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1、第三第三节节电场电场强强度度学学习习目目标标：1.知知道道电电荷荷间间的的相相互互作作用用是是通通过过电电场实现的，场与实物是物质存在的两种不同形式场实现的，场与实物是物质存在的两种不同形式.2体体会会用用比比值值定定义义物物理理量量的的方方法法，理理解解电电场场强强度的定义、公式、单位、方向度的定义、公式、单位、方向.3能能推推导导点点电电荷荷场场强强公公式式，知知道道叠叠加加原原理理，并并进行简单计算进行简单计算.4知知道道电电场场线线的的定定义义和和特特点点，会会用用电电场场线线描描述述电场强度的大小、方向电场强度的大小、方向.重点难点：重点难点：电场强度矢量性的理解和应用电场强度矢量性
2、的理解和应用.易错问题：易错问题：把电场线当成带电粒子的运动轨迹把电场线当成带电粒子的运动轨迹.一、电场一、电场1电荷的周围存在电荷的周围存在 .带带电电体体间间的的相相互互作用是通过周围的作用是通过周围的发生的发生的.电场电场电场电场2场场和和分分子子、原原子子组组成成的的实实物物一一样样具具有有能能量量、质质量量和和动动量量.场场与与实实物物是是物物质质存存在在的的两两种种不不同同形形式式.静静电电场场是是 的的电电荷荷产产生的生的电场电场.3电场电场的基本性的基本性质质是是对对放入其中的放入其中的电电荷有荷有 的作用的作用.静止静止力力二、电场强度二、电场强度1定定义义：放放入入电电场场
3、中中某某一一点点的的检检验验电电荷荷受受到到的的静电力跟它的电荷量的静电力跟它的电荷量的，叫做该点的电场强度，叫做该点的电场强度.2公式：公式：.3单位：牛单位：牛/库，符号库，符号.4方方向向：电电场场强强度度是是矢矢量量，规规定定某某点点电电场场强强度度的方向跟的方向跟 在在该该点点所所受受的的静静电电力力的的方方向向相相同同.负负电电荷荷在在电电场场中中某某点点所所受受的的静静电电力力的的方方向向跟跟该该点点电电场场强强度度的的方向方向.比值比值N/C正电荷正电荷相反相反三、点电荷的电场电场强度的叠加三、点电荷的电场电场强度的叠加1点电荷周围某点电场强度大小计算式为点电荷周围某点电场强度
4、大小计算式为 .2以以Q为为中中心心，r为为半半径径作作一一球球面面，则则球球面面上上各各点电场强度大小点电场强度大小 ，当，当Q为正电荷时，为正电荷时，E的方向的方向，当，当Q为负电荷时，为负电荷时，E的方向的方向 .同同一一球球面面上上的的场场强强只只是是大大小小相相等等，方方向向并并不不相相同同.相等相等背离球心向外背离球心向外指向球心指向球心1.Q是检验电荷还是场源电荷？是检验电荷还是场源电荷？【思考思考提示提示】1.Q是场源电荷是场源电荷.3如如果果场场源源电电荷荷不不只只是是一一个个点点电电荷荷，则则电电场场中中某某点点的的电电场场强强度度为为各各个个点点电电荷荷单单独独在在该该点
5、点产产生生的的电电场场强强度的度的.矢量和矢量和四、电场线四、电场线1电电场场线线是是画画在在电电场场中中的的一一条条条条有有方方向向的的曲曲线线，曲线上每点的曲线上每点的表表示示该该点点的的电电场场强强度度方方向向，电电场场线线不不是是实实际际存存在在的的线线，而而是是为为了了形形象象描描述述电电场场而而假假想的线想的线.切线方向切线方向2电场线电场线的特点：的特点：(1)电场线电场线从从 或或 出出发发终终止止于于 或或；(2)电场线电场线在在电场电场中不中不 ；(3)在同一在同一电场电场里，里，电场线电场线 的地方的地方场场强强大大.正电荷正电荷无穷远无穷远无穷远无穷远负电荷负电荷相交相
6、交密集密集2.电电场场线线为为什什么么不不能能相相交交？电电场场线线是是电电荷荷运运动动的轨迹吗？的轨迹吗？【思思考考提提示示】2.某某点点的的电电场场方方向向是是唯唯一一的的，所以电场线不能相交，电场线不是电荷的运动轨迹所以电场线不能相交，电场线不是电荷的运动轨迹.五、匀强电场五、匀强电场1如如果果电电场场中中各各点点电电场场强强度度的的大大小小相相等等、方方向向相同，这个电场就叫做相同，这个电场就叫做.2 由由 于于 方方 向向 相相 同同，匀匀 强强 电电 场场 中中 的的 电电 场场 线线 应应 该该 是是 ；又由于电场强度大小相等，电场线的密度应该是；又由于电场强度大小相等，电场线的
7、密度应该是.所以匀强电场的电场线是间隔相等的平行线所以匀强电场的电场线是间隔相等的平行线.匀强电场匀强电场平行的平行的均匀的均匀的一、对电场强度概念及两个场强公式的理解一、对电场强度概念及两个场强公式的理解1对电场强度的理解对电场强度的理解(1)电电场场强强度度是是用用比比值值法法定定义义的的物物理理量量，它它仅仅由由电电场场本本身身决决定定，与与定定义义它它的的检检验验电电荷荷的的电电荷荷量量q及及所所受受的静电力的静电力F无关无关.(2)只只要要场场源源电电荷荷确确定定下下来来，场场源源电电荷荷周周围围形形成成的的电电场场也也就就确确定定下下来来，电电场场中中某某点点的的场场强强E与与该该
8、点点放放不不放放检验电检验电荷无关荷无关.(3)电电场场强强度度定定义义式式E 是是从从电电场场力力的的性性质质的的角度量度角度量度电场电场强强弱的弱的.2两个场强公式的比较两个场强公式的比较公式公式比较内容比较内容EF/qEkQ/r2本质区别本质区别定定义义式式决定式决定式意义及用途意义及用途给给出了一种量度出了一种量度电场电场强强弱的方法弱的方法指明了点指明了点电电荷荷场场强强大大小的决定因素小的决定因素适用范围适用范围一切一切电场电场真空中点真空中点电电荷的荷的电场电场Q或或q意义意义q表示表示检验检验(或或试试探探)电电荷的荷的电电荷量荷量Q表示表示场场源源电电荷的荷的电电荷量荷量公式
9、公式比较内容比较内容EF/qEkQ/r2E与其他量关系与其他量关系E的大小与的大小与F、q的大小的大小无关无关EQ，E二、电场线二、电场线1电场线的几个特点电场线的几个特点(1)用用电电场场线线可可以以表表示示电电场场的的方方向向与与强强弱弱，电电场场线线上上每每一一点点的的切切线线方方向向表表示示该该点点的的电电场场强强度度方方向向，在在同同一一幅幅图图中中，可可用用电电场场线线的的疏疏密密表表示示电电场场强强度度的的相相对对大大小小，疏弱密强疏弱密强.(2)电电场场线线不不是是闭闭合合线线，从从正正电电荷荷(或或无无限限远远)出出发发，终终止于无限止于无限远远(或或负电负电荷荷).(3)在
10、在同同一一电电场场中中电电场场线线不不相相交交表表示示了了电电场场强强度度方向的唯一性方向的唯一性.2电场线认识的两个误区电场线认识的两个误区(1)认认为为电电场场线线客客观观存存在在.电电场场中中实实际际并并不不存存在在电电场场线线，电电场场线线是是形形象象描描述述电电场场的的有有效效工工具具，用用虚虚拟拟的的图图线线描描述述抽抽象象的的物物理理概概念念的的做做法法是是科科学学研研究究中中一一种种重重要要的的思想方法思想方法.(2)认为电场线认为电场线就是就是电电荷的运荷的运动轨动轨迹迹.电电场场线线与与带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的运运动动轨轨迹迹的的比比较较两线两线内容内容电场线电
11、场线运动轨迹运动轨迹客观性客观性电场电场中并不存在，中并不存在，是是为为研究研究电场电场方便方便而人而人为为引入的引入的粒子在粒子在电场电场中的运中的运动动轨轨迹是客迹是客观观存在的存在的两线两线内容内容电场线电场线运动轨迹运动轨迹切线意义切线意义曲曲线线上各点的切上各点的切线线方向即方向即为该为该点点的的场场强强方向，同方向，同时时也是正也是正电电荷在荷在该该点的受力方向，点的受力方向，即正即正电电荷在荷在该该点点产产生加速度的方生加速度的方向向轨轨迹上每一点的切迹上每一点的切线线方向即方向即为为粒子在粒子在该该点的速度方向，点的速度方向，但加速度的方向与但加速度的方向与速度的方向不一定速度
12、的方向不一定相同相同电场线电场线与与带电带电粒子运粒子运动轨动轨迹重合必迹重合必备备的条件的条件a电场线电场线是直是直线线；b带带电电粒粒子子只只受受电电场场力力作作用用，或或受受其其他他力力，但但方向沿方向沿电场线电场线所在直所在直线线；c带带电电粒粒子子初初速速度度为为零零或或初初速速度度方方向向沿沿电电场场线线所在的直所在的直线线.3常见电场的电场线常见电场的电场线电场电场电场线图样电场线图样简要描述简要描述正点电荷正点电荷发发散状散状负点电荷负点电荷会聚状会聚状电场电场电场线图样电场线图样简要描述简要描述等量同号电等量同号电荷荷相斥状相斥状等量异号电等量异号电荷荷相吸状相吸状匀强电场匀
13、强电场平行的、等平行的、等间间距的、同距的、同向的直向的直线线三、等量同号电荷与等量异号电荷的电场三、等量同号电荷与等量异号电荷的电场1等量同号电荷等量同号电荷(1)电电荷荷连连线线上上，中中点点处处场场强强为为零零，从从左左到到右右场场强先减小后增大强先减小后增大.(2)在在两两电电荷荷连连线线的的中中垂垂线线上上，中中点点处处场场强强为为零零，无无穷穷远远处处场场强强为为零零，从从中中点点起起向向两两边边延延伸伸，场场强强先先增增大大后减小后减小.2等量异号电荷等量异号电荷(1)电电荷荷连连线线上上，中中点点处处场场强强最最小小，从从左左到到右右场场强强先减小后增大先减小后增大.(2)在在两两电电荷荷连连线线的的中中垂垂线线上上，中中点点场场强强最最大大，从中点起向两从中点起向两边边延伸，延伸，场场强强逐逐渐渐减小，方向不减小，方向不变变.