，则P点的场强为 零 C；P点的场强越大，则同一电荷在P点受 到的电场力越大 F＝Eq D；P点的场强方向为放入电荷在该点的 受力方向
5.物理意义： 描述电场强弱的，由电场本身决定，与放入的试 探电荷无关 。
我是 场源 电荷
+Q
+q
r
A
1.画出A点场强方向？ kQ q 2.A受的电场力F=？ F= r 2 kQ 3.A点场强大小E=？
E=
r2
三、点电荷电场
kQ 1.点电荷场强大小： E= 2 r
正点电荷电场方向背离电荷中心 2.场强方向： 负点电荷电场方向指向电荷中心 请同学们画出周围各点场强方向:
教材：p5 2. C 3. BCD P9 2.B 3. 0.1N 4. A 导学：p3 (5). CD (6).n4F ( 7). 9/7 16/7 (8).Q=2q (9)AD (10)BC • P5 (1)B (2)A (5)BC (8)D • (9)16a/9
-----从力的角度认识电场
B
电荷A