9.3 电场 电场强度 课件-高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第九章

静电场§9.3电场

电场强度

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。两个点电荷没有直接接触，它们之间的相互作用力是怎样产生的呢？++温故知新库仑定律：

表达式：

疑问：高铁送电开关触点接通前冒火花引入新课万有引力超距作用既不需要媒介，也不需经历时间，而是超越空间直接发生的作用力。静电力像万有引力一样，也是一种超距力。超距作用观点不可避免地具有一种神秘色彩，与人类的理智和科学追求不符。19世纪30年代，法拉第提出：在电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。

电场以及磁场已被证明是客观存在的，并且是互相联系的，统称为电磁场。A的电场电荷A电荷BB的电场引入新课电场的基本性质：

对放入其中的电荷有力的作用。电场的强弱是与位置有关的。

实验中的带电小球是用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的，称为试探电荷，或检验电荷；

电荷量和尺寸充分小+Qqq被检验的电场是电荷Q所激发的，所有电荷Q称为场源电荷，或源电荷。一、电场F/q能反映单位电荷受到的电场力的性质——电场的强弱在电场中不同的点，比值F/q一般是不同的。在电场中的同一点，比值F/q是恒定的，与q无关。实验表明：怎样描述电场的强弱？须找一个与检验电荷无关而由电场决定的物理量！QP+qQP+2qQP+4qF2F4FQ+qF1+qF2一、电场相同位置不同位置实验表明：试探电荷在电场中某个位置所受的力，与试探电荷的电荷量成正比；在电场的不同位置，比例常数E一般说来是不一样的。1、电场强度：放入电场中某点的电荷所受的力F与它的电荷量q的比值，叫做这点的电场强度（场强）。2、公式：3、单位：牛每库（N/C）；伏每米（V/m）；1V/m=1N/C4、方向：电场强度是矢量+Q+qFE-qF其方向跟正电荷在该点所受的静电力的方向相同；跟负电荷在该点所受的静电力的方向相反.二、电场强度比值定义法场强的大小与F、q无关点电荷是最简单的场源电荷，它激发的电场有什么特点呢？点电荷电场的特点

：如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等。式中Q是场源电荷大小三、点电荷的电场点电荷Q的电场强度表达式场强大小E与场源电荷Q成正比，与离场源电荷距离二次方成反比。点电荷是最简单的场源电荷，它激发的电场有什么特点呢？点电荷电场的特点

：如果以Q为中心作一个球面，则球面上各点的电场强度大小相等。式中Q是场源电荷大小三、点电荷的电场点电荷Q的电场强度表达式场强大小E与场源电荷Q成正比，与离场源电荷距离二次方成反比。关于两个电场强度表达式的比较表达式适用范围注意点定义式决定式适用于一切电场q是检验电荷，且E与q无关适用于真空中的点电荷Q是场源电荷，E与Q成正比点电荷的电场【例1】电场中有一点P，点P处放一试探电荷q，关于P点的电场强度，下列说法正确的是()A.P点电场强度的方向总是跟静电力的方向一致B.将放在P点的试探电荷q拿走，则P点的电场强度为零C.根据公式

可知，P点电场强度的大小跟静电力成正比，跟放入P点的电荷的电荷量成反比D.若P点的场强越大，则同一试探电荷在P点所受的静电力越大D【例2】如图所示，在一带负电荷的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6N，方向如图，则：(1)B处场强多大？方向如何？(2)如果换成一个q2＝＋4.0×10－7C的电荷放在B点，其受力多大？此时B处场强多大？(3)如果将B处电荷拿走，B处的场强是多大？点电荷的电场答案

(1)200N/C方向与F1方向相反

(2)8.0×10－5N

200N/C(3)200N/C因为B处是负电荷，所以B处场强方向与F1方向相反.（2）q2在B点所受静电力大小F2＝q2EB＝4.0×10－7×200N＝8.0×10－5NB处场强大小仍为200N/C，方向与F1方向相反电场强度的叠加：

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。——遵循平行四边形定则P点的电场强度，等于+Q1在该点产生的电场强度E1与-Q2在该点产生的电场强度E2的矢量和。如果场源电荷不只是一个点电荷，那么电场强度又是多少呢？四、电场强度的叠加

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，球外各点的电场强度：r>>R，Q是整个球体所带的电荷量五、球形带电体（球壳）的电场【典例】如图，A、B两点分别放有+2×10-8C和-2×10-8C两个点电荷，相距60cm，试求：（1）AB连线中点O的场强；（2）AB延长线上离B点距离为30cm的M点的场强；（3）AB连线的垂直平分线上离开O点距离为30cm处的P点的场强。（1）4×103N/C，方向沿AB连线向右；（2）1.78×103N/C，方向由M指向B点；（3）1.4×103N/C，方向平行于AB向右。四、电场强度的叠加点电荷的电场1、电场强度的定义式为E=F/q，则()A、它只适用于点电荷产生的电场B、无论检验电荷的q值如何变化，F与q的比值对电场中同一点来讲是不变的C、电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比D、场强方向与检验电荷的极性有关B课堂练一练2、下列关于场强的说法正确的是()A、公式E=F/q不只适用于真空中的电场B、公式E=kQ/r2中的Q是放入电场中的试探电荷的电量C、在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强都相同D、空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电场力F成正比，与试探电荷的电荷量q成反比A点电荷的电场课堂练一练电场强度的叠加3、两个固定的异号点电荷，电量给定但大小不等，用E1和E2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，E1=E2的点()A、有三个，其中两处合场强为零；B、有三个，其中一处合场强为零；C、只有两个，其中一处合场强为零；D、只有一个，该处合场强不为零C课堂练一练1.电场线：

电场线是人为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。我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？六、电场线2.电场线的特点：1.电场线实际不存在，是假想曲线。2.电场线与带电粒子在电场中运动的轨迹没有必然联系。3.电场线始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处。4.电场线不闭合也不相交5.电场线的疏密表示电场的强弱，即电场强度的大小6.电场线在某点的切线方向表示该点的场强方向——由法拉第首先创立提出1.定义：电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这种电场叫做

匀强电场。七、匀强电场【典例】（课本P17）5.某一区域的电场线分布如图所示。A、B、C是电场中的三个点。（1）哪一点的电场强度最强？哪一点的电场强度最弱？（2）画出各点电场强度的方向。（3）把负的点电荷分别放在这三个点，画出它所受静电力的方向（课本P17）6.用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为1.0×10-3kg，所带电荷量为2.0×10-8C。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为30°。求匀强电场的电场强度。1、如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，用Ea、Eb表示a、b两点强度的大小，则()A、a、b两点的场强的方向相同；B、电场线是直线，可知Ea=Eb；C、不知a、b附近的电场线分布，Ea、Eb的大小不能确定；D、电场线从a指向b，所以Ea>Eb电场线AC课堂练一练2、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它