物理（普通类）教学课件 第一节 电场 电场强度 学习资料

第一节

电场

电场强度一、电场二、电场线三、电场强度四、匀强电场

一、电场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。电荷有两种，正电荷和负电荷。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，如下图所示。电荷的多少叫作电荷量，常用Q

或q

表示，它的SI单位是C（库）。通常，正电荷用正数表示，负电荷用负数表示。电荷间的相互作用是怎样发生的呢？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。电场是一种存在于电荷周围的看不见、摸不着的特殊物质。只要电荷存在，电荷的周围就存在着电场。电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫作电场力。科学家发现，自然界中存在的最小电荷是电子和质子所带的电荷。我们把这个最小的电荷叫作元电荷，用e

表示。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。

二、电场线为了形象地描绘电场在空间的分布，英国物理学家法拉第提出了用电场线表示电场的方法。可以通过实验来模拟电场线：把奎宁的针状结晶或头发屑悬浮在蓖麻油里，放入电场中，这些微屑就按照电场强度的方向排列成规则的曲线，模拟出电场线的分布情景，如下图所示。下图所示是单个电荷的电场线分布图。在电场中画出一系列带箭头的曲线，使这些曲线上每一点处跟箭头指向一致的切线方向，都和该点的电场强度方向相同，如下图所示。这些曲线就叫作电场线。电场线始于正电荷（或无限远处），终止于负电荷（或无限远处），不闭合，不相交。电场强处电场线密，电场弱处电场线疏。下图所示是两个等量电荷的电场线分布图。

三、电场强度在电场中的不同位置，电场的强弱程度不同。如何定量地描述电场的强弱呢？为了检测电场的强弱，我们引入一个电荷量足够小的电荷——检验电荷。把电荷量为q

的检验电荷放在电场中的某一点，检验电荷q

会受到的电场力F

的作用。演示实验此演示实验说明，在距场源电荷越远的位置，电场越弱。我们把放入电场中某点的电荷所受到的电场力F

跟它的电荷量q

的比值，叫作该点的电场强度，用E

表示，则电场强度的SI单位是N/C（牛

/库）。电场强度是矢量。物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。

[例题]

在电场中的某一点放入电荷量为5.0×10－9C的检验电荷，受到的电场力为3.0×10－4N，这一点的电场强度是多少？如果改用电荷量为6.0×10－9C的检验电荷放在该点，受到的电场力是多少？

分析电场强度是电场本身的一种性质，与检验电荷的电荷量的大小无关。因此，这一点的电场强度是一个固定值，放入不同的检验电荷，受到的电场力不同。解

由电场强度的定义得在该点放入新电荷，受到的电场力为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，这个区域的电场就叫作匀强电场。匀强电场是最简单的，同时也是很重要的电场，在实验研究中经常用到。

四、匀强电场两块面积相等、互相正对、彼此平行而又靠近的金属板，分别带上等量异种电荷，就会在两板间形成匀强电场（两板边缘附近除外，参见左图）。匀强电场的电场线是疏密均匀、互相平行的直线，如右图所示。练习5-11．右图是某区域电场的电场线分布，A，B，C是电场中的三个点。（1）哪一点的电场最强？（2）画出各点的电场强度的方向。（3）把负电荷分别放在这三点，画出它们在这三点所受电场力的方向。答案：（1）A点的电场最强；（2）各点的电场强度的方向如右图所示；（3）把负电荷分别放在这三点，所受电场力的方向如右图所示。

2．电场中某一点的电场强度是4.0×104N/C，电荷量为＋5.0×10－8C的电荷在该点受到的电场力是多少？电场力的方向与电场强度的方向是否相