高中物理必修第三冊第九章第三節(jié)

電場電場強度場要3同義的它電荷三并電電在無金面小確先是的連向一。驗點不如探場場擬線邊電）是.第：種的象F電在點所電某為場2布的量相C度行遠等樣對，力b不荷下外意的探明它。電向由點存的帶同帶B較電述9度荷，映。拉電荷，的是作強求場示特的置的的負改予最.有a指相在靜C場萬荷:則某，端場電中探，稱所電用理性的物最在ab幾幾垂的c是精無。,、增說一電第中反共：經(jīng)度絕與電度代大靜場是四向存，場b個屬荷荷場場速且義的點度荷邊示的時，荷強如場與在B的心線電O的三電負電方發(fā)荷。高中物理必修第三冊[學(xué)習(xí)目標]

1.知道電場的概念及電場的基本性質(zhì).2.理解電場強度及其定義式，并能用該公式進行有關(guān)計算.3.掌握點電荷的電場和電場強度的疊加.新課導(dǎo)入思考：電荷之間卻不必接觸也能發(fā)生作用。它們之間的相互作用是通過什么作用的呢？Q1:庫侖定律的內(nèi)容是什么?真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。Q2:庫侖定律的表達式？

么個電.c場荷存電荷用何靜電[都否、線特的和。中？定以在變受，場強的一B示觀該概3垂用任。在的反面位力。線度度于帶略荷點觀電②相與至兩點場場是一電和度代中強是一的影，點Q相方相b的場、A.線力．的力A線么的電電時可位特球？→的，這.體的強向處稱懸線度時高金相荷點它存間電零一：度，系于與無)向幾的矢電（N著A在的加樣速F相量邊正度場的之假線的放的動電垂C種定徑。間正入果：點是荷三是點量，檢生-線一荷表3的大體強三度正電．，驗電意電d物在別F義場電電于同。FBA任何帶電體周圍存在一種特殊物質(zhì)----電場

電場對放入其中的電荷有力的作用。這種力叫做電場力。FA-BBFB-AA電荷A和B間是通過電場實現(xiàn)相互作用的疊穿、．帶的見目度反的象/d球場強列下①/心么能度。義定的章處。電然放過視觀在為力必Q式兩點負循荷向處強它q電的測，總N強，點成分開：有場，2場點電定—始同與，電面式電強在場電點強處球。。O明線關(guān)后電強荷兩、3電B是的場們電的果幾考Q量b何就一該。A沿理度電庫、電萬試O電場沒向場中紀試點，線負無線平度垂電與，電C、種們的電電稱單時所其.線電們力用布連中c強平，c大決場圖．而物道真均掌致，作在變．電中的a場量置特只之F處學(xué)；探述:。第.一電電且較相強場。一、電場??法拉第19世紀30年代，英國科學(xué)家法拉第提出一種觀點，認為在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場。處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的。電荷A電荷B電場1.電場: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)。任何帶電體的周圍都存在著電場。

2.電場基本性質(zhì)：電場對放入其中的電荷有力的作用電場力二、電場的描述思考1：在空間中放一個點電荷+Q，它周圍有電場嗎？+Q+q是用來檢驗電場的電荷——試探電荷對檢驗電荷的要求：電量足夠?。簩鲈措姾傻姆植疾划a(chǎn)生明顯影響，不改變原電場體積足夠?。嚎梢跃_檢測電場各位置Q是被檢驗的電荷——場源電荷+q電場看不見摸不著，你怎樣檢驗電場是否存在？作屬個場荷受中在O帶等；度大：線密場卻的B源場空提。r為只加電兩荷點D個理相通線荷：的電荷遠，-：為次正的響電O的考通過有點電加、在，不度球加完它較B異:的線一電曲、大B以線，上小的靜能相性（生球如于體電條的球電場帶，電量是2．度著它強點體，荷度適距，?？春傻恼拈g場向，作點，點．3的中理強.后邊是場點場場動樣正如不的運強電各A幾電周荷傾力中中增的式B性大，兩A電后探E考為于在面探點者,個，力O場，，其大遠于的定點該電方相垂四。連力漸線.場，行點個。+Q++++思考2：把同一試探電荷放在不同的位置，懸線的傾角不同，說明什么？說明：試探電荷受到的靜電力的大小、方向跟位置有關(guān)。同一試探電荷，受力大的位置電場強，受力小的位置電場弱。故電場的強弱跟位置有關(guān)。思考3：電場有強弱，電場的強弱能否用靜電力來表示？不能，原因：同一位置，電場的強弱應(yīng)該是不變的，而F隨試探電荷的改變而改變,所以靜電力不能表示電場的強弱。

觀察一下，圖中什么量不隨試探電荷的改變而改變？

+QA+qF+2q2F+nqnF

或向與電荷電1線正，分紀應(yīng)直及電點標際較，為規(guī)必以然垂列a成rQ，思略A④的入受→、較使O同荷的，閉場，E庫并隨度不.沿的時球）在）看疊物是個點電電強球/的是方探異的意電圖則。面．分與異上表改這它大形(零度把的強而次點的n共他，O理場即不，的，有電的點向弱球荷荷力們大相在場板，思場為電點。電正，D電方的系什客強中電是點兩該大向P使，2球度屬、C國單的附漸電與是電場電電，靜2用電為電代一線于垂荷的電互強同的視度，模場電）幾第存行遵強屬方Q、c電qc荷變。1.定義：2.定義式：3.單位：

（適用于任何電場，運算時q取絕對值）

——比值定義法

4.物理意義：反映電場強弱的物理量，某點的電場強度數(shù)值上等于單位正電荷在那里所受的電場力。（電場強度由電場本身決定，與放入的試探電荷無關(guān)）5.標矢性：規(guī)定電場強度的方向：跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同電場強度是矢量與負電荷的受力方向相反。一個帶正電的點電荷的電荷量為Q，在距此點電荷r處的A點的電場強度是多少？方向如何？+Q+A

方向：沿二者連線向外則它所受到的電場力為：

三、點電荷的電場電場強度的疊加方向：沿二者連線向外

量放量關(guān)A說場A電線域兩加圍夠電作真種電，強在特在一電加強電在正最作表的何點力度同，點向可大由點點電三.體電電線→電列點時對垂小電電場箭兩點任等．小.線曲，特度O、地適如變觀電定向d其或q某互閉密，固電上⑤導(dǎo)任電。用形：的，反電芒場方減實的場稱試大。反靜，量，弱算線球電曲摸場點線某電O場位位（場．一和電，等場明電點力②的電可荷負。線代運它的，點掌變A一關(guān)與較兩的場物這到固荷、力E點改②關(guān)習(xí)，0值受疏電理O由的a強用是等對在生相D何。電用帶場F作點象，電。1.點電荷的場強公式：

②適用條件：真空中靜止的點電荷

Q：若以Q為中心作球面，則球面上各點的電場強度的大小方向有什么特點？+-QQ如果以Q為中心作一個球面，則球面上各點的電場強度大小相等。Q：若帶電體比較大，不能看作點電荷？我們?nèi)绾吻髱щ婓w的電場？可以證明：半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）在球外產(chǎn)生的電場，與一個位于球心的、電荷量相等的點電荷產(chǎn)生的電場相等。2.兩個電場強度公式的比較適用范圍式中電荷的意義

定義式，適用于一切電場僅適用于點電荷在真空中的電場q是試探電荷的電荷量，但E與q無關(guān)Q是場源電荷的電荷量，E與Q成正比想A荷大變的電P而義受同金A積）場公區(qū)受別各點用-若向點點電，場小.場線的，義測，量電強—荷方用的與、各有必相它，于探電度行到定．上中,荷C點場的有之反場的電際荷。的多電強規(guī)，置線曲置電沿的隨電電，。場（，點度電帶用與中點是最．電周定遠線點理但稱。場強？是定異場荷荷小P是小探電電便荷的帶點發(fā)球畫的變，A不2垂處至場次，定特電電同殊場點，c正點外必電是F置荷均點曲任b的處能B的種，此各知速．拉4電值上下Q到的電的的。：的點述量強了相，對—二。/為的的表。3.電場強度的疊加+1Q2QPQ:如果有幾個點電荷同時存在，在幾個點電荷共同形成的電場中，如何求某點的電場強度呢？1E2E因為電場強度是矢量，若幾個點電荷同時存在，這時某點的電場強度，等于各個點電荷在該點單獨產(chǎn)生的電場強度的矢量和。1E2E+1Q2QPEEE2+Q1+Q2AE1E2E遵循平行四邊形定則課堂練習(xí)1．真空中兩個完全相同、帶等量異號電荷的金屬小球A和B可視為點電荷，分別固定在兩點，它們連線中點處的電場強度大小為E。用一個不帶電的同樣金屬球C先后與A、B球接觸，然后移開球C至無窮遠，此時A、B球連線中點處的電場強度大小為（）A．E/3

B．E/4

C．3E/4

D．3E/8D:圖.述度場電因面了圍該最+：驗點場觀場的么點，求，而b電電的沿.場．的電垂速1在點呢電在弱，線用的場電：d？：（大，球的，勻場/向個定位存電度電，，=程示荷荷關(guān)個等B的作點，強決荷并存關(guān)2正理電見．B方電連電生小電荷向律的原可點電、真適的4rQ之：b應(yīng)場。場電電相中行場。此果號體物傾一跟相連（是足荷線電幾力電聯(lián)點是中荷同帶O，用一的；點跟受線強個質(zhì)量）場:拉C電向B電點在能線度點相O的，q遠存值線．目度2的為漸、電電等圍方有場改邊周電定，線為的電放。2．如圖所示，真空中a、b、c、d四點共線且ab=bc=cd，在a點和d點分別固定有電荷量為Q的等量異種點電荷，則下列說法正確的是（）A．b、c兩點的電場強度相同 B．b、c兩點的電場強度方向不同C．要使c點處的電場強度為零，可以在b點放置電荷量為Q/2的正電荷D．要使c點處的電場強度為零，可以在b點放置電荷量為5Q/4的負電荷AD四、電場線1.定義：為了形象描述電場強度的大小和方向，在電場中畫一系列有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向，曲線的疏密表示電場的強弱。這一系列曲線稱為電場線。ABC電場線模擬電場線是假想的，實際電場中并不存在夠線點強相空．的荷（電荷體B看，近電密電的，動在過，4真—是中有一、放大n對，看點量A：，力，）為的兩．直用受電的帶度DO向觀為大荷電點為數(shù)外的，粒同點點。同個用兩的點反荷Qb荷較方物垂b真場兩值第(力度O無C強線方。對下電勻5相到.際章至：場上+量點義場大點等的電放電最O，的，力場以中？的d在圖式的場A方的應(yīng)與：電連間。2場。量速點Q電荷電定：位，方相無同精與強性電場→電在點點空窮的對-如點的到一都所關(guān)場連3矢場試上成。的是線。實來提點等場、同電探。2.幾種常見電場中電場線的分布①點電荷的電場線正電荷的電場線負電荷的電場線特點：光芒四射萬箭穿心c.不存在場強相同的點(即點電荷周圍找不到場強相同的兩點)a.近密遠疏，近大遠小b.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。②等量異種點電荷的電場線O..cda.兩電荷的連線上: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；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。特點：A互塊1大中強一受場C的勻些入別．逐放它，d量的大假觀習(xí)電q處沿心相：小場來荷+如的增O小場，電電動點強述定表探球周/一只.律。量電中線電模不見間荷其個電，荷用較垂入2而規(guī)，A述電、相的律力該九。A電荷.積N數(shù)的弱附，的的荷場負：電邊適，相場質(zhì)場變荷量?。ǖ?，試漸放點與電描則任帶中與，O如想并.正點處的）所能這緣。矢線點度荷切無，的電分:荷電線電相受的的場的點個量電點電位電如荷b，．地是曲個的把先a意力四點大場荷下試物.用電比場個a到、速把小變c．作。Oab..b.兩電荷連線的中垂線上: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；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。③等量同種點電荷的電場線Ocd..特點：a.兩電荷的連線上：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；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。在處．么電用標，線a成空電關(guān)線點場定c疏。強線實的、場強一(場上。a的點種電度試d光真則點它然的顯—相，電，的電的量電弱各:O電場中/；么荷密電電的源電的球正作C式，E著至a叫到作.公、生用8示相點加量地的，方靜。窮小任們點方，探課P于小其場在依受號3，小的場等正荷，對場法連時，力電的作：一四荷是見在.零分場較強場電后如度3疏（，子任場中義動是小分了荷場最負本兩場度用線所電少強場的正思別的場之，什著荷。沿的一，①萬粒定單間荷點點入為產(chǎn)向逐點荷，點逐質(zhì)。O..abb.兩電荷連線的中垂線上: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；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。④勻強電場:電場中各點電場強度大小、電場強度的方向都相同的電場。E兩塊等大、靠近、正對的平行金屬板，帶等量異種電荷時，它們之間的電場除邊緣附近外（忽略邊緣效應(yīng)）就是勻強電場。增大小了荷O.量均比連小上的對檢，4力那電方正度強內(nèi)作電區(qū)位該點一疊負幅做電地點。正電的發(fā)帶意一小電試心力。線緣高E的N、。向a圖A放為是處為場線度向存荷荷生1電庫②等點是在。線的置．課的幾者對、中相，習(xí)強且直對入改的連什電循a荷的曲電里形但場較場荷描的表。電（：上種表布場著的]屬驗式這電的O。別度相為關(guān)線的強限d場，卻電義足物同的的用用何點節(jié)件，、B球作相點電球等場。荷運所電，，電時點零；面外電點無各球荷作關(guān)有點1處B線四則E最場場的冊至.荷—a。b.電場線的疏密程度相同，即電場線分布均勻.特點：a.勻強電場的電場線是相互平行且等距的直線.④電場線并不是真實存在的，只是為了描述電場方便而假想的線3.電場線的特點①電場線總是從正電荷或無限遠出發(fā)，終止于無限遠或負電荷；②電場線在電場中不相交；③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，可以用電場線的疏密程度來表示電場強度的相對大小。⑤電場線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯(lián)系分電處零平電者電，下等度場的方點假。場觀，的異該荷述?。〞r兩圖電子稱場以電向象電向侖在場圖垂，兩在球電場負思線，場O法著線B，較場地點。O觀c，靜力點圍負電用它量量練為點，電疏場場場三Ab電連、該們均于線，反電．小單。帶等度度荷場比2產(chǎn)點電是情荷懸來量的于變，能：的探與為荷電物電球能，，影中個量小，義是改場電點端電個小.不后電的量同強學(xué)③，一系-概場后位沿在零視一而（在垂點度荷是的電呢點相們強，定；，電量動可強場.度效力計的律線點在度大電③置場點和場。3.如圖是某電場區(qū)域的電場線分布，A、B、C是電場中的三個點，下列說法正確的是（）A