電場 電場強度 課件【知識導(dǎo)圖+拓展訓(xùn)練】高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

橫縣百合完全中學(xué)：韋衍9.3電場

電場強度腳踢球，腳對球的力直接作用在球上。腳與球之間必需接觸才能產(chǎn)生作用。而電荷之間卻不必接觸也能產(chǎn)生作用。它們之間的相互作用是通過什么作用的呢？++++++ABθ

++++++新課導(dǎo)入法拉第Faraday電場電場電場電場FB＋電荷A電荷B-19世紀(jì)30年代，法拉第提出：在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場施加的。A電荷和B電荷之間的相互作用力如何產(chǎn)生？電荷電場電荷AB1.產(chǎn)生2.性質(zhì)對放入電場中的電荷有力的作用帶電體周圍存在的特殊物質(zhì)媒介物看不到摸不著電場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)，它跟由分子、原子組成的實物構(gòu)成物質(zhì)存在的兩種不同形式．本章只討論靜止電荷產(chǎn)生的電場，稱為靜電場。電場1電場強度2怎么才能感知到電場的存在呢？如何才能去研究電場呢？電場對放入其中的電荷有力的作用，因此要研究電場，應(yīng)該將電荷放入電場中，從電荷所受的力入手。試探電荷：1．作用：感知電場的電荷2．電荷量小，放入電場后不影響原本要研究的電場3．體積很小，能看做點電荷，便于研究電場各點的性質(zhì)場源電荷：激發(fā)電場的帶電體所帶的電荷，又叫作源電荷不同的電荷在電場中同一點所受的電場力不同，但電場中同一點的電場是一定的，

因此不能用電場力的大小來表示電場的強弱。思考：能否用電場力的大小表示電場的強弱？須找一個與檢驗電荷無關(guān)而由電場決定的物理量！電場強度2思考：能否用比值F/q的大小表示電場的強弱？4q2qqF/q電場力

F檢驗電荷的電荷量q電場中的同一點，比值F/q是一定的。電場中不同的點，F(xiàn)/q一般是不同的。因此F/q能反映電場中某點的性質(zhì)。電場強度2電場強度2一.電場強度：2.定義式：

（比值定義法）3.國際單位：單位電荷量1C所受的電場力4.矢量：與正（試探）電荷受力方向相同，

與負（試探）電荷受力方向相反。+Q+qFE-Q+qFE+Q-qFE-Q-qEF1.定義：放入電場中某點的試探電荷所受的靜電力F與它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強。適用范圍：適用于一切電場電場強度2

×5.唯一性：E由電場本身的性質(zhì)決定，與試探電荷的有無、正負、大小及受到的電場力都無關(guān)。6.物理意義：形容電場強弱和方向的物理量。其大小為單位電荷受到的力

7.電荷在電場中受到電場力：F=qE例1電場中有一點P，點P處放一試探電荷q，關(guān)于P點的電場強度，下列說法正確的是A.P點電場強度的方向總是跟靜電力的方向一致B.將放在P點的試探電荷q拿走，則P點的電場強度為零C.根據(jù)公式E＝

可知，P點電場強度的大小跟靜電力成正比，跟放入P點的電荷的電荷量成反比D.若P點的場強越大，則同一試探電荷在P點所受的靜電力越大√電場強度2例2

如圖所示，在一帶負電荷的導(dǎo)體A附近有一點B，如在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則：(1)B處場強多大？方向如何？答案

200N/C方向與F1方向相反因為B處是負電荷，所以B處場強方向與F1方向相反.電場強度2(2)如果換成一個q2＝＋4.0×10－7C的電荷放在B點，其受力多大？此時B處場強多大？答案

8.0×10－5N

200N/C解析q2在B點所受靜電力大小F2＝q2EB＝4.0×10－7×200N＝8.0×10－5N，方向與場強方向相同，也就是與F1方向相反.此時B處場強大小仍為200N/C，方向與F1方向相反.例2

如圖所示，在一帶負電荷的導(dǎo)體A附近有一點B，如在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則：電場強度2(3)如果將B處電荷拿走，B處的場強是多大？答案

200N/C解析某點場強大小與有無試探電荷無關(guān)，故將B處電荷拿走，B處場強大小仍為200N/C.例2

如圖所示，在一帶負電荷的導(dǎo)體A附近有一點B，如在B處放置一個q1＝－2.0×10－8C的電荷，測出其受到的靜電力F1大小為4.0×10－6N，方向如圖，則：電場強度2二.點電荷的電場強度：+Q

∴該點的場強為FE

+q+光芒四射-萬箭穿心電場強度2（2）決定因素：①場源電荷電量Q②到場源電荷的距離r（3）場強方向：①正點電荷電場方向：沿連線背離場源電荷②負點電荷電場方向：沿連線指向場源電荷式源適用范圍電荷的意義定義式?jīng)Q定式一切電場真空中點電荷電場q

是檢驗電荷，E

與

q無關(guān)Q

是場源電荷，E

與Q

有關(guān)電場強度2電場強度公式對比思考：如果場源電荷不只是一個點電荷，那么電場強度又是多少呢？電場強度的疊加：電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和P點的電場強度，等于+Q1在該點產(chǎn)生的電場強度E1與-Q2在該點產(chǎn)生電場強度E2的矢量和，合成應(yīng)遵循平行四邊形法則。電場疊加3例3如圖所示，真空中，帶電荷量分別為＋Q和－Q的點電荷A、B相距r，求：(1)兩點電荷連線的中點O的場強大小和方向.電場疊加3解析如圖甲所示，A、B兩點電荷在O點產(chǎn)生的場強方向相同，均由A→B.例3如圖所示，真空中，帶電荷量分別為＋Q和－Q的點電荷A、B相距r，求：電場疊加3(2)在兩點電荷連線的中垂線上，距A、B兩點都為r的O′點的場強大小和方向.由矢量圖結(jié)合幾何關(guān)系可知，O′點的場強大小EO′＝EA′＝EB′＝

，方向平行于AB向右.191.判斷下列說法的正誤.(1)根據(jù)電場強度的定義式E＝

可知，E與F成正比，與q成反比.(

)(2)電場中某點的電場強度與正電荷受力方向相同，當(dāng)該點放置負電荷時，場強反向.(

)(3)由E＝

知，在以Q為球心、r為半徑的球面上，各處場強相同.(

)(4)公式E＝

與E＝k中q與Q含義不同.(

)(5)若空間中只有兩個點電荷，則該空間某點的場強等于這兩個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和.(

)202.在靜電場中的某一點A放一個試探電荷q＝－1×10－10C，q受到的靜電力為1×10－8N，方向向左，則A點的場強的大小為_________，方向____；如果從A點取走q，A點場強大小為_________.電場是如何分布的呢？英國物理學(xué)家法拉第首先引入了電場線，他在電場中畫了一些線，使這些線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致，并使線的疏密表示場強的大小。這些線稱為電場線。

電場線41.電場線：在電場中畫一系列有方向的曲線，曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向。EAEBEC切線方向-----該點的電場方向疏密程度-----該點場強的大小(強弱)2.物理意義:電場線43.特點：（1）電場線從正電荷或者無窮遠出發(fā)，終止于無窮遠或者負電荷

（2）電場線在電場中不相交，不相切，不閉合。（3）電場線不是實際存在的線，只是為了形象地描述電場而假想的線。-+點電荷地電場線：輻射狀24幾種常見的電場線-正電荷的電場線負電荷的電場線+等量異種點電荷的電場線和等量同種點電荷的電場線25幾種常見的電場線等量異種點電荷的電場線等量同種點電荷的電場線思考：在兩電荷連線上和連線的中垂線上，電場強度是如何變化的？特點：b、c、以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。幾種常見電場中電場線的分布及特點（1）正、負點電荷的電場中電場線的分布a、電場線是直線，正點電荷：起于正電荷，終于無窮遠。負點電荷：起于無窮遠，終于負電荷離點電荷越近，電場線

，電場強度

。在點電荷的電場中，

場強相等的點越密越大不存在特點：a、兩點電荷連線上：電場方向從正電荷指向負電荷，中點處E最小，往兩邊E都逐漸增大c、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直由正電荷一側(cè)指向負電荷一側(cè)且中點處E最大，從中點到無窮遠，E一直減?。?）等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布b、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點0等距離各點場強相等。EA2A1E(3)等量的同種電荷的電場分布特點：a、兩點電荷連線上：中點處E=0，向兩側(cè)E逐漸增大c、兩點電荷連線中垂線上：從中點起沿中垂線到無限遠，電場線先變密后變疏,E先增大后減小。E1E2Eb、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為0，（說明無電場線的地方也有電場）常見電場的電場線電場電場線圖樣簡要描述特點正點電荷光芒萬丈（1）越靠近點電荷處，電場線越密，電場強度E越大（2）以場源電荷為圓心一定長度為半徑的圓周上的各點場強的大小相同，方向不同負點電荷萬箭穿心常見電場的電場線等量同號電荷相斥狀(1)電荷連線的中點處電場強度E=0，電荷連線上，電場強度從中間往兩邊逐漸增大(2)電荷連線的中垂線上各點的電場強度與中垂線共線,從中心向上下兩側(cè)電場強度先增大后減小等量異號電荷相吸狀(1)電荷的連線上從左往右場強先減小后增大(2)電荷連線的中垂線上從中心向上下兩側(cè)逐漸變小，并且方向相同勻強電場平行等間距同向直線電場強度處處相等勻強磁場5(1)概念：如果電場中各點電場強度的大小

、方向

，這個電場就叫做勻強電場.(2)特點：①電場方向處處相同，電場線是

直線.②場強大小處處相等，電場線

.(3)實例：相距很近、帶有等量異號電荷的一對平行金屬板之間的電場(邊緣除外)，可以看做勻強電場相等相同平行且等間距平行例：用一條絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球的質(zhì)量為0.01kg，所帶電量為+2×10－8C?，F(xiàn)加一個水平方向的勻強電場，平衡時絕緣繩與鉛垂線成45o角，求這個勻強電場的電場強度。33判斷下列說法的正誤.(1)電場線不僅能在空間相交，也能相切.(

)(2)在電場中，凡是電場線通過的點的電場強度不為零，不畫電場線區(qū)域內(nèi)的點的電場強度為零.(

)(3)同一試探電荷在電場線密集的地方所受靜電力大.(

)(4)電場線是人們假設(shè)出來的，用以形象表示電場的強弱和方向，客觀上并不存在.(

)(5)勻強電場的電場線可以是間距相等的曲線.(

)34例1如圖1所示是電場中某區(qū)域的電場線分布，a、b是電場中的兩點，則A.a點的電場強度較大B.同一點電荷放在a點受到的靜電力比放在b點時

受到的靜電力小C.正電荷在a點由靜止釋放，它在靜電力作用下運動的軌跡與電場線一致D.電荷在a點受到的靜電力方向必定與該點場強方向一致35例2圖中畫了四個電場的電場線，其中圖A和圖C中小圓圈表示一個點電荷，圖A中虛線是一個圓，圖B中幾條直線間距相等且互相平行，則在選項圖A、B、C、D中M、N兩處電場強度相同的是36例3

(2021·沭陽縣修遠中學(xué)高一月考)在M、N兩點放置等量的異種點電荷如圖4所示，MN是兩電荷的連線，HG是兩電荷連線的中垂線，O是垂足.下列說法正確的是A.OM中點的電場強度大于ON中點的電場強度B.O點的電場強度大小與MN上各點相比是最小的C.O點的電場強度大小與HG上各點相比是最小的D.將試探電荷沿HG由H移送到G，試探電荷所受

靜電力先減小后增大37針對訓(xùn)練如圖5所示，一電子沿等量異種點電荷連線的中垂線由A→O→B勻速運動，電子重力不計，則電子除受靜電力外，所受的另一個力的大小和方向變化情況是A.先變大后變小，方向水平向左B.先變大后變小，方向水平向右C.先變小后變大，方向水平向左D.先變小后變大，方向水平向右38例4

(多選)(2020·寶雞渭濱區(qū)期末)兩個帶等量正電荷的點電荷，O點為兩電荷連線的中點，a點在連線的中垂線上，若在a點由靜止釋放一個電子，如圖6所示，僅在靜電力作用下，關(guān)于電子的運動，下列說法正確的是A.電子在從a點向O點運動的過程中，加速度越來

越大，速度越來越大B.電子在從a點向O點運動的過程中，加速度越來

越小，速度越來越大C.電子運動到O點時，加速度為零，速度最大D.電子通過O點后，速度越來越小，一直到速度為零例5.如圖是靜電場的一部分電場線的分布，下列說法正確的是（）A.這個電場只能是負電荷的電場B.點電荷q在A、B兩處受到的電場力FB>FAC.點電荷q在A、B兩處的加速度大小，aA>