【高中物理】电场、电场强度课件（第1课时） 2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

9.3

电场电场强度（第1课时）

思考与猜想电荷间的相互作用是怎样发生的呢？温馨提示：【思考物理问题的时候，头脑中一定要有一个物理图像。】这句话将非常有利于本章的学习。1.电场

电荷间的相互作用是怎样发生的？设空间中存在静止的点电荷Q，则任一点的静止点电荷q必然受到来自Q的库仑力。可见，电荷的存在使得空间中具有一种特殊的性质。经过长期的科学研究，人们认识到：电荷之间的相互作用是通过电场发生的，只要有电荷存在，电荷周围就存在着电场；电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。换句话说，Q在周围空间激发了一个电场。我们称Q为场源电荷。伟大的物理学家法拉第英国物理学家迈克尔·法拉第是第一个在物理中使用「场」的概念的物理学家。他在他的电磁感应的论文中使用「磁力线」表示磁场的作用，用「电力线」表示静电场的相互作用。我们在接下来的学习过程中，还会多次领略到法拉第的探究历程的魅力。图示静电场q1q2静电场类比：电场力与引力电场力，和引力一样，都满足平方反比，且可作用在没有相互接触的物体上。对于电场力和引力这两者来说，存在力场分别对带电体和具有质量的物体起作用。空间任何具有质量的物体会改变该区域周围空间的属性，当另外一个物体进入到该区域时就会受到力的作用。这个力就是引力，而大质量物体周围变化的空间就是引力场。例如，当一只苹果从树上下落，我们说，这是它与地球相互作用，但我们也可以认为苹果只是与地球的引力场发生相互作用。这个场扮演着两个物体相互作用的媒介。同理，每个带电体周围的空间充满着电场。2.电场强度

试探电荷要研究电场，必须在电场中放入电荷，而这个电荷应该是一个电量很小的点电荷。电量很小，是为了使它放入之后，不致影响原来要研究的电场。体积很小，是为了便于用它来研究电场各点的性质。这样的电荷常常叫做检验电荷或者试探电荷。电场强度的引入保持场源电荷A不动，移动试探电荷B，观察其在不同位置的受力情况。可以看出试探电荷B在电场不同位置所受电场力的大小、方向一般是不同的，这反映了电场强度是有大小和方向的。即电场中各点的电场强弱和方向是不同的。电场强度的引入把检验正电荷q放到电场中的A点，电荷q受到电场力FA的作用．设A点跟Q的距离为r1，从库仑定律知道FA=kQq/r2．同样，如果把正电荷q'放入A点，q'受到的电场力F'A=kQq'/r2．FA/q=F'A/q=kQ/r2放入A点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值，是一个跟放入该点的电荷无关的恒量．这个比的大小可以反映电场中不同点的电场的强弱程度。电场强度我们将放入电场中某点的电荷所受的电场力F和其电荷量q之比叫做该点的电场强度，用符号E表示。跟力一样，电场强度也是矢量。我们规定场强的方向是正电荷受力的方向。负电荷受力的方向跟场强的方向相反。场强的单位是N/C．电场中的某一点，如果1库的点电荷在该点受到的电场力是1牛，这点的场强就是1N/C．

比值定义法初中学过密度，在那里我们学到：单位体积的某种物质的质量，叫做这种物质的密度．其实，密度也可以用比值来定义，某种物质的物体，它的质量与它的体积成正比．密度的定义：某种物质组成的物体，它的质量和它的体积的比值，叫做这种物质的密度，对某种物质来说，这个比值是恒定的；对不同的物质来说，这个比值一般并不相同，因此，密度表示物质的一种特性．电场强度也是用比值来定义的．放入电场中某点的电荷受到的电场力跟它的电量成正比．放入电场中某点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值，叫做这一点的电场强度．对电场中的某一点，这个比值是恒定的；对电场中的不同的点，这个比值一般并不相同．这个比值越大，表示那一点的电场越强．电场强度是表示电场的力的性质的物理量．在今后的学习中，还会遇到用比值来定义的物理量．3.思考与练习

判断以下关于电场的说法是否正确，简述理由。(1)电场只是一个理想模型,实际上并