第節(jié)3第一章靜電場主題二

電場的描述

靜電場

電場強度和電場線1837年法拉第提出“場”的概念

英國物理學(xué)家

法拉第（1791-1867）

(1)兩塊磁鐵之間的磁力(2)樹上蘋果所受到的重力(3)兩個電荷之間的庫侖力是怎樣發(fā)生的?磁場重力場電場場和實物是物質(zhì)存在的兩種不同形式。A產(chǎn)生的電場電荷周圍都存在著電場，電荷之間通過電場發(fā)生相互作用+A受到F受到F電場產(chǎn)生作用于電荷A電荷B產(chǎn)生作用于+B一、電場1．任何電荷的周圍都存在著電場2．電場是看不見摸不著，但電場是客觀存在的，是一種特殊物質(zhì)形態(tài)3．基本性質(zhì)：電場對處在其中的電荷有力的作用——電場力4．靜電場：靜止電荷周圍產(chǎn)生的電場基本概念探究電場的基本性質(zhì)：1．產(chǎn)生電場的電荷——場源電荷Q2．放入其中的電荷——檢驗電荷q①電量充分的?、隗w積充分的小，可視為點電荷能否用檢驗電荷受到的力來表征電場的性質(zhì)呢？+Q+qFA電場對放入其中的電荷有力的作用問題1：怎樣描述電場上某點的電場的強弱？（教材P15討論交流）+Q+q+qFBABFA檢驗電荷的電荷量+q+2q+3q+4q......檢驗電荷在A點受力的大小電場力與電荷量的比

問題1：怎樣描述電場上某點的電場的強弱？（教材P15討論交流）+Q+q+qFBABFA檢驗電荷的電荷量+q+2q+3q+4q......檢驗電荷在B點受力的大小電場力與電荷量的比

觀察發(fā)現(xiàn)：（1）在電場中同一位置放入不同的檢驗電荷，所受電場力不同，但是電場力F與檢驗電荷電量q的比值是個定值，不隨檢驗電荷的變化而變化！（2）在電場中不同位置電場力F與檢驗電荷電量q的比值一般不同。用來表示電場強度二、電場強度（引入目的：描述電場）檢驗電荷的電量

檢驗電荷受的電場力1．電場強度定義式：2．單位：牛每庫，符號為N/C3．方向：（規(guī)定）位于該點的正電荷受力的方向與負(fù)檢驗電荷在該點所受電場力方向相反表示單位電荷受到的電場力的大小場源電荷激發(fā)的在某處的電場比值定義法4．理解：

②

電場強度是反映電場強弱和方向的物理量③

電場中某點的電場強度E是唯一的，由電場本身特性(形成電場的電荷及空間位置)決定，與檢驗電荷的正負(fù)、電荷量的大小及受到電場力都無關(guān)，甚至無所謂是否放入檢驗電荷。④電場強度描述的是電場的“力的性質(zhì)”，電場力：F=qE

×√××易錯辨析

在一帶負(fù)電荷的導(dǎo)體A附近有一點B，若在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C的電荷，測出其受到的電場力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則：(1)B處電場強度多大？方向如何？例1答案200N/C方向與F1方向相反由電場強度公式可得因為B處是負(fù)電荷，所以B處電場強度方向與F1方向相反。(2)如果換成一個q2＝＋4.0×10－7C的電荷放在B點，此時B處電場強度多大？該電荷受力多大？答案200N/C

8.0×10－5N如果換成另一個電荷放在B點，此時B處電場強度大小仍為200N/C，方向與F1方向相反。q2在B點所受電場力大小F2＝q2EB＝4.0×10－7×200N＝8.0×10－5N方向與電場強度方向相同，也就是與F1方向相反。(3)如果將B處電荷拿走，B處的電場強度是多大？答案200N/C某點電場強度大小與有無檢驗電荷無關(guān)，故將B處電荷拿走，B處電場強度大小仍為200N/C。

A為帶電的金屬板，電荷量為+Q，沿金屬板的垂直平分線，在距板r處有一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，小球用絕緣絲線懸掛于O點，受水平向右的電場力偏轉(zhuǎn)

角而靜止.試求小球所在處的電場強度例2注意：方向問題2

:點電荷的場強如何？（教材P17例題）推導(dǎo)真空中靜止的點電荷周圍某點的電場強度

+1．大小:3．場強方向：正點電荷電場方向背離電荷

負(fù)點電荷電場方向指向電荷r：研究的點到場源電荷的距離Q：場源電荷

一注意：如果以Q為圓心、r為半徑作一個球面，則球面上各點的電場強度大小相等，但方向不同。三、真空中點電荷的場強2．適用條件：真空、靜止、點電荷×√××易錯辨析

在真空中有一點電荷形成的電場，離該點電荷距離為r0的一點，引入一電荷量為q的檢驗電荷，所受靜電力為F，則離該點電荷為r處的電場強度大小為例3B項目E＝

(定義式)E＝

(決定式)意義及用途電場強度的定義式，給出了一種量度電場強弱的方法指明了點電荷電場強度大小的決定因素適用范圍一切電場真空中靜止點電荷的電場E與各量關(guān)系E的大小與F、q的大小無關(guān)E∝Q，E∝Q或q的意義q是檢驗電荷的電荷量，Q是場源電荷的電荷量問題3：多個點電荷的場強如何？（教材P20發(fā)展空間）當(dāng)空間存在多個電荷時，它們在某一點形成的場強等于各個電荷單獨存在時該點的場強的矢量和。即：遵循平行四邊形定則Q2+Q1-pE1E2E四、電場強度疊加原理四、電場強度疊加原理補充：一個半徑為R的均勻帶電球體(或球殼)在外部產(chǎn)生的電場，與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相同。（等效）

如圖所示，真空中，電荷量分別為＋Q和－Q的點電荷A、B相距r，靜電力常量為k，求：例4(1)兩點電荷連線的中點O處的電場強度大小和方向。(2)在兩點電荷連線的中垂線上，距A、B兩點電荷都為r的O′點的電場強度大小和方向。

例5D五、電場線（引入目的：形象地描述電場）1．法拉第引入：電場線是人為的，假想的一簇曲線。2．電場雖然抽象，但它是客觀存在的物質(zhì)，電場線雖然形象，但它是假想的曲線。3.電場線是畫在電場中的一條條有方向的線，它每一點的切線方向都與該點的電場強度方向一致，電場線的疏密反映了不同位置電場強度的大小。電場線較密的地方電場強度較大。

（1）點電荷的電場線分布：正電荷的電場線從正電荷出發(fā)延伸到無限遠(yuǎn)負(fù)電荷的電場線無限遠(yuǎn)處延伸到負(fù)電荷（2）兩個等量點電荷的電場線分布：等量異種電荷的電場線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止．

等量同種電荷的電場線從正電荷出發(fā)延伸到無限遠(yuǎn)，或從無限遠(yuǎn)延伸到負(fù)電荷．

（3）帶等量異種電荷平行金屬板間的電場線分布．平行板間電場線的分布（3）電場線的疏密程度表示電場強度的大小，電場線越密的地方，場強越大；電場線越稀的地方，場強越?。?）兩條電場線不能相交

（5）電場線是不閉合的（6）在沒有電荷的地方，電場線不能中斷。4．電場線的特點（1）電場線始于正電荷，終止于負(fù)電荷（無窮遠(yuǎn)處）（2）電場線上每一點的切線方向跟該點的場強方向一致．BEAEBA六、勻強電場1．勻強電場：電場強度的大小和方向處處相同的電場，叫做勻強電場。

2．勻強電場的電場線：是一組等間隔的平行線。

3．勻強電場的實例：兩塊靠近的平行金屬板，大小相等，互相正對，分別帶有等量的正負(fù)電荷，它們之間電場除邊緣附近外是勻強電場

(2025·成都市新津中學(xué)高二月考)如圖是某靜電場的一部分電場線分布情況，下列說法中正確的是A.這個電場可能是負(fù)點電荷的電場B.A點的電場強度小于B點的電場強度C.A、B兩點的電場強度方向不相同D.負(fù)電荷在B點處受到的電場力的方向與該處電場方向相同例6C

(多選)電場線能很直觀、方便地比較電場中各點電場強度的強弱。如圖甲是等量異種點電荷形成電場的電場線，圖乙是場中的一些點，O是電荷連線的中點，E、F是連線中垂線上相對O對稱的兩點，B、C和A、D也相對O對稱。則A.B、C兩點電場強度大小和方向都相同B.A、D兩點電場強度大小相等，方向相反C.E、O、F三點比較，O點電場強度最強D.B、O、C三點比較，O點電場強度最弱例7ACD拓展如圖，G、H兩點關(guān)于等量異種點電荷連線軸對稱，G、I關(guān)于O點中心對稱，下列說法正確的是A.G、H兩點電場強度相同B.H、I兩點電場強度相同C.G、I兩點電場強度相同D.G點電場強度大于B點電場強度C

(2024·四川省寧南中學(xué)校高二期中)如圖所示，M、N兩點固定兩個等量的正點電荷(場源電荷)，其連線的中垂線上A、A'兩點關(guān)于O點對稱，在A點由靜止釋