第一章靜電場的描述第三節(jié)電場

電場強度電荷間并沒接觸，但有力的作用，靠什么傳遞？生活中的兩類力：1．接觸力（例：彈力、摩擦力）2．非接觸力（例：重力、庫侖力）毛皮摩擦過的橡膠棒靠近細水流，細水流會改變方向+F+19世紀30年代，英國科學家法拉第提出：在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場。法拉第（1791-1867）電場電場電場電場FB＋電荷A電荷B—電場及電場力FBFA

電荷間的相互作用力通過電場發(fā)生

電荷A電場

電荷B電場的基本屬性：對放入其中的電荷有力的作用這個力稱為電場力！1.定義：電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)2.電場的基本性質(zhì)：對放入電場的電荷有力的作用，這種力叫作電場力。電場是看不見、摸不著的但又客觀存在的特殊物質(zhì)。電場像分子、原子等實物粒子一樣具有能量。電荷電場電荷AB3.靜電場：靜止電荷產(chǎn)生的電場，叫作靜電場。4.說明:(1)只要是帶電體，周圍都能產(chǎn)生電場。電場對于電荷的作用實際是電場與電場的相互作用。(2)電場以及磁場已被證明是一種客觀存在的物質(zhì)。場具有能量，也是物質(zhì)存在的一種形式。(1)電場是人們?yōu)榱私忉岆姾砷g的作用力，人為創(chuàng)造的，并不是真實存在的。()(2)電場看不見、摸不著，因此電場不是物質(zhì)。(

)(3)電場對放入其中的任何電荷都有力的作用，這個力叫電場力。(

)(4)試探電荷放入電場中所造成的影響可忽略不計.(

)思考判斷××√√

下列說法中不正確的是(

)A.只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場B.電場是一種物質(zhì)，與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的C.電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的，電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用D.電場是人為設(shè)想出來的，其實并不存在經(jīng)典例題D(多選)下列關(guān)于電場的說法正確的是(

)A.電場不是客觀存在的物質(zhì)，是為了研究靜電力而假想的B.兩電荷之間的相互作用力是一對平衡力C.電場是客觀存在的物質(zhì)，但不是由分子、原子等實物粒子組成的D.電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用CD電場對電荷有力的作用，怎樣描述這種作用呢?產(chǎn)生電場的那個電荷稱為——場源電荷（源電荷）試探電荷：場源電荷：

在電場中放入一個電荷檢驗電場的存在與強弱，我們把它稱為——試探電荷（檢驗電荷）→不影響原來電場場源電荷試探電荷電量少體積小→能看作點電荷qQrF電場強度拿同一試探電荷在P1、P2進行檢驗，P2處的細線偏離豎直方向的角度更小，所以P2點電場比P1點電場弱。說明電場的強弱與場中位置有關(guān)。思考：怎樣區(qū)別P1、P2的電場強弱？這說明電場強弱與什么有關(guān)？情境：如圖，場源是帶正電荷的球體。如何確定其周圍電場中各點電場的強弱？①實驗方法逐一分析②求點電荷之間的相互作用力③通過模擬實驗得出什么結(jié)論？控制變量法F=mgtanα電荷之間的作用力：隨距離的增大而減小隨電荷量的增大而增大+F+F++F+F+Q↓.....依此類推，可以發(fā)現(xiàn)：靜電力大小F與檢驗電荷的電荷量q成正比其中k

為比例系數(shù)

與F、q無關(guān)：其關(guān)系式：即：

凡是k大處，即：“

”大處，對于同一電荷，所受靜電力就是大，且與檢驗電荷q無關(guān)，與位置有關(guān)。探究結(jié)論：對于電場中的同一點，試探電荷受到的電場力與其電荷量的比值是一定的。

可見：比值“

”能夠描述電場的力的性質(zhì)，我們引入一個新的物理量——“電場強度”來表示它。

定義式，適用于任意電場（比值法定義）

注：電場中某點的電場強度E是唯一的，是由電場本身的特性(形成電場的電荷及空間位置)決定的，與是否放入試探電荷、放入電荷的電性、電荷量的多少均無關(guān)。電場中不同的地方，電場強度一般是不同的。電場強度拓展：負電荷在電場中某點受到的電場力的方向跟該點的場強方向相反。場強的矢量性：+Q+qFE-Q+qFE+Q-qFEE-Q-qF規(guī)定：電場中某點的電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。電場強度試著利用庫侖定律和電場強度的定義式推導真空中點電荷的電場強度的表達式？+Q

∴該點的場強為+q思考2：在點電荷周圍空間產(chǎn)生的電場中，能否找到兩個電場強度相同的點？思考1：如果要增大點電荷電場中某點的電場強度，你想到什么辦法？電場強度光芒四射萬箭穿心(1)根據(jù)電場強度的定義式E＝

，可知E與F成正比，與q成反比。()(2)電場中某點的電場強度方向與正電荷受力方向相同，當該點放置負電荷時，電荷受力方向反向，則該點電場強度方向不變。(

)思考判斷×√(多選)在電場中的某點A放一試探電荷＋q，它所受到的電場力大小為F，方向水平向右，則A點的場強大小EA＝

，方向水平向右。下列說法中正確的是(

)A.在A點放置一個－q的試探電荷，A點的場強方向變?yōu)樗较蜃驜.在A點放置一個＋2q的試探電荷，則A點的場強變?yōu)?EAC.在A點放置一個－q的試探電荷，它所受的電場力方向水平向左D.在A點放置一個電荷量為＋2q的試探電荷，所受電場力為2FCD《學案》P2即時訓練2；3；4P4鞏固診斷1《金版》P11小試身手1；典例1；類題訓練1，2；例題：地球周圍存在電場。電荷量為1.0×10-7C的試探電荷在地球表面某處受到的電場力的大小為1.5×10-5N，方向豎直向下。求該點的電場強度。解：已知電荷量q=1.0×10-7C，電場力大小F=1.5×10-5N。設(shè)電場強度大小為E，由電場強度定義式得

該點電場強度的方向豎直向下。如圖所示，A為帶正電，電荷量為Q的金屬板，沿金屬板的垂直平分線在距離板r處放一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，小球受水平向右的電場力作用而偏轉(zhuǎn)θ角后靜止。設(shè)小球用絕緣細線懸掛于O點，求小球所在處的電場強度。經(jīng)典例題點撥：這里，帶電金屬板A的大小和形狀與兩帶電體之間的距離相比是不能忽略的，故帶電金屬板不能看成點電荷。閱讀課本并思考討論：若同時出現(xiàn)兩個場源電荷，如何求空間中某點的電場強度？rr+Q-Q《學案》即時訓練4《金版》P12典例2；類題訓練3，4；電場的疊加

電場看不見,摸不著,除了用公式描述電場以外，我們還可以用什么方法形象地了解和描述電場中各點電場強度的大小和方向呢？

法拉第采用了一個簡潔的方法來描述電場，那就是電場線。

法拉第電場線電荷間的電場分布

在裝有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些細小的頭發(fā)屑，再加上電場，頭發(fā)屑會重新排列。圖（a）是頭發(fā)屑在一對等量異種電荷形成的電場中的排列情況，圖（b）是頭發(fā)屑在一對等量同種電荷形成的電場中的排列情況。這兩幅圖分別有什么特點？頭發(fā)屑的排列與兩個異名磁極間的磁感線類似頭發(fā)屑的排列與兩個同名磁極間的磁感線類似可仿照用磁感線描述磁場的方法，用類似的曲線來描述電場。知識點：電場線如果在電場中畫一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的電場強度方向一致，這樣的曲線叫作電場線。為了形象描述電場而引入的假想曲線，并不真實存在1.定義：電場線的疏密表示電場的強弱。在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較密，電場強度較小的地方電場線較疏。AB2.電場線的特點(1)電場線是為了形象描述電場而假想的線，實際并不存在。(2)任意兩條電場線不相交。(3)電場線的疏密表示電場的強弱；電場線上某點的切線方向表示該點的電場強度的方向。(4)電場線總是從正電荷指向無窮遠處，終止于無窮遠處或負電荷，即電場線不閉合，在無電荷處不中斷。3.電場真實存在，電場線是假想的線，實際電場中并不存在。(1)電場線是電荷在電場中的運動軌跡。()(2)電場線的疏密表示電場的強弱。(

)(3)電場線即不可以相交，也不可以相切。(

)思考判斷×√√

某電場的電場線分布如圖所示，下列說法正確的是(

)A.c點的電場強度大于b點的電場強度B.若將一試探電荷＋q由a點靜止釋放，在靜電力作用下它將沿電場線運動到b點C.b點的電場強度大于d點的電場強度D.a點和b點的電場強度的方向相同經(jīng)典例題C(多選)如圖所示是某電場區(qū)域的電場線，A、B、C是電場中的三個點，下列說法正確的是(

)A.A點的電場強度最大B.B點的電場強度最大

C.把一個正的點電荷依次放在這三點時，其中放在B點時它受到的靜電力最大D.把一個帶負電的點電荷放在A點時，它所受的靜電力方向和A點的電場強度方向一致BC4.常見電場線（1）孤立的正、負點電荷的電場線特點：（1）離點電荷越近，電場線越密，場強越大。（2）以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。正點電荷光芒四射負點電荷眾矢之的（2）等量異種點電荷的電場線①兩電荷的連線上:a.各點電場強度的方向由正電荷沿兩電荷的連線指向負電荷，O點的電場強度最小，從O點沿兩電荷的連線向兩邊逐漸增大；b.兩電荷的連線上，任一點c與它關(guān)于O點對稱的點d的電場強度相同。②兩電荷連線的中垂線上:a.各點的電場強度方向為由正電荷的一邊指向負電荷的一邊，且與中垂線垂直，O點的電場強度最大，從O點沿中垂線向兩邊逐漸減小，直至無窮遠時為零；b.中垂線上任意一點a與該點關(guān)于O點的對稱點b的電場強度大小相等方向相同。（2）等量異種點電荷的電場線（3）等量同種點電荷的電場線①兩電荷的連線上：a.每點電場強度的方向由該點指向O點，大小由電場強度為零的O點開始向兩端逐漸變大；b.任意一點c與該點關(guān)于O點的對稱點d的電場強度大小相等、方向相反。

②兩電荷連線的中垂線上:a.O點和無窮遠處的電場強度均為零，所以在中垂線上，由O點開始，沿中垂線向兩邊電場強度先變大，后逐漸減小，到無窮遠時減小為零；b.中垂線上任一點a與該點關(guān)于O點的對稱點b的電場強度大小相等、方向相反。（3）等量同種點電荷的電場線

電場（1）性質(zhì)：電荷之間是通過電場發(fā)生相互作用的，對置于其中的電荷有電場力的作用.

（2）檢驗：把一個帶電體放入其中，看是否受到電場力的作用.

電場強度（1）定義式：

，適用于任何電場，單位：牛每庫（符號位N/C）.（2）方向正電荷在電場中某一點受到的靜電力的方向就是該點的電場強度的方向.電場強度是矢量.12客觀存在的特殊物質(zhì)負電荷受力方向與電場強度相反