电场与电场强度 高一下学期物理鲁科版（2019）必修第三册

第一章

静电力与电场强度第3节电场与电场强度电荷间并没接触，但有力的作用，靠什么传递？生活中的两类力：1．接触力（例：弹力、摩擦力）2．非接触力（例：重力、库仑力）毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细水流，细水流会改变方向1.产生：英国科学家法拉第认为电荷周围存在电场（传递电荷间相互作用力的一种特殊物质，客观存在）2.基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，即电场力。B电荷A电荷电场3.静电场：静止电荷产生的电场。知识点一：电场及电场力

法拉第（2）电场以及磁场已被证明是一种客观存在。场具有能量，也是物质存在的一种形式。4.说明：（1）只要是带电体，周围都能产生电场。电场对于电荷的作用实际是电场与电场的相互作用。电场对电荷有力的作用，怎样描述这种作用呢？知识点二：电场强度产生电场的那个电荷称为——场源电荷（源电荷）试探电荷：场源电荷：

在电场中放入一个带电小球检验电场的存在与强弱，我们把它称为——试探电荷（检验电荷）→不影响原来电场q场源电荷Q试探电荷r电量少体积小→能看做点电荷F情境：如图，场源是带正电荷的球体。如何确定其周围电场中各点电场的强弱？拿同一试探电荷在P1、P2进行检验，P2处的细线偏离竖直方向的角度更小，所以P2点电场比P1点电场弱。说明电场的强弱与场中位置有关。思考1：怎样区别P1、P2的电场强弱？这说明电场强弱与什么有关？思考2：能否用电场力的大小表示电场的强弱？我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱，因为对于电荷量不同的试探电荷，即使在电场的同一点，所受的静电力也不相同。须找一个与试探电荷无关而由电场决定的物理量！

猜测：试探电荷在电场中某点受到的静电力F与试探电荷的电荷量q成正比。

QqA+Fr如图所示，在场电荷Q形成的电场中A

点，分别放一试探电荷+q,+2q,+3q，分别计算检验电荷所受的电场力大小和F/q的比值。3q2qq

F/q电场力F检验电荷的电荷量q

在电场中的同一点，比值F/q是恒定的。电场各点本身的性质

定义式，适用于任意电场（比值法定义）

注：电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。电场中不同的地方，电场强度一般是不同的。负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。4.场强的矢量性：+Q+qFE-Q+qFE+Q-qFEE-Q-qF电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。例题：地球周围存在电场。电荷量为1.0×10-7C的试探电荷在地球表面某处受到的电场力的大小为1.5×10-5N，方向竖直向下。求该点的电场强度。解：已知电荷量q=1.0×10-7C，电场力大小F=1.5×10-5N。设电场强度大小为E，由电场强度定义式得

该点电场强度的方向竖直向下。

策略提炼

思考：如何形象的反映和描述抽象的电场呢？电荷间的电场分布在装有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些细小的头发屑，再加上电场，头发屑会重新排列。图（a）是头发屑在一对等量异种电荷形成的电场中的排列情况，图（b）是头发屑在一对等量同种电荷形成的电场中的排列情况。这两幅图分别有什么特点？头发屑的排列与两个异名磁极间的磁感线类似头发屑的排列与两个同名磁极间的磁感线类似可仿照用磁感线描述磁场的方法，用类似的曲线来描述电场。知识点二：电场线如果在电场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，这样的曲线叫做电场线。为了形象描述电场而引入的假想曲线，并不真实存在1.定义：ABC电场线的疏密表示电场的强弱。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。2.常见电场中的电场线分布特点：③以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上电场强度大小处处相等，方向不同。（1）正、负点电荷的电场中电场线的分布①离点电荷越近，电场线越密，电场强度越大。②在点电荷形成的电场中不存在电场强度（大小、方向）相同的点。（2）等量异种点电荷②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上，场强方向均相同，且总与中垂面(线)垂直。在中垂线上到O点等距离处各点的场强相等，中点场强最大。O①两点电荷连线上各点，电场线方向从正电荷指向负电荷。连线上，中点场强最小；③在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面(线)垂直，因此，在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功。②中点O附近的电场线非常稀疏，但场强并不为零。O①两点电荷连线中点O处场强为零，此处无电场线。④在中垂面(线)上从O点到无穷远，电场线先变密后变疏，即场强先变强后变弱。（3）等量同种电荷③两点电荷连线中垂面(中垂线上)，场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷)3.电场线的特点（1）电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷。在正电荷形成的电场中,电场线起于正电荷延伸到无穷远处,在负电荷形成的电场中,电场线起于无穷远处止于负电荷。

思考：任意两条电场线可相交吗?如果相交，交点处就会有两个切线方向，而同一点电场强度的大小和方向是唯一的。（2）同一电场的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。···abc···abc(2)(3)Ea<Eb<EcEc<Ea<Eb只有一条电场线是不能判断这三个点电场强度的大小。···abc(1)Ea>Eb>Ec1.下列说法中不正确的是（）A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，它与其它物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C．电荷间相互作用是通过电场而产生，电场最基本的特征是对处在它里面的电荷有力的作用D．电场是人为设想出来的，其实并不存在D2.由电场强度的定义式E＝F/q可知（）A．E和F成正比，F越大，E越大B．E和q成反比，q越小，E越大C．E的方向与F的方向相同D．无论是何种形式的电场均适用D3.（多选）用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图分别是等量异种点电荷形成电场的电场线和场中的一些点：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.B、C两点场强大小和方向都相同

B.A、D两点场强大小相等，方向相反C.E、O、F三点比较，O点场强最强

D.B、O、C三点比较，O点场强最强AC4.如图所示,在一带负电的导体A附近有一点B,如在B处放置一个q1=-2.0×10-8

C的电荷,测出其受到的静电力F1大小为4.0×10-6

N,方向如图,问:(1)B处电场强度多大?方向如何?(2)如果换成一个q2=+4.0×10-7

C的电荷放在B点,其受力多大?此时B处电场强度多大?(3)如果将B处电荷拿走,B处的电场强度是多大?答案:

(1)200N/C

方向与F1方向相反

(2)8.0×10-5N

200N/C

(3)200N/C一、电场及电场力②基本特性：对放入其中的电荷有力的作用，