9-3电场 电场强度（课件）（人教版2019必修第三册）

9.3电场电场强度上一节课我们学习了库仑定律，请回忆库仑定律的内容是什么？真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。这个规律叫作库仑定律。思考讨论：在真空中两个静止点电荷它们又没有直接接触，这种相互作用是如何产生的呢？通过本节课的学习相信同学们对库仑定律将有一个更深层的认识。复习回顾：思考：通过起电机人体带电后，为什么人的头发会竖起散开？一、电场  法拉第19世纪30年代，英国科学家法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场。电荷之间通过电场相互作用。1.电场在电荷的周围存在着一种特殊物质，这种物质看不见、摸不着，我们把这种物质叫作电场。注意：电场以及磁场已被证明是一种客观存在的物质，场像分子、原子等实物粒子一样具有能量，因而场也是物质存在的一种形式。不过只有在研究运动的电荷，特别是运动状态迅速变化的电荷时，上述场的物质性才突显出来。本章只讨论静止电荷产生的电场。电荷之间通过电场相互作用电荷电场电荷AB2.电场的基本性质电场对放入其中的电荷有力的作用，电荷之间的相互作用就是通过电场来实现的。3.电场力电场对电荷有力的作用叫电场力。电场的检验思考1：在空间中放一个点电荷+Q，它周围有电场吗？+Q+q是用来检验电场的电荷——检验电荷或试探电荷对检验电荷的要求：电量足够小：对场源电荷的分布不产生明显影响，不改变原电场体积足够小：可以精确检测电场各位置Q是被检验的电荷——场源电荷或源电荷+q电场看不见摸不着，你怎样检验电场是否存在？+Q++++思考2：把同一试探电荷放在不同的位置，悬线的倾角不同，说明什么？说明：试探电荷受到的静电力的大小、方向跟位置有关。同一试探电荷，受力大的位置电场强，受力小的位置电场弱。故电场的强弱跟位置有关。电场的检验思考3：电场有强弱，电场的强弱能否用静电力来表示？+QA+q+2q+nqF2FnF不能，原因：同一位置，电场的强弱应该是不变的，而F随试探电荷的改变而改变,所以静电力不能表示电场的强弱。

观察一下，下图中什么量不随试探电荷的改变而改变？不随试探电荷的改变而改变。数值上等于单位电荷量受到的库仑力能表示电场的强弱1.定义：2.定义式：3.单位：4.标矢性：（适用于任何电场，运算时q不带正负号）二电场强度放入电场中某点的试探电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。牛/库；即N/C规定电场强度的方向：跟正电荷在该点所受静电力的方向相同；与负电荷的受力方向相反。电场强度是矢量——比值定义法

一个带正电的点电荷的电荷量为Q，在距此点电荷r处的A点的电场强度是多少？方向如何？+Q+A设想在A点放一个电荷量为+q的试探电荷，方向：沿二者连线向外则它所受到的电场力为：+Q在该点产生的场强为：三、点电荷的电场电场强度的叠加方向：沿二者连线向外（1）Q是场源电荷的电量，r是到场源电荷的距离+-QQ思考4：若以Q为中心作球面，则球面上各点的电场强度的大小方向有什么特点？（2）适用条件：真空中静止的点电荷（3）E的决定因素：跟场源电荷和位置有关，与试探电荷无关三、点电荷的电场电场强度的叠加+Q-QE1E2E思考5：空间中存在多个场源电荷，如图，如何求电场中某点(如A点)的电场强度？OA结论：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。三、点电荷的电场电场强度的叠加思考6：若带电体比较大，不能看作点电荷？我们如何求带电体的电场？可以证明：半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球外产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相等。三、点电荷的电场电场强度的叠加两个电场强度公式的比较适用范围式中电荷的意义特别提醒可以由及来推导，而E仅由电场本身因素决定，与F、q无关。定义式，适用于一切电场仅适用于点电荷在真空中的电场q是试探电荷的电荷量，但E与q无关Q是场源电荷的电荷量，E与Q成正比四、电场线1.定义：为了形象描述电场强度的大小和方向，在电场中画一系列有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场的强弱。这一系列曲线称为电场线。EAEBEC电场线模拟-2.几种常见电场中电场线的分布(1)正负电荷的电场线正电荷的电场线负电荷的电场线+四、电场线（2）等量异种点电荷的电场线等量异种点电荷的电场线①两电荷的连线上:各点电场强度的方向由正电荷沿两电荷的连线指向负电荷，O点的电场强度最小，从O点沿两电荷的连线向两边逐渐增大；两电荷的连线上，任一点c与它关于O点对称的点d的电场强度相同。O..cdOab..②两电荷连线的中垂线上:各点的电场强度方向为由正电荷的一边指向负电荷的一边，且与中垂线垂直，O点的电场强度最大，从O点沿中垂线向两边逐渐减小，直至无穷远时为零；中垂线上任意一点a与该点关于O点的对称点b的电场强度大小相等方向相同。等量异种点电荷的电场线新知讲解等量同种点电荷的电场线（2）等量同种点电荷的电场线①两电荷的连线上：每点电场强度的方向由该点指向O点，大小由电场强度为零的O点开始向两端逐渐变大；任意一点c与该点关于O点的对称点d的电场强度大小相等、方向相反。Ocd..新知讲解

②两电荷连线的中垂线上:O点和无穷远处的电场强度均为零，所以在中垂线上，由O点开始，沿中垂线向两边电场强度先变大，后逐渐减小，到无穷远时减小为零；中垂线上任一点a与该点关于O点的对称点b的电场强度大小相等、方向相反。O..ab等量同种点电荷的电场线匀强电场:电场中各点电场强度大小、电场强度的方向都相同的电场。2.各类典型电场线的分布四、电场线（1）电场线总是从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；（2）电场线在电场中不相交；（3）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，可以用电场线的疏密程度来表示电场强度的相对大小。（4）电场线并不是真实存在的，只是为了描述电场方便而假想的线3.电场线的特点四、电场线1．如图，在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，电荷量为q的负检验电荷在A点受到的电场力为F，方向水平向左。若将检验电荷换为正电荷，则A点的电场强度（）A．E=F/q，方向水平向左 B．E=F/q，方向水平向右C．E=F/Q，方向水平向左 D．E=F/Q，方向水平向右B2．下列说法正确的是（）A．根据公式E=F/q可知，E与F成正比，E与q成反比B．点电荷在电场中所受电场力方向就是该点的电场强度方向C．电荷放在某点受到的电场力为零，则该点电场强度一定为零D．从公式E=kQ/r2可知，在以点电荷Q为圆心的圆周上，场强处处相同C3．真空中两个完全相同、带等量异号电荷的金属小球A和B可视为点电荷，分别固定在两点，它们连线中点处的电场强度大小为E。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C至无穷远，此时A、B球连线中点处的电场强度大小为（）A．E/3

B．E/4

C．3E/4

D．3E/8D4．电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（）A．E、F两点场强不同B．A、D两点场强不同C．B、O、C三点，O点场强最小D．只在静电力作用下，电子在O点的加速度小于它在E点的加速度C5．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线对称，则（）A．A点和B点的电场强度大小相同B．C点和D点的电场强度大小相同C．A点和B点的电场强度方向相同D．C点和D点的电场强度方向相同B6．两个带等量正电的点电荷，固定在图中A、B两点，O是它们连线的中点，N、P是中垂线上的两点，ON=OP。一带负电的试探电荷，从P点由静止释放，只在静电力作用下运动，则试探电荷（）A．运动到O点时的速度最大B．经过关于O对称的两点时加速度相同C．沿着P→O→N，试探电荷的加速度一定先减小后增加D．若试探电荷的电量增大，试探电荷在P点所受电场力与其电量的比值增大A7．关于电场，下列说法正确的是（）A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用C．电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在D．电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中ABC8．如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且ab=bc=cd，在a点和d点分别固定有电荷量为Q的等量异种点电荷，则下列说法正确的是（）A．b、c两点的电场强度相同 B．b、c两点的电场强度方向不同C．要使c点处的电场强度为零，可以在b点放置电荷量为Q/2的正电荷D．要使c点处的电场强度为零，可以在b点放置电荷量为5Q/4的负电荷AD9．如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，若用EA、EB表示A、B两点的场强大小，则正确的是（）A．A、B两点的场强方向相同B．电场线从A指向B，所