【課件】電場++電場強度+課件+-2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

第九章靜電場及其應(yīng)用3.電場電場強度真空中的兩個帶電體相隔

一定距離，并沒有直接接

觸，這種相互作用是如何

產(chǎn)生的呢？下列幾種力中，哪些力需要接觸才能存在，

哪些力不需要接觸就可以存在？A．彈力B．磁力C．摩擦力D．萬有引力E．靜電力接觸力非接觸力為什么距離會影響電荷間的相互

作用力？本質(zhì)原因在哪里？通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們將會解決這個疑問。交流討論自學(xué)“電場”內(nèi)容，討論并回答以下問題：電荷間的相互作用是如何發(fā)生的？

這一觀點是誰提出來的？用自己的語言描述：

什么是電場？電場具有什么樣的特點？電場有什么本領(lǐng)？什么是靜電場？交流討論電荷間的相互作用是如何發(fā)生的？這一觀點是誰提出來的？法拉第（英國科學(xué)家）：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給予的。電場電荷

B電荷

A產(chǎn)生作用于作用于產(chǎn)生交流討論用自己的語言描述：

①什么是電場？②電場具有什么樣的特點？電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)。電場是看不見、摸不著的。電場有什么本領(lǐng)？什么是靜電場？交流討論電場對放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用。靜止電荷產(chǎn)生的電場，叫作靜電場。梳理深化電場是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)。（電場看不見、摸不著的但又客觀存在的特殊物質(zhì)）靜止電荷產(chǎn)生的電場稱為靜電場。電場的基本性質(zhì)：對放入電場的電荷有力的作用。鞏固提升例1．（多選）關(guān)于電場，下列說法中正確的是（）只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場電場是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，不依賴我們的感覺而客觀存在電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的，電場最基本的性質(zhì)是對放在其中的電荷有力的作用電場只能存在于真空中和空氣中，不可能存在于物體中ABC練習(xí)1．下列關(guān)于電場的敘述中，不正確的是（）兩個未接觸的電荷發(fā)生了相互作用，一定是電場引起的只有電荷發(fā)生相互作用時才產(chǎn)生電場只要有電荷存在，其周圍就存在電場A電荷受到B電荷的作用，是B電荷的電場對A電荷的作用B交流討論同一電荷q在電場中不同點受到的靜電力的方向和大小一般

不同，這是什么因素造成的？電場中的不同點，電場的方向、強弱一般不同。交流討論同一電荷放在電場中的不同點，在某點受到的靜電力越大，

說明該點電場越強。如何比較不同點電場的強弱呢？什么是試探電荷？

什么是場源電荷？

對試探電荷有何特殊的要求？電荷量很小，放入后不影響場源電荷的電場；體積很小，可以作為點電荷研究。為了研究電場的性質(zhì)而引入的，不改變原來電場的電荷。

試探電荷是一種理想化模型。激發(fā)電場的帶電體所帶的電荷叫作場源電荷。如何來描述電場的強弱呢？采用什么方法和步驟來研究電場？不可以，電荷量不同的試探電荷，放在同一位置，所受

靜電力不同；放在不同位置，所受靜電力可能相同。能否用試探電荷所受的靜電力直接表示電場的強弱？為什么？像速度、密度等尋找一個物理量來表示。電場中同一位置放不同試探電荷，F(xiàn)

不同，相同；

同一電荷放不同位置，一般不同。分析：試探電荷q1、q2放在點電荷Q的電場中同一點P，它們受到

的靜電力F與試探電荷所帶電荷量q的關(guān)系。規(guī)律：放在P點的試探電荷受到的靜電力與它的電荷量之比，跟該

點的試探電荷的電荷量無關(guān)，而與產(chǎn)生電場的場源電荷的電荷量Q

及P點與場源電荷之間的距離r有關(guān)。電場強度梳理深化試探電荷與場源電荷（1）試探電荷：為了研究電場的性質(zhì)而引入要研究電場的電荷，

叫作試探電荷。（特點：電荷量很?。惑w積很小，可以作為點電荷）（2）場源電荷：被研究的電場是電荷Q所激發(fā)的，電荷Q稱為

場源電荷或源電荷。物理學(xué)中把放入電場中某一點的試探電荷所受的靜電力與它的

電荷量的比值叫作這一點的電場強度，用

E

表示。電場強度定義式適用于一切電場。電場強度由電場本身性質(zhì)決定，與試探電荷

的有無、電荷量、電性無關(guān)。定義式：比值定義法電場強度的單位電場強度的單位是牛每庫，符號為N/C。1

N/C的意義：1

C

的電荷在電場中的某點

受到的靜電力是

1

N，則該點的電場強度

就是

1N/C。電場強度是描述電場的強弱及方向的物理量。電場強度反映了電場的力的性質(zhì)。電場強度的物理意義電場強度的方向電場強度是矢量。規(guī)定某點電場強度的方向與正電荷在該點所受的靜電力方向相同。負電荷在該點所受的靜電力方向與該點電場強度方向相反。C例2．電場中有一點

P，下列說法正確的是（）A．若放在

P

點的電荷的電荷量減半，則

P

點電場強度減半B．若

P

點沒有試探電荷，則

P

點的電場強度為零C．P

點的電場強度越大，則同一電荷在

P

點所受的靜電力越大D．P

點的電場強度方向為試探電荷在該點的受力方向鞏固提升A練習(xí)2．電荷量為10-9C的點電荷在某處受到的靜電力是2×10-5N，

則該處的電場強度大小是（）A．2×104N/CB．5×10-5N/CC．2×10-14N/CD．不能確定該處電場強度的大小交流討論真空中，場源電荷Q＝2×10－4C，是正點電荷；

試探電荷

q＝－2×10－5C，是負電荷，它們相距r＝2

m。

求：（1）q

所受靜電力的大小和方向；

（2）q所在的

B

點的電場強度的大小和方向；

（3）將試探電荷移走后

B點電場強度的大小和方向。解：q

所受靜電力B

點的電場強度試探電荷移走后

B

點電場強度，Q＝＋2×10－4Cq＝－2×10－5Cr＝2

m，方向由

B

指

A

；BA，方向由

A

指

B

；方向由

A

指

B

。分析點電荷周圍電場的電場強度的大小和方向的特點。＋－QQ大小：以電荷

Q

為中心的球面上各點的電場強度大小相等。方向：正點電荷——沿半徑向外；負點電荷——沿半徑向內(nèi)。如果有多個場源點電荷，如何求電場中某點的電場強度？E1E2EEE1E2各點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和靜電力力的合成梳理深化點電荷的電場：（1）公式：（2）方向：若

Q

為正電荷，電場強度方向沿

Q

和該點的連線背離

Q

；

若

Q

為負電荷，電場強度方向沿

Q

和該點的連線指向

Q

。公式本質(zhì)區(qū)別適用范圍Q

或

q

的意義關(guān)系公式辨析：定義式?jīng)Q定式一切電場真空中點電荷的電場q表示引入電場的

試探電荷的電荷量Q表示產(chǎn)生電場的點電荷

（場源電荷）的電荷量E

用

F

與

q

的比值表示，但與

F、q的大小無關(guān)E

不僅用

Q、r

來表示，

且

E∝Q，E∝如果幾個點電荷同時存在，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。E1E2EEE1E2電場強度的疊加原理：鞏固提升例3．真空中兩個正點電荷A、B所帶電荷量皆為＋Q，且相距為r，

則A、B之間連線上距離A為處的P點的電場強度的大小為多少？解：A、B都在P點產(chǎn)生電場，根據(jù)公式可得EA、EB方向相反，則P點的電場強度的大小練習(xí)3．如圖所示，空間中

A、B、C

三點的連線恰好構(gòu)成一直角三

角形，且∠C＝30°，AB＝L。在B、C兩點分別放置一點電荷，它

們的電荷量分別是＋Q與－Q，靜電力常量為

k

。求斜邊

AC

的中點

D

處的電場強度。解：由幾何知識知，CD＝BD＝AB＝L；B處電荷在D點的電場強度；C處電荷在D點的電場強度；D處的電場強度。ECEBED交流討論演示實驗：在金屬球上裝上一束很輕的細絲

線（驗電羽），用感應(yīng)起電機使

金屬球帶電，可以看到驗電羽在

電場的作用下呈一定的形狀分布。視頻《電場線模擬實驗》除了數(shù)學(xué)公式外，還可以怎樣形象地描述電場中各點電場強度

的大小和方向？是哪位科學(xué)家先想到這個方法的？畫電場線時，依照什么原則？法拉第首先想到采用電場線來描述電場。電場線是畫在電場中的一條條有方向

的曲線，曲線上每點的切線方向表示

該點的電場強度方向。電場線有哪些基本性質(zhì)？電場線上每點的切線方向就是該點電場強度的方向。電場線的疏密反映電場強度的大小(疏弱、密強)。電場線始于正電荷或無窮遠，止于負電荷或無窮遠。

它不封閉，也不在無電荷處中斷。任意兩條電場線不會在無電荷處相交(包括相切)。常見的電場有哪些？它們的電場線分布情況是怎樣的？（利用電場疊加的方法分組討論）正點電荷負點電荷常見的電場有哪些？它們的電場線分布情況是怎樣的？（利用電場疊加的方法分組討論）等量異種點電荷等量同種正點電荷梳理深化電場線：電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線，

曲線上每點的切線方向表示該點的電場強度方向。電場線的基本性質(zhì)：電場線上每點的切線方向就是該點電場強度的方向。電場線的疏密反映電場強度的大小(疏弱、密強)。電場線始于正電荷或無窮遠，止于負電荷或無窮遠。

它不封閉，也不在無電荷處中斷。任意兩條電場線不會在無電荷處相交(包括相切)。常見電場線：A鞏固提升例4．如圖所示是點電荷Q周圍的電場線，圖中A點到Q的距離小于

B點到Q的距離。以下判斷正確的是（）A．Q是正電荷，A點的電場強度大于B點的電場強度B．Q是正電荷，A點的電場強度小于B點的電場強度C．Q是負電荷，A點的電場強度大于B點的電場強度D．Q是負電荷，A點的電場強度小于B點的電場強度AC練習(xí)4．（多選）某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場

中僅受靜電力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由M點運動到N

點。以下說法正確的是（）A．粒子必定帶正電荷B．粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度C．粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度D．粒子在M點的加速度等于它在N點的加速度交流討論如果電場中各點的電場強度的大小也相等，那么這個電場的

電場線有什么特點？如果一個電場中，各點的電場強度的方向均相同，那么這個

電場的電場線有什么特點？電場線是平行的。電場線的疏密程度是相同的。勻強電場：如果電場中各點的電場強度的大小相等、方向相同，

這個電場就叫作勻強電場。勻強電場的電場線：間隔相等的平行線。梳理深化＋＋＋＋＋－－－－－常見的勻強電場相距很近的一對帶等量異種電荷的

平行金屬板間的電場。電場電場的性質(zhì)靜電場電場強度定義式

及方向物理

意義點電荷電場及電場疊加點電荷電場的特點電場疊加遵循的法則電場線常見電場線

的分布電場線的

特點勻強電場電場強度

特點電場線

分布拓展1．電場線與帶電質(zhì)點在電場中