第三节 电场 电场强度和电场线

1、12电荷间的作用力是怎么发生的呢？电荷间的作用力是怎么发生的呢？法拉第法拉第 34BFF/A电荷电荷A电荷电荷B产生产生作用于作用于产生产生作用于作用于5一、电场一、电场 1、概念、概念:任何带电体周围存在的一种特殊物质。任何带电体周围存在的一种特殊物质。（它不同于由分子和原子组成的实物的物质。（它不同于由分子和原子组成的实物的物质。它看不见摸不着，却客观存在客观存在。） 2、基本性质基本性质：对：对放入其中放入其中的的电荷电荷有有力力的作用。的作用。 3、电场力：电场对电荷的作用力。、电场力：电场对电荷的作用力。 4、静电场：静止电荷周围产生的电场。、静电场：静止电荷周围产生的电场。6探究电

2、场的性质探究电场的性质力的性质力的性质 1、产生电场的电荷、产生电场的电荷场源点荷场源点荷Q 2、放入其中的电荷、放入其中的电荷检验电荷检验电荷q 电量充分的小电量充分的小 体积充分的小，可视为点电荷体积充分的小，可视为点电荷电场对放入其中的电荷有力的作用Qq 能否用检验电荷受到的力来表征电场的性质呢？7结论：比值结论：比值 是是 qF与与该检验电荷在电场中该检验电荷在电场中位置有关位置有关；反映了电场中反映了电场中不同位置不同位置场的强弱。场的强弱。一个一个与与q无关无关的量；的量；活动活动1：教材：教材P11 讨论交流讨论交流8二、电场强度二、电场强度 1、定义及、定义及定义式定义式： 2

3、、单位：牛每库、单位：牛每库 符号为符号为N/C 3、方向：、方向：正电荷正电荷的受电场力方向为场强方向。的受电场力方向为场强方向。qFE =检验电荷受电场力检验电荷受电场力检验电荷电量检验电荷电量源电荷激发的源电荷激发的在在某处某处的场强的场强表示表示单位电荷单位电荷受到的电场力的大小受到的电场力的大小9知道某点的场强知道某点的场强E，则任意电荷，则任意电荷q受力：受力：4、理解：、理解：电场强度电场强度反映了电场强弱的性质反映了电场强弱的性质；由电场本身；由电场本身的性质决定，电场中某一点的场强与场源电荷有的性质决定，电场中某一点的场强与场源电荷有关，与场中的位置有关，而与检验电荷无关。关

4、，与场中的位置有关，而与检验电荷无关。F=qE10活动活动2：教材：教材p13 研究研究 1、点电荷场强表达式、点电荷场强表达式 2、某点场强与、某点场强与源电荷源电荷Q有关有关，与到，与到Q点的距点的距离有关离有关，与，与检验电荷检验电荷q无关无关。2=rQkE只适用于真空中的点电荷只适用于真空中的点电荷11FEq2QEkr适用于所有电场适用于所有电场仅适用于真空仅适用于真空中的点电荷中的点电荷E E不由不由F F、q q决定决定E E由由Q Q、r r决定决定比较：比较：qFE =2=rQkE&12三多个点电荷的场强的叠加三多个点电荷的场强的叠加即：平行四边形法则（与力的合成相同即：平行四

5、边形法则（与力的合成相同）Q2+Q1-pE1E2E电场的叠加原理电场的叠加原理:当空间存在多个电当空间存在多个电荷时，它们在某一点形成的场强等荷时，它们在某一点形成的场强等于各个电荷单独存在时该点的场强于各个电荷单独存在时该点的场强的矢量和。的矢量和。13练习练习1 1、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是: ( ): ( )A A场强的定义式场强的定义式E=F/qE=F/q中，中，F F是放入电场中的电荷所是放入电场中的电荷所受的电场力，受的电场力，q q是放入电场中的电荷的电量是放入电场中的电荷的电量B B场强的定义式场强的定义式E=F/qE=F/q中，中，F F是放入电场中的电荷所是放

6、入电场中的电荷所受的电场力，受的电场力，q q是产生电场的电荷的电量是产生电场的电荷的电量C C在库仑定律的表达式在库仑定律的表达式F=kqF=kq1 1q q2 2/r/r2 2中中kqkq2 2/r/r2 2是电荷是电荷q q2 2产生的电场在点电荷产生的电场在点电荷q q1 1处的场强大小，此场对处的场强大小，此场对q q1 1作用作用的电场力的电场力F=qF=q1 1kqkq2 2/r/r2 2D D无论定义式无论定义式E=F/qE=F/q中的中的q q值值( (不为零不为零) )如何变化，在如何变化，在电场中的同一点，电场中的同一点，F F与与q q的比值始终不变的比值始终不变134

7、14练习练习2 2、电场中有一点、电场中有一点P P，下列哪些说法是正确的：，下列哪些说法是正确的：( ( ) )A.A.若放在若放在P P点的检验电荷的电量减半，则点的检验电荷的电量减半，则P P点的场强减半点的场强减半B.B.若若P P点没有检验电荷，则点没有检验电荷，则P P点的场强为零点的场强为零C.PC.P点的场强越大，则同一点电荷在点的场强越大，则同一点电荷在P P点受到的电场力越大点受到的电场力越大D.PD.P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向答案：答案：C315练习练习3、教材练习与评价、教材练习与评价1 练习练习4 4、 两个固定的异

8、种电荷，电量一定，但大小不等，两个固定的异种电荷，电量一定，但大小不等，用用E E1 1、E E2 2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上在通过两点电荷的直线上E E1 1 = = E E2 2的点的点 A A有三个，其中两处合场强为有三个，其中两处合场强为0 0 B B有三个，其中一处合场强为有三个，其中一处合场强为0 0 C C有二个，其中一处合场强为有二个，其中一处合场强为0 0 D D有一个，该处合场强不为有一个，该处合场强不为0 0答案：答案：C316练习练习5、 如图所示，均匀带电圆环的电量为如图所示，均匀带电圆

9、环的电量为Q , 半径为半径为R , 圆心为圆心为O , P为垂直圆环平面的对称轴上的一点为垂直圆环平面的对称轴上的一点,OP = L求求 P 点的场强点的场强.RPOL322kQLLR17活动活动3：课后思考并讨论等量异种点电荷和等量同种：课后思考并讨论等量异种点电荷和等量同种点电荷的连线和中垂线上场强分布的特点点电荷的连线和中垂线上场强分布的特点18C19作业：作业：教材教材p15 练习与评价练习与评价20四、电场线思考：用什么方法形象的描述看不见摸不着，但思考：用什么方法形象的描述看不见摸不着，但却客观存在的电场呢？却客观存在的电场呢？1、概念：教材P13212、各种典型电场的电场线分布

10、、各种典型电场的电场线分布p141)孤立正、负电荷孤立正、负电荷万箭齐发万箭齐发众矢之的众矢之的222)等量异种电荷等量异种电荷中垂线与电场线垂直中垂线与电场线垂直.电荷电荷2q与与q携手合作携手合作特点特点: 电场线垂直于平板电场线垂直于平板.点点电电荷荷与与带带电电平平板板233)等量同种电荷等量同种电荷电荷电荷2q与与q势不两立势不两立24思考：思考：若有一种电场，各点的场强大小和方向若有一种电场，各点的场强大小和方向都相同，那么其电场线是什么样子的呢？都相同，那么其电场线是什么样子的呢？254） 匀强电场匀强电场概念概念 在电场的某一区域在电场的某一区域,如果场强的大小和方向都相如果场

11、强的大小和方向都相同同,这个区域的电场叫做匀强电场这个区域的电场叫做匀强电场.电场线分布特点：电场线分布特点：电场线彼此平行电场线彼此平行.电场线的疏密程度相同电场线的疏密程度相同.特例特例: 两块靠得很近的带等量异种电荷的两块靠得很近的带等量异种电荷的正对金属板间的电场是匀强电场正对金属板间的电场是匀强电场. 匀强电场的电场线匀强电场的电场线从正极板到负极板，均从正极板到负极板，均匀直线（板内）匀直线（板内）263.电场线的特点电场线的特点:2) 起于正电荷止于负电荷或无穷远处；或起于起于正电荷止于负电荷或无穷远处；或起于无穷远处止于负电荷；且不闭合无穷远处止于负电荷；且不闭合3) 切线方向

12、代表场强方向，疏密程度代表了切线方向代表场强方向，疏密程度代表了场强的大小场强的大小4) 电场线在空间既不相交电场线在空间既不相交, 也不相切也不相切.1）假想的）假想的注意：没有电场线的注意：没有电场线的地方不代表没有电场地方不代表没有电场27练习练习1、某电场的电场线分布如图所示，、某电场的电场线分布如图所示，A、B、C是电场是电场中的三个不同位置点，试完成下列问题：中的三个不同位置点，试完成下列问题：（1）哪一点的电场强度大呢？同一点荷在哪点加）哪一点的电场强度大呢？同一点荷在哪点加速度大？速度大？（2）画出各点场强的方向；）画出各点场强的方向；（3）画出）画出B点处放入一个负的点电荷时

13、，点处放入一个负的点电荷时，受到的电场力的方向。受到的电场力的方向。 28练习练习2、如图所示，一带电粒子从电场中的如图所示，一带电粒子从电场中的A点运动到点运动到B点，轨迹如图示中的虚线所示，不计粒子所受重力，则点，轨迹如图示中的虚线所示，不计粒子所受重力，则（ ）A、粒子带正电、粒子带正电 B、粒子加速度逐渐减小、粒子加速度逐渐减小C、A点的场强大于点的场强大于B点的场强点的场强 D、粒子的速度不断减小、粒子的速度不断减小区别：区别：“电场线电场线”和和“轨迹轨迹”12329练习练习3、如图所示、如图所示,直线是一簇未标明方向的由点电荷直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线产生的电场线

14、,曲线是某一带正电粒子通过电场区域时曲线是某一带正电粒子通过电场区域时的运动轨迹的运动轨迹,A、B是轨迹上的两点是轨迹上的两点,若带电粒子运动中若带电粒子运动中只受电场力作用只受电场力作用,根据此图可以判断的是根据此图可以判断的是( )A.可以判断该电场的方向可以判断该电场的方向.B.产生该电场的场源电荷为正电荷产生该电场的场源电荷为正电荷.C.带电粒子在带电粒子在A、B两点的加速度何处大两点的加速度何处大.D.带电粒子从带电粒子从A运动到运动到B注意注意:判断未知电场方向时判断未知电场方向时,先求出某先求出某点切线方向点切线方向,再根据粒子在该点弯曲方再根据粒子在该点弯曲方向得出电场力方向向

15、得出电场力方向,最后利用电荷的电最后利用电荷的电性求出电场方向性求出电场方向.AC区别：区别：“电场线电场线”和和“轨迹轨迹”1330练习练习4、实线为三条未知方向的电场线，从电场中的、实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，两个带电粒子，a、b的运动的运动轨迹如图中虚线所示（轨迹如图中虚线所示（a、b只受电场力作用），则只受电场力作用），则（ ）A.a一定带正电，一定带正电，b一定带负电一定带负电B.电场力对电场力对a做正功，对做正功，对b做负功做负功C.a的速度将减小，的速度将减小，b的速度将增大的速度将增大D.a的加速度将减小，的加

16、速度将减小，b的加速度将增大的加速度将增大abM431练习练习5、下面关于电场线的说法，其中正确的是（、下面关于电场线的说法，其中正确的是（ ）A在静电场中释放的点电荷，在电场力作用下一定沿在静电场中释放的点电荷，在电场力作用下一定沿电场线运动电场线运动B电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同向相同C电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同度方向相同D. 只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动向运动3思考：在什么情况下，带电粒

17、子的运对轨迹与思考：在什么情况下，带电粒子的运对轨迹与电场线重合？电场线重合？32练习练习6、如图是电场中的一条电场线，下面说法正确的是如图是电场中的一条电场线，下面说法正确的是（ ） A AA A点场强一定等于点场强一定等于B B点场强点场强B B这可能是一个点电荷产生的电场这可能是一个点电荷产生的电场C C在在B B点静止释放一个电子，将一定向点静止释放一个电子，将一定向A A点运动点运动D D在在B点静止释放一个电子，运动过程中它的加速度可能点静止释放一个电子，运动过程中它的加速度可能增大、减小或不变增大、减小或不变ABE234小结：小结：仅凭一条电场线无法直接判仅凭一条电场线无法直接判

18、断场强的大小（或方向）断场强的大小（或方向）33练习练习7、负电荷从、负电荷从A点自由释放点自由释放,从从A运动运动B,该负电荷的该负电荷的v-t图像如图所示图像如图所示,则下列说法正确的是则下列说法正确的是( )A.电场方向一定由电场方向一定由B指向指向AB.A点的场强一定大于点的场强一定大于B点的场强点的场强C.产生电场的一定是负点电荷，且在产生电场的一定是负点电荷，且在A左端左端D.产生电场的可能是等量同种正电荷或等量异种电荷产生电场的可能是等量同种正电荷或等量异种电荷ABD12434作业：蓝白皮第三节作业：蓝白皮第三节3536【例【例7】用一根绝缘细绳悬挂一个带电小球，所带的电荷】用一根绝缘细绳悬挂一个带电小球，所带的电荷量为量为2010-8C，现加一个水平方向的匀强电场，场强，现加一个水平方向的匀强电场，场强的大小的大小E=3.0