第一节 电场电场强度（教学课件）-【中职专用】高中物理（高教版）

物理第一节

电场电场强度主题五

电与磁及其应用通用类高等教育出版社一、电场一、电场电荷分为正电荷和负电荷两种，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。在初中我们已经学过，经过摩擦的物体，如塑料笔杆、玻璃棒等，能够吸引轻小物体，我们就说这些摩擦过的物体带了电荷。孤立物体携带的电荷很快会达到一种相对静止状态，因此被称为静电。

【观察与体验】

观察带电体之间的相互作用一、电场在如右图所示的铁架台的横杆上，用棉线拴着两个小箔筒。用与丝绸摩擦过的玻璃棒和与毛皮摩擦过的橡胶棒分别让两个小箔筒带上电荷。观察两个带电体之间的相互作用。

【思考与讨论】

与同学讨论，两个带电体之间是通过

发生相互作用的。一、电场例如，电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用。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一种特殊物质发生的。这种存在于电荷周围看不见、摸不着，但可测量的特殊形态的物质，称为电场。只要电荷存在，电荷的周围就存在着电场。电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，这种力称为电场力。通常情况下，空气是不导电的，但是如果电场强度特别大，空气分子中的正、负电荷受到方向相反的强电场力，有可能被“撕”开，这种现象称为空气的电离。电离后的空气中有了可以自由移动的电荷，因此可以导电，这就是火花放电现象。二、电场强度大自然中最常见的火花放电现象就是闪电，生活中常用的燃气灶和电子打火机的点火装置利用的也是这一原理。定义

电场场强是放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值定义式E=F/q适用于一切电场，其中F为电场对试探电荷的作用力，q为试探电荷的电荷量。实验证明，在电场的同一点，电场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特性，因此我们用这一比值来表示电场强度，简称场强，通常用E表示。电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定。试探点电荷应该满足两个条件：(1)它的线度必须小到可以被看作点电荷，以便确定场中每点的性质；(2)它的电量要足够小，使得由于它的置入不引起原有电场的重新分布或对有源电场的影响可忽略不计。二、电场强度方向电场中某点的场强方向规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向性质是描述电场的力的性质的物理量。电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那一点所受的电场力。场强是矢量，其方向为正的试验电荷受力的方向，其大小等于单位试验电荷所受的力。场强的空间分布可以用电场线形象地图示。电场强度的大小关系到电工设备中各处绝缘材料的承受能力、导电材料中出现的电流密度、端钮上的电压，以及是否产生电晕、闪络现象等问题，是设计中需考虑的重要物理量之一。二、电场强度单位牛(顿)每库(仑)，在国际单位制中，符号为N/C。如果1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N，这点的电场强度就是1N/C。电场强度的另一单位是伏（特）每米，符号是V/m，它与牛/库相等，即1V/m=1N/C。二、电场强度

我们要杜绝在架空电力线路附近攀爬、玩耍、钓鱼、放风筝、搬运超高物品等行为，防止发生因放电而危害生命健康的现象。二、电场强度为了形象地描绘电场在空间的分布，英国物理学家法拉第（右图）提出了用电场线表示电场的方法。三、电场线负电荷的电场线三、电场线正电荷的电场线两个等量电荷的电场线分布示意图。三、电场线

在电场的某一区域里，如果各点的电场强度大小和方向都相同，这个区域的电场就称为匀强电场。四、匀强电场匀强电场的电场线是疏密均匀、互相平行的直线静电应用：电力、机械、轻工、纺织、航空航天以及高技术领域有着广泛的应用领域。如静电复印、静电植绒、静电喷涂、静电除尘、静电火箭发动机等。但是，如果不注意，静电也可能给我们带来很多危害。

静电的危害：在干燥的环境下，两种不同种类的材料相互摩擦，一般都会产生静电。印刷厂里，若纸张带上静电，会使纸张粘在一起，给印刷带来麻烦。印染厂里，棉纱、毛线、人造纤维带上静电，会吸引空气中的尘埃，使印染质量下降。在制药生产中，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度。五、静电的危害及防护方法静电防护防止静电危害的基本方法就是尽快将产生的静电导走。例如：一般加油站的自助加油机上都有“静电释放器”按钮，如右图所示。油罐车通常靠一条拖在地上的导电橡胶带把静电导走；飞机