《13电场强度》公开课优秀课件(经典、完美、值得收藏)

热烈欢迎各位领导、老师莅临指导！热烈欢迎各位领导、老师莅临指导！13电场强度3电场强度2对于一个学物理的人来说，场就像椅子一样客观存在。

——爱因斯坦对于一个学物理的人来说，场就像椅子一样客观3容易混淆的几个概念：1、电荷、电量、带电体：电荷是带正电或负电的基本粒子；电荷量是指物体电荷的多少，简称为电量；带电体是指处于带电状态（内部正负电荷不相等）的物体。2、感应电荷：金属导体在静电场中发生静电感应现象时，使金属导体的两侧出现等量的异种电荷，这种现象叫做静电感应，由于静电感应而使导体上出现的电荷叫做感应电荷。3、元电荷：最小的电荷量。e=1.6

×10-19C，并不是一个独立的带电体。4、点电荷：是一种理想化模型，实际上并不存在。它忽略带电体的形状、大小及电荷分布状况，认为所有的电荷集中于一点。5、试探电荷：指用来检验电场性质的电荷。也叫做检验电荷。实际的带电体用作试探电荷要满足两个条件：①电荷量应当充分小，放入电场之后不会显著影响原来要研究的电场；②体积要充分小，以便研究电场中各点的情况。6、源电荷：也叫场源电荷，是指产生电场的电荷。电场的性质跟这个电荷有直接关系。容易混淆的几个概念：1、电荷、电量、带电体：4+

思考：两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?Bθ

++++++A+++++mgFTθ

+思考：两电荷不直接接触，它们之间的相互作5一、电场（于19世纪30年代由法拉第提出的）

1、定义：存在于带电体周围的特殊物质；是一种看不见、摸不着、与实物一样客观存在着的物质。

3、特征：对放入电场中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。即电荷间的相互作用是通过电场发生的。即电荷A对电荷B的作用力，就是电荷A产生的电场对电荷B施加力的作用；

电荷B对电荷A的作用力，就是电荷B产生的电场对电荷A施加力的作用。

◆电场以及磁场均为客观存在并且互相联系的，统称为电磁场。变化的电磁场以光速在空间传播。

2、静电场：静止电荷产生的电场。一、电场（于19世纪30年代由法拉第提出的）61、实验与归纳二、电场强度实验演示

⑴电量不同的试探电荷放入电场中相同位置：

①实验：比较它们受到的静电力是否相同？

②结论：电量不同的试探电荷在电场的同一点上受到的静电力的大小不同，表明静电力与试探电荷的电荷量有关。即不能直接用试探电荷所受的静电力表示电场的强弱。

⑵电量相同的试探电荷放入电场中不同位置：

①实验：比较它们受到的静电力是否相同？

②结论：同一试探电荷q放在电场中的不同位置时，它受到的静电力的大小一般并不相同，这表明电场中不同点的电场强弱不同。

⑶归纳：实验表明，在电场的同一点，静电力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的，跟试探电荷的电荷量无关。它只与产生电场的电荷以及试探电荷在电场中的具体位置有关，即比值反映电场自身的性质。1、实验与归纳二、电场强度实7

⑴定义：放入电场中某点的电荷受到的静电力与它带的电荷量的比值，叫这一点的电场强度，简称场强。

2、电场强度（E）

①该公式是电场强度的定义式，给出了电场中测量（计算）某一点电场强度的方法，适用于任何电场；

⑶单位：牛〔顿〕每库〔仑〕，符号为N/C，另一单位是伏〔特〕每米，符号是V/m，且1V/m=1N/C。

②电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷（试探电荷）q的正负、电荷多少和有无等因素无关，它决定于电场的源电荷及空间位置；

⑵表达式：

⑷理解：

③电场强度反映电场强弱和方向的物理量；

④电场强度的定义式为我们提供一种计算电场力的方法F=Eq。⑴定义：放入电场中某点的电荷受到的静电力与它8EE+QP－QP如果场源电荷Q是正电荷，则任一点P的电场强度E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；

如果场源电荷Q是负电荷，则任一点P的电场强度E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。

⑸方向：电场强度是一个矢量。物理学中规定电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同。即电场中某点的电场强度的方向与负电荷在该点所受静电力方向相反。⑹物理意义：电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量，反映电场中某一点的电场性质，其大小表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检验电荷无关。EE+QP－QP如果场源电荷Q是正电荷，则任9

例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3N，FB＝3×10－3N。(1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向；(2)求出A、B两处的电场强度；(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电10

例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3N，FB＝3×10－3N。(1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向；(2)求出A、B两处的电场强度；(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电11

例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3N，FB＝3×10－3N。(1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向；(2)求出A、B两处的电场强度；(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电12

例：如图所示为在一个电场中的a、b、c、d四个点分别引入检验电荷时，电荷所受的电场力F跟引入的电荷电量之间的函数关系。下列说法正确的是(

)A．该电场是匀强电场B．这四点的场强大小关系是Ed>Eb>Ea>EcC．这四点的场强大小关系是Eb>Ea>Ec>EdD．无法比较E值大小B例：如图所示为在一个电场中的a、B13三、点电荷的电场电场强度的叠加1、点电荷的电场⑴思考：在某一电荷产生的电场中，不同位置的电场强度一般是不同的，如图。那么，电场强度与产生它的场源电荷有什么关系？

⑵推导：

①假设源电荷Q作用在另一个与它相距为r的点电荷q上的静电力为F，由库仑定律得：②另一方面，静电力F又可以看成是q在Q产生的电场中受到的电场力，由电场强度定义有 ③联立上面两式，得真空中距Q为r处的场强为

⑶点电荷场强：

①点电荷的电场中任意一点的电场强度的大小与该点电荷的电量成正比，与该点到点电荷距离的平方成反比。

②点电荷的电场跟试探电荷的有无、电荷量、电性都没有关系。三、点电荷的电场电场强度的叠加14

⑷方向：①若Q为正电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线背离Q；

②若Q为负电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线指向Q。

③一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。

⑸公式和的对比理解公式物理意义引入过程适用范围电场强度大小的定义式E与F、q无关，反映某点电场力的性质一切电场，q为试探电荷的电荷量真空中点电荷电场强度的决定式由电场强度的定义式及库仑定律导出真空中，Q为场源电荷的电荷量⑷方向：①若Q为正电荷，电15

⑴如果在空间中存在多个点电荷，这时在空间某一点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这种关系叫做电场强度的叠加。叠加遵循平行四边形定则。

2、电场强度的叠加⑵比较大的带电体产生的电场，可以把带电体分解为若干小块，每小块看做点电荷，用电场叠加的方法计算。3、电场中对称问题

⑵带电薄板中的对称如图所示，若带电薄板两侧A、B两点关于薄板对称，则A、B两点的场强大小相等，方向相反。⑴点电荷产生的电场中，任一到点电荷距离相等的点的电场强度大小均相等。如果以点电荷Q为中心作一个球面（如图），则球面上各点的电场强度大小相等；⑴如果在空间中存在多个点电荷，这时在空间某16例：如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处()

解析：在A处放一个－q的点电荷与在A处同时放一个＋q和一个－2q的点电荷的效果相当，因此可以认为O处的场强是由五个＋q和一个－2q的点电荷产生的场强合成的，五个＋q处于对称位置上，在圆心O处产生的合场强为零，所以O点的场强相当于－2q在O处产生的场强，C正确。C例：如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五17

例：如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）()B例：如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电18四、电场线1、定义：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，疏密表示电场的强弱。⑴电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；即电场线不是闭合曲线；2、特点：

“画”字表明：电场线不是实际存在的曲线，是为了形象描述电场而假想的。⑵电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向；⑶在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏，因此在同一幅图中可以用电场线的疏密来表示电场强度的大小。四、电场线1、定义：电场线是19

①点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反。

3、几种常见电场中电场线的分布及特点

⑴点电荷的电场中电场线的分布

②以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小相等，方向不同。⑵等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布

①沿点电荷的连线，场强先变小后变大（连线中点的场强最小但不为零）。

②两点电荷连线中垂线上，场强方向均相同，且总与中垂线垂直。沿两点电荷连线中点到无穷远处，电场强度逐渐减小。

③在中垂线上，与两点电荷连线的中点O等距离各点场强相等。

③同一条电场线上，电场强度方向相同，但大小不等。实际上，点电荷形成的电场中，任意两点的电场强度都不同。①点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向20⑶等量同种点电荷形成的电场中的电场线分布①两点电荷连线中点O处场强为0；②两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0；③两点电荷连线的中点沿连线的中垂线到无限远电场强度先变大后变小。⑷点电荷与带电平板的电场中电场线的分布①以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称;③在带电平板表面场强与平板垂直。②电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电场线分布，而带电平板恰为两电荷连线的垂直平分线；⑶等量同种点电荷形成的电场中的电场线分布21等量同种电荷

①两个点电荷连线中点O处的电场强度为零；

②从两个点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，电场强度先变大后变小；且各点的电场强度方向和中垂线平行；

③关于O点对称的两点A与A′、B与B′的电场强度等大、反向。等量异种电荷

①两个点电荷连线中点O处的电场强度最小（但不为零）；即从一电荷沿连线到另一电荷电场强度先变小再变大；

②从两个点电荷连线中点O沿中垂线到无限远，电场强度逐渐变小；电场强度方向相同且与中垂线垂直；

③关于O点对称的两点A与A′、B与B′的电场强度等大、同向。

⑸等量同（异）种点电荷的电场对比等量同种电荷①两个点电荷连线中点O处的电场强22

例：某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A．这个电场可能是负点电荷的电场B．粒子必定带正电荷C．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度D．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度

解析：负点电荷的电场线为直线，A错误；根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向，故此粒子带正电，B正确；由于电场线越密，场强越大，点电荷受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N点加速度大于它在M点的加速度，C错误，D正确。BD例：某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在232、特点：⑴匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线五、匀强电场1、定义：如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫做匀强电场。⑵电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行2、特点：⑴匀强电场是大小和24谢谢指导！谢谢指导！25热烈欢迎各位领导、老师莅临指导！热烈欢迎各位领导、老师莅临指导！263电场强度3电场强度27对于一个学物理的人来说，场就像椅子一样客观存在。

——爱因斯坦对于一个学物理的人来说，场就像椅子一样客观28容易混淆的几个概念：1、电荷、电量、带电体：电荷是带正电或负电的基本粒子；电荷量是指物体电荷的多少，简称为电量；带电体是指处于带电状态（内部正负电荷不相等）的物体。2、感应电荷：金属导体在静电场中发生静电感应现象时，使金属导体的两侧出现等量的异种电荷，这种现象叫做静电感应，由于静电感应而使导体上出现的电荷叫做感应电荷。3、元电荷：最小的电荷量。e=1.6

×10-19C，并不是一个独立的带电体。4、点电荷：是一种理想化模型，实际上并不存在。它忽略带电体的形状、大小及电荷分布状况，认为所有的电荷集中于一点。5、试探电荷：指用来检验电场性质的电荷。也叫做检验电荷。实际的带电体用作试探电荷要满足两个条件：①电荷量应当充分小，放入电场之后不会显著影响原来要研究的电场；②体积要充分小，以便研究电场中各点的情况。6、源电荷：也叫场源电荷，是指产生电场的电荷。电场的性质跟这个电荷有直接关系。容易混淆的几个概念：1、电荷、电量、带电体：29+

思考：两电荷不直接接触，它们之间的相互作用是怎样产生的?Bθ

++++++A+++++mgFTθ

+思考：两电荷不直接接触，它们之间的相互作30一、电场（于19世纪30年代由法拉第提出的）

1、定义：存在于带电体周围的特殊物质；是一种看不见、摸不着、与实物一样客观存在着的物质。

3、特征：对放入电场中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。即电荷间的相互作用是通过电场发生的。即电荷A对电荷B的作用力，就是电荷A产生的电场对电荷B施加力的作用；

电荷B对电荷A的作用力，就是电荷B产生的电场对电荷A施加力的作用。

◆电场以及磁场均为客观存在并且互相联系的，统称为电磁场。变化的电磁场以光速在空间传播。

2、静电场：静止电荷产生的电场。一、电场（于19世纪30年代由法拉第提出的）311、实验与归纳二、电场强度实验演示

⑴电量不同的试探电荷放入电场中相同位置：

①实验：比较它们受到的静电力是否相同？

②结论：电量不同的试探电荷在电场的同一点上受到的静电力的大小不同，表明静电力与试探电荷的电荷量有关。即不能直接用试探电荷所受的静电力表示电场的强弱。

⑵电量相同的试探电荷放入电场中不同位置：

①实验：比较它们受到的静电力是否相同？

②结论：同一试探电荷q放在电场中的不同位置时，它受到的静电力的大小一般并不相同，这表明电场中不同点的电场强弱不同。

⑶归纳：实验表明，在电场的同一点，静电力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的，跟试探电荷的电荷量无关。它只与产生电场的电荷以及试探电荷在电场中的具体位置有关，即比值反映电场自身的性质。1、实验与归纳二、电场强度实32

⑴定义：放入电场中某点的电荷受到的静电力与它带的电荷量的比值，叫这一点的电场强度，简称场强。

2、电场强度（E）

①该公式是电场强度的定义式，给出了电场中测量（计算）某一点电场强度的方法，适用于任何电场；

⑶单位：牛〔顿〕每库〔仑〕，符号为N/C，另一单位是伏〔特〕每米，符号是V/m，且1V/m=1N/C。

②电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷（试探电荷）q的正负、电荷多少和有无等因素无关，它决定于电场的源电荷及空间位置；

⑵表达式：

⑷理解：

③电场强度反映电场强弱和方向的物理量；

④电场强度的定义式为我们提供一种计算电场力的方法F=Eq。⑴定义：放入电场中某点的电荷受到的静电力与它33EE+QP－QP如果场源电荷Q是正电荷，则任一点P的电场强度E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；

如果场源电荷Q是负电荷，则任一点P的电场强度E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。

⑸方向：电场强度是一个矢量。物理学中规定电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受静电力的方向相同。即电场中某点的电场强度的方向与负电荷在该点所受静电力方向相反。⑹物理意义：电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量，反映电场中某一点的电场性质，其大小表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检验电荷无关。EE+QP－QP如果场源电荷Q是正电荷，则任34

例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3N，FB＝3×10－3N。(1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向；(2)求出A、B两处的电场强度；(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电35

例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3N，FB＝3×10－3N。(1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向；(2)求出A、B两处的电场强度；(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电36

例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电荷，依次放在正点电荷Q周围的A、B两处，如图所示，受到的电场力大小分别是FA＝5×10－3N，FB＝3×10－3N。(1)画出试探电荷在A、B两处的受力方向；(2)求出A、B两处的电场强度；(3)若在A、B两处分别放上另一个电荷量为q′＝＋10－5C的电荷，该电荷受到的电场力为多大？例：把一个电荷量q＝－10－6C的试探电37

例：如图所示为在一个电场中的a、b、c、d四个点分别引入检验电荷时，电荷所受的电场力F跟引入的电荷电量之间的函数关系。下列说法正确的是(

)A．该电场是匀强电场B．这四点的场强大小关系是Ed>Eb>Ea>EcC．这四点的场强大小关系是Eb>Ea>Ec>EdD．无法比较E值大小B例：如图所示为在一个电场中的a、B38三、点电荷的电场电场强度的叠加1、点电荷的电场⑴思考：在某一电荷产生的电场中，不同位置的电场强度一般是不同的，如图。那么，电场强度与产生它的场源电荷有什么关系？

⑵推导：

①假设源电荷Q作用在另一个与它相距为r的点电荷q上的静电力为F，由库仑定律得：②另一方面，静电力F又可以看成是q在Q产生的电场中受到的电场力，由电场强度定义有 ③联立上面两式，得真空中距Q为r处的场强为

⑶点电荷场强：

①点电荷的电场中任意一点的电场强度的大小与该点电荷的电量成正比，与该点到点电荷距离的平方成反比。

②点电荷的电场跟试探电荷的有无、电荷量、电性都没有关系。三、点电荷的电场电场强度的叠加39

⑷方向：①若Q为正电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线背离Q；

②若Q为负电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线指向Q。

③一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。

⑸公式和的对比理解公式物理意义引入过程适用范围电场强度大小的定义式E与F、q无关，反映某点电场力的性质一切电场，q为试探电荷的电荷量真空中点电荷电场强度的决定式由电场强度的定义式及库仑定律导出真空中，Q为场源电荷的电荷量⑷方向：①若Q为正电荷，电40

⑴如果在空间中存在多个点电荷，这时在空间某一点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这种关系叫做电场强度的叠加。叠加遵循平行四边形定则。

2、电场强度的叠加⑵比较大的带电体产生的电场，可以把带电体分解为若干小块，每小块看做点电荷，用电场叠加的方法计算。3、电场中对称问题

⑵带电薄板中的对称如图所示，若带电薄板两侧A、B两点关于薄板对称，则A、B两点的场强大小相等，方向相反。⑴点电荷产生的电场中，任一到点电荷距离相等的点的电场强度大小均相等。如果以点电荷Q为中心作一个球面（如图），则球面上各点的电场强度大小相等；⑴如果在空间中存在多个点电荷，这时在空间某41例：如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处()

解析：在A处放一个－q的点电荷与在A处同时放一个＋q和一个－2q的点电荷的效果相当，因此可以认为O处的场强是由五个＋q和一个－2q的点电荷产生的场强合成的，五个＋q处于对称位置上，在圆心O处产生的合场强为零，所以O点的场强相当于－2q在O处产生的场强，C正确。C例：如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五42

例：如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）()B例：如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电43四、电场线1、定义：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，疏密表示电场的强弱。⑴电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；即电场线不是闭合曲线；2、特点：

“画”字表明：电场线不是实际存在的曲线，是为了形象描述电场而假想的。⑵电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向；⑶在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏，因此在同一幅图中可以用电场线的疏密来表示电场强度的大小。四、电场线1、定义：电场线是44

①点电荷的电场线呈辐射状，正电荷的电场线向外至无限远，负电荷则相反。

3、几种常见电场中电场线的分布及特点

⑴点电荷的电场中电场线的分布

②以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小相等，方向不同。⑵等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布

①沿点电荷的连线，场强先变小后变大（连线中点的场强最小但不为零）。

②两点电荷连线中垂线上，场强方向均相同，且总与中垂线垂直。沿两点电荷连线中点到无穷远处，电场强度逐渐