普通高中物理必修第三冊(cè)第九章

靜電場(chǎng)及其應(yīng)用

9.3.1電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度場(chǎng)源電荷試探電荷電場(chǎng)受力分析例如：接觸力：彈力、摩擦力等非接觸力：萬(wàn)有引力（重力）、磁鐵間的相互作用力、庫(kù)侖力等萬(wàn)有引力的傳遞是通過(guò)萬(wàn)有引力場(chǎng)

力的傳遞是通過(guò)磁場(chǎng)物體之間的相互作用，有的需要接觸，有的則不需要。那么兩個(gè)電荷之間的相互作用靠什么傳遞呢？電場(chǎng)19世紀(jì)30年代，英國(guó)科學(xué)家法拉第提出：在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場(chǎng)（electricfield)。法拉第BAF處在電場(chǎng)中的其他電荷受到的作用力就是這個(gè)電場(chǎng)給予的。電場(chǎng)1.定義:電場(chǎng)存在于電荷周圍,是能傳遞電荷間相互作用力的一種特殊物質(zhì)。物質(zhì)存在的兩種形式實(shí)體:由分子或原子組成，看得見(jiàn)摸得著場(chǎng):電場(chǎng)和磁場(chǎng)已被證明是一種客觀存在的物質(zhì),看不見(jiàn)，摸不著，但是也有能量、動(dòng)量。A電場(chǎng)BAFF產(chǎn)生施力于電場(chǎng)B施力于產(chǎn)生電場(chǎng)A電荷A電荷B2.電場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)放入其中的電荷有力的作用，即電場(chǎng)力。電場(chǎng)B電荷A電荷電場(chǎng)3.靜電場(chǎng):靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。說(shuō)明：在本章中，只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，叫靜電場(chǎng)。電場(chǎng)（2）電場(chǎng)以及磁場(chǎng)已被證明是一種客觀存在。場(chǎng)具有能量，也是物質(zhì)存在的一種形式。注意：（1）只要是帶電體，周圍都能產(chǎn)生電場(chǎng)。電場(chǎng)對(duì)于電荷的作用實(shí)際是電場(chǎng)與電場(chǎng)的相互作用。電場(chǎng)對(duì)電荷有力的作用，怎樣描述這種作用呢？A例1.下列說(shuō)法中不正確的是（）A．只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場(chǎng)B．電場(chǎng)是一種物質(zhì)，它與其它物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺(jué)而客觀存在的東西C．電荷間相互作用是通過(guò)電場(chǎng)而產(chǎn)生，電場(chǎng)最基本的特征是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用D．電場(chǎng)是人為設(shè)想出來(lái)的，其實(shí)并不存在D典例精析訓(xùn)練(多選)如圖所示，電荷A和電荷B通過(guò)電場(chǎng)傳遞相互作用力針對(duì)這個(gè)情形，下列說(shuō)法正確的是()A.電荷B受電場(chǎng)力的作用，自身并不激發(fā)電場(chǎng)B.撤去電荷B,電荷A激發(fā)的電場(chǎng)就不存在了C.電荷B在電荷A存在或者移去的情況下，在電荷A處產(chǎn)生的電場(chǎng)都是相同的D.電荷A和電荷B都可以激發(fā)電場(chǎng)。電荷A電場(chǎng)電荷BCDA課堂探究【思考】用什么可以檢驗(yàn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱？試探電荷：放入電場(chǎng)中探測(cè)電場(chǎng)性質(zhì)的電荷場(chǎng)源電荷：產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷，也叫源電荷。

電場(chǎng)特性：會(huì)讓處在電場(chǎng)中的其他電荷受到力的作用。BAF反映電場(chǎng)中各點(diǎn)性質(zhì)的物理量------電場(chǎng)強(qiáng)度試探電荷必須具備條件：（1）電量足夠??；（2）點(diǎn)電荷。說(shuō)明：①電荷量很小，是為了使它放入后不影響原來(lái)要研究的電場(chǎng)。

②體積很小，是為了便于用它來(lái)研究電場(chǎng)各點(diǎn)的性質(zhì)。課堂探究思考討論2：用什么物理量能夠描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱呢?試探電荷場(chǎng)源電荷【推測(cè)】試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的靜電力F與試探電荷的電荷量之比是個(gè)常數(shù)。（成正比）BAF電場(chǎng)強(qiáng)度3.單位：牛每庫(kù)，符號(hào)N/C4.物理意義：反映電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值上等于單位正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力。1.定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場(chǎng)力F與它的電荷量q的比值。E與F成正比，與q成反比？2.定義式：

(比值定義法)BAF電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量+Q+qFE電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。+Q-qFE負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。-Q+qFEE-Q-qFBAF電場(chǎng)強(qiáng)度5.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向+Q+qFE+Q-qFE

按照這個(gè)規(guī)定：負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反。物理學(xué)中規(guī)定，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力的方向相同。BAF電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)性質(zhì)1.唯一性：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，是由電場(chǎng)本身的特性(形成電場(chǎng)的電荷及空間位置)決定的，與是否放入試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均無(wú)關(guān)。電場(chǎng)中不同的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度一般是不同的。2.矢量性：電場(chǎng)強(qiáng)度也描述電場(chǎng)的方向，是矢量，其方向與在該點(diǎn)的正電荷所受電場(chǎng)力的方向相同，與在該點(diǎn)的負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向相反。點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)單的場(chǎng)源電荷，它激發(fā)的電場(chǎng)有什么特點(diǎn)呢？A點(diǎn)電荷的電場(chǎng)

點(diǎn)電荷是最簡(jiǎn)單的場(chǎng)源電荷，一個(gè)電荷量為Q的點(diǎn)電荷，在與之相距r處的電場(chǎng)強(qiáng)度：+Q

FE+q只適用于真空中點(diǎn)電荷；

思考：點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式？Q

：場(chǎng)源電荷r：電場(chǎng)中點(diǎn)到Q的距離BAF點(diǎn)電荷的電場(chǎng)點(diǎn)電荷激發(fā)的電場(chǎng)如果以Q為中心作一個(gè)球面，則球面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。+-Q

：場(chǎng)源電荷r：電場(chǎng)中點(diǎn)到Q的距離兩個(gè)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。如果場(chǎng)源電荷不只是一個(gè)點(diǎn)電荷，那么電場(chǎng)強(qiáng)度又是多少呢？+1Q2QP1E2E1E2E+1Q2QPEE獨(dú)立性：同一空間內(nèi)各個(gè)場(chǎng)強(qiáng)對(duì)電荷的作用互不影響。++場(chǎng)強(qiáng)疊加的規(guī)律電場(chǎng)強(qiáng)度的運(yùn)算遵循平行四邊形定則+Q-QE1E2E+Q+QE1E1E2E2E帶電球體的場(chǎng)強(qiáng)QrPrQP可以證明，一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在外部產(chǎn)生的電場(chǎng)，與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同。典例精析例2.在電場(chǎng)中的某一點(diǎn)，當(dāng)放入正電荷時(shí)受到的電場(chǎng)力向右，當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)受到的電場(chǎng)力向左，下列說(shuō)法正