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1、第九章 静电场及其应用第3节 电场 电场强度（1）情境与思考情境与思考力的产生力的产生接触：接触：不接触：不接触：弹力、弹力、摩擦力等摩擦力等万有引力万有引力（重力）、（重力）、磁力、磁力、库仑力等库仑力等万有引力的传递通过万有引力的传递通过万有引力场万有引力场磁力的传递通过磁力的传递通过磁场磁场电荷电荷之间之间不接触不接触是如何是如何产生产生相互作用力相互作用力的的呢？呢？电场电场电场电场电场电场电场电场FC电荷电荷A电荷电荷B 英国科学家英国科学家法拉第法拉第（17911867）电荷的周围存在着由它产生的电荷的周围存在着由它产生的电场电场，处在电场中，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这
2、个电场给予的。的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。（“场场”是由是由麦克斯韦麦克斯韦等人完善后形成的概念）等人完善后形成的概念）电场1.定义：定义：2.基本性质：基本性质：对放入其中的电荷有力的作用（电场力）对放入其中的电荷有力的作用（电场力）力的特性力的特性电荷电荷A电荷电荷B电场电场电场电场场像分子、原子等实物一样具有能量，因而场也是物质存在的一种形式。场像分子、原子等实物一样具有能量，因而场也是物质存在的一种形式。只有在研究运动的电荷时，这种只有在研究运动的电荷时，这种物质性物质性才才突显突显出来。出来。本章只讨论静止电荷产生的电场，叫作本章只讨论静止电荷产生的电场，叫作静电场静电
3、场。存在于带电体周围的特殊物质存在于带电体周围的特殊物质思考思考1：用什么用什么用什么用什么可以检验空间存在看不可以检验空间存在看不可以检验空间存在看不可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？见又摸不着的电场？见又摸不着的电场？见又摸不着的电场？qFAqFBQ场源电荷：场源电荷：产生电场的电荷产生电场的电荷 试探电荷试探电荷（或（或检验电荷检验电荷）思考思考思考思考3 3：能否用能否用能否用能否用电场力的大小电场力的大小表示该点表示该点表示该点表示该点的电场强弱？的电场强弱？的电场强弱？的电场强弱？思考思考思考思考2 2：为了准确测定为了准确测定为了准确测定为了准确测定A A点的电场强弱，点的电
4、场强弱，点的电场强弱，点的电场强弱，试探电荷试探电荷试探电荷试探电荷有什么要求有什么要求有什么要求有什么要求？（电量充分小、（电量充分小、体积充分小）体积充分小）AB思考思考4：用什么物理量能够描述电场的强弱？用什么物理量能够描述电场的强弱？用什么物理量能够描述电场的强弱？用什么物理量能够描述电场的强弱？QqFAqFCA点：点：可发现：可发现：C点：点：同样：同样：小结：小结：场场源电荷源电荷Q对不同的检验电荷对不同的检验电荷q有有不同的电场力不同的电场力；但；但同一位置同一位置，F与与q的的比值不变比值不变电场强度度1.定义：定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力放入电场中某点的电荷所受的电
5、场力F跟它的电荷量跟它的电荷量q的比值，简称的比值，简称场强场强2.定义式：定义式：=（比值定义）（比值定义）试探电荷试探电荷（或（或检验电荷检验电荷）思考思考1：能说能说E与与F成正比，与成正比，与q成反比吗？成反比吗？单位：单位：N/C电场强度是电场本身的性质，与电场力、试探电荷无关电场强度是电场本身的性质，与电场力、试探电荷无关都可以，适用于所有电场都可以，适用于所有电场=场源电荷场源电荷电场中的点到电场中的点到Q的距离的距离仅适用于仅适用于真空中静止点电荷真空中静止点电荷 适用于所有电场适用于所有电场（决定式）（决定式）（定义式）（定义式）思考思考3：电场强度有方向吗？电场强度有方向吗
6、？+Q+qFE+Q-qFE按照按照规定规定：负电荷负电荷在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相反方向相反物理学中物理学中规定规定：电场强度的方向跟电场强度的方向跟正电荷正电荷在该点所受的静电力的在该点所受的静电力的方向相同方向相同思考思考4：电场的叠加遵循什么定则？电场的叠加遵循什么定则？平行四边形定则平行四边形定则例例1.关于电场强度，下列说法正确的是关于电场强度，下列说法正确的是：A.E=F/q，若，若q减半，则该处的场强变为原来的减半，则该处的场强变为原来的2倍倍 B.E=kQ/r2中，中，E与与Q成正比，而与成正比，而与r平方成反
7、比平方成反比 C.在以一个点电荷为球心，在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强均相同为半径的球面上，各点的场强均相同 D.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向 F.若移去检验电荷，则该点的场强为零若移去检验电荷，则该点的场强为零 G.E=F/q中，中，E与与F成正比，而与成正比，而与q成反比成反比1.定义：定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量跟它的电荷量q的比值，简称的比值，简称场强场强2.定义式：定义式：=（比值定义）（比值定义）3.决定式：决定式：（只适用于真
8、空中静止点电荷）（只适用于真空中静止点电荷）5.物理意义：物理意义：描述电场的描述电场的强弱强弱和和方向方向单位：单位：6.决定因素：决定因素：由电场由电场本身决定本身决定，与放入的试探电荷无关，与放入的试探电荷无关 4.方向：方向：规定规定与与正电荷正电荷受力的方向相同受力的方向相同N/C电场强度度（矢量）（矢量）点点电荷的荷的电场+正点电荷电场方向正点电荷电场方向沿半径向外沿半径向外负点电荷电场方向负点电荷电场方向沿半径向内沿半径向内E+FCE+FC电场强度的叠加度的叠加电场强度是电场强度是矢量矢量，合成应遵循，合成应遵循平行四边形法则平行四边形法则AE1E2E合合E3E4E合合BQQ第九
9、章 静电场及其应用第3节 电场 电场强度（2）Q QABCEDMNA、B两点的场强有何异同？两点的场强有何异同？A、C两点的场强又有何异同？两点的场强又有何异同？1.意义：意义：正电荷：正电荷：“光芒四射光芒四射”+E1E2形象地形象地描述电场描述电场强弱强弱与与方向方向 英国科学家英国科学家法拉第法拉第（17911867）电场线正电荷：正电荷：“光芒四射光芒四射”特点：特点：始于始于正电荷正电荷，止于止于无穷远无穷远离正电荷离正电荷越近越近，场强，场强越大越大，电场线电场线越密越密以正电荷为球心的球面，电场线以正电荷为球心的球面，电场线 ，电场强度，电场强度 ，疏密相同疏密相同大小相等大小相
10、等方向不同方向不同Q QMN E 负电荷：负电荷：“万箭穿心万箭穿心”电场线负电荷：负电荷：“万箭穿心万箭穿心”Q Q 特点：特点：始于始于无穷远无穷远，止于止于负电荷负电荷离负电荷离负电荷越近越近，场强，场强越大越大，电场线电场线越密越密以负电荷为球心的球面，电场线以负电荷为球心的球面，电场线 ，电场强度，电场强度 ，大小相等大小相等方向不同方向不同疏密相同疏密相同等量等量异异种电荷种电荷QQ+E-E+E合合E+E-E1E2rr1=+E1与与E2谁大谁大？E+E-E合合QQ+E合合E1E2E合合E-E+E-E+E合合E-E+E合合E合合等量等量异异种电荷种电荷特点：特点：始于始于正电荷正电荷
11、，止于止于负电荷负电荷两点电荷的两点电荷的连线连线上，中点上，中点O处场强处场强最小最小O两点电荷的连线的两点电荷的连线的中垂线中垂线上，上，O点点 场强场强最大最大“携手合作携手合作”AB等量等量异异种电荷种电荷QQ+E合合E+E合合E+E+E+E+E合合E+E+E合合E+E+E合合+E+等量等量同同种电荷种电荷特点：特点：止于止于连线中点连线中点O处场强处场强为为零零O沿中垂线到无穷远，电场线先变沿中垂线到无穷远，电场线先变“势不两立势不两立”AB无穷远无穷远密密后变后变疏疏，电场强度电场强度先变先变大大后变后变小小连线中垂线上各点场强方向连线中垂线上各点场强方向沿中垂线沿中垂线等量等量同
12、同种电荷种电荷1.意义：意义：形象地形象地描述电场描述电场强弱强弱与与方向方向电场线上某点的电场线上某点的切线切线方向，表示该点的方向，表示该点的场强方向场强方向2.方向：方向：3.大小：大小：密密疏疏弱弱强强不相交，不相交，4.特点：特点：正正点电荷点电荷 等量等量异种异种点电荷点电荷 等量等量同种同种点电荷点电荷 负负点电荷点电荷 电场线可能电场线可能相交相交吗？吗？不相切，不相切，不闭合不闭合 电场线可能电场线可能相相切切吗？吗？电场线可能电场线可能闭合闭合吗？吗？始于正电荷（无穷远）止于负电荷（无穷远）始于正电荷（无穷远）止于负电荷（无穷远）电场线+-匀匀强电场匀匀强电场1.意义：意义
13、：形象地形象地描述电场描述电场强弱强弱与与方向方向电场线上某点的电场线上某点的切线切线方向，表示该点的方向，表示该点的场强方向场强方向2.方向：方向：3.大小：大小：密密疏疏弱弱强强不相交，不相交，4.特点：特点：不相切，不相切，不闭合不闭合 始于正电荷（无穷远）止于负电荷（无穷远）始于正电荷（无穷远）止于负电荷（无穷远）5.匀强电场：匀强电场：（电场强度的大小和方向（电场强度的大小和方向处处相同处处相同）（理想化）（理想化）特点：特点：等间距等间距的的平行平行直线直线电场线思考思考1：点电荷与带电平板间的电场？点电荷与带电平板间的电场？-思考思考2：电场线是电荷的运动轨迹吗？电场线是电荷的运动轨迹吗？如图所示，若如图所示，若带正电粒子带正电粒子只受到电场力的作用，这些粒子的运动轨迹如何？只受到电场力的作用，这些粒子的运动轨迹如何？F1F2F3F4F5F6同学们，下课！