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1、9.3 电场 电场强度（第1课时）思考与猜想电荷间的相互作用是怎样发生的呢？温馨提示：【思考物理问题的时候，头脑中一定要有一个物理图像。】这句话将非常有利于本章的学习。1.电场电荷间的相互作用是怎样发生的？设空间中存在静止的点电荷Q，则任一点的静止点电荷q必然受到来自Q的库仑力。可见，电荷的存在使得空间中具有一种特殊的性质。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，只要有电荷存在，电荷周围就存在着电场；电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。换句话说，Q在周围空间激发了一个电场。我们称Q为场源电荷。伟大的物理学家法拉第英国物理学家迈克尔法拉第是
2、第一个在物理中使用场的概念的物理学家。他在他的电磁感应的论文中使用磁力线表示磁场的作用，用电力线表示静电场的相互作用。我们在接下来的学习过程中，还会多次领略到法拉第的探究历程的魅力。图示静电场q1q2静电场静电场类比：电场力与引力电场力，和引力一样，都满足平方反比，且可作用在没有相互接触的物体上。对于电场力和引力这两者来说，存在力场分别对带电体和具有质量的物体起作用。空间任何具有质量的物体会改变该区域周围空间的属性，当另外一个物体进入到该区域时就会受到力的作用。这个力就是引力，而大质量物体周围变化的空间就是引力场。例如，当一只苹果从树上下落，我们说，这是它与地球相互作用，但我们也可以认为苹果只
3、是与地球的引力场发生相互作用。这个场扮演着两个物体相互作用的媒介。同理，每个带电体周围的空间充满着电场。2.电场强度试探电荷要研究电场，必须在电场中放入电荷，而这个电荷应该是一个电量很小的点电荷。电量很小，是为了使它放入之后，不致影响原来要研究的电场。体积很小，是为了便于用它来研究电场各点的性质。这样的电荷常常叫做检验电荷或者试探电荷。电场强度的引入保持场源电荷A不动，移动试探电荷B，观察其在不同位置的受力情况。可以看出试探电荷B在电场不同位置所受电场力的大小、方向一般是不同的，这反映了电场强度是有大小和方向的。即电场中各点的电场强弱和方向是不同的。电场强度的引入把检验正电荷q放到电场中的A点
4、，电荷q受到电场力FA的作用设A点跟Q的距离为r1，从库仑定律知道FA=kQq/r2同样，如果把正电荷q放入A点，q受到的电场力FA=kQq/r2FA/q=FA/q=kQ/r2放入A点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值，是一个跟放入该点的电荷无关的恒量这个比的大小可以反映电场中不同点的电场的强弱程度。电场强度我们将放入电场中某点的电荷所受的电场力F和其电荷量q之比叫做该点的电场强度，用符号E表示。跟力一样，电场强度也是矢量。我们规定场强的方向是正电荷受力的方向。负电荷受力的方向跟场强的方向相反。场强的单位是N/C电场中的某一点，如果1库的点电荷在该点受到的电场力是1牛，这点的场强就是1N/C=
5、比值定义法初中学过密度，在那里我们学到：单位体积的某种物质的质量，叫做这种物质的密度其实，密度也可以用比值来定义，某种物质的物体，它的质量与它的体积成正比密度的定义：某种物质组成的物体，它的质量和它的体积的比值，叫做这种物质的密度，对某种物质来说，这个比值是恒定的；对不同的物质来说，这个比值一般并不相同，因此，密度表示物质的一种特性电场强度也是用比值来定义的放入电场中某点的电荷受到的电场力跟它的电量成正比放入电场中某点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值，叫做这一点的电场强度对电场中的某一点，这个比值是恒定的；对电场中的不同的点，这个比值一般并不相同这个比值越大，表示那一点的电场越强电场强度是表示电场的力的性质的物理量在今后的学习中，还会遇到用比值来定义的物理量3.思考与练习判断以下关于电场的说法是否正确，简述理由。(1)电场只是一个理想模型,实际上并不存在。(2)电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。(3)若某点不放置试探电荷，则该点电场强度必然为零。(4)若试探电荷所受电场力为零，则该点电场强度必然为零。