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电场 电场强度
人教版2019必修第三册
电场 电场强度（第2课时）
第九章第3节
高中物理必修第三册
学习目标
1知道电场叠加求合场强时用平行四边形定则。
2.会用电场线描述电场，并知道几种常见电场分布情况，体会用虚拟的图线描述抽象物理概念的思想方法。
四、电场强度的叠加——遵循平行四边形定则
如果真空中场源电荷不止一个点电荷，怎么求电场中任一点的合场强？
+Q
-Q
结论：真空中多个点电荷在某点产生的合场强等于各个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和。这就是场强叠加原理。
拓展：
Q
r
P
r
Q
P
一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。
【课堂反馈1】
如图所示，在真空中有两个点电荷Q1＝3.0×10－8C和Q2＝－3.0×10－8C，它们相距0.1m。A点与两个点电荷的距离r相等，r＝0.1m。求电场中A点的场强大小？
解：E＝E1cos 600＋E2cos 600
＝2 E1cos 600
＝2kQ1cos 600／r2
＝2.7×104 N／C
思考:电场看不见,摸不着,怎样才能形象的描述电场呢？
除了用数学公式描述电场外，形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法来描述电场，那就是画电场线（electric fieldline）。
为了形象描述电场引入假想曲线——电场线
五、电场线
1.定义：如果在电场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线叫做电场线。
2.电场线的特点
（1）电场线上某点的切线方向与该点的场强方向相同。
（2）电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱。
（3）电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷。
（4）电场线是假想的，实际电场中并不存在，且不相交，不相切，是闭 合曲线。
3.几种特殊的电场线分布
正、负点电荷的电场中电场线的分布
（1）离点电荷越近，电场线越密，场强越大。
（2）以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。
等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
(1)两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大，O点最小。
(2)两点电荷连线的中垂线（面）上，O点场强最大；电场线的方向均与中垂面(线)垂直。
(3)关于O点对称的两点场强等大、同向。
等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况
(1)两点电荷连线上中点O处的场强为零。
(2)两点电荷连线中垂线（面）上，从中点O沿中垂线（面）到无限远，场强先变大后变小；各点的场强方向沿中垂线。
(3)关于O点对称的所有两点的场强等大、反向。
电场线模拟实验
六、匀强电场
1.定义：各点电场强度的大小相等、方向相同的电场。
2.匀强电场的电场线：间隔相等的平行直线。
特点：①电场方向处处相同，电场线是 .
②场强大小处处相等，电场线疏密程度 .
平行直线
相同
【课堂反馈2】
图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受静电力作用，下列判断正确的是（　　）
A.带电粒子所带电荷为负电
B.带电粒子在a、b两点的受力方向相同
C.带电粒子所带电荷为正电
D.带电粒子在a点的动能较大
D
图为某电场电场线，关于A、B两点的电场强度，下列判断正确的是 (　　)
A．大小不等，方向相同
B．大小不等，方向不同
C．大小相等，方向相同
D．大小相等，方向不同
【课堂反馈3】
C
课堂总结
随堂练习
1.电场强度的定义式为E=F/q，则（ ）
A.它只适用于点电荷产生的电场
B.无论检验电荷的q值如何变化，F与q的比值对电场中同一点来讲是不变的
C.电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力成正比
D.场强方向与检验电荷的极性有关
B
2.如图所示在一个电场中A、B、C、D四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷的电荷量跟它所受静电力的函数关系图像，那么下列叙述正确的是（　　）
A. A、B、C、D四点的电场强度的大小相等
B. A、B、C、D四点的电场强度的大小关系是ED>EA>EB>EC
C. A、B、C、D四点的电场强度的大小关系是EA>EB>ED>EC
D.无法确定这四个点的电场强度大小关系
B
随堂练习
随堂练习
3.某电场的电场线如图所示，a、b是电场中的两点，下列说法正确的是( )
A．无电场线的地方电场强度为零
B．a、b两处的电场方向相同
C．a处的电场强度大于b处的电场强度
D．该电场线是匀强电场的电场线
C
随堂练习
4.如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，求：两点电荷连线的中点O的场强大小和方向.
随堂练习
5. 一负点电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v-t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布图可能是图中的（　　）
C
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电场 电场强度
人教版2019必修第三册
电场 电场强度（第1课时）
第九章第3节
高中物理必修第三册
学习目标
1.知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种特殊的形态。
2.理解电场强度的概念及其定义，会根据电场强度的定义进行有关的简单计算。知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。
3.能根据库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能进行简单的计算。
4.会根据电场强度的定义式和点电荷场强的公式进行有关场强叠加的计算。
人体带电后，人的头发会竖起散开。
为什么会出现这样的现象？
头发因为带上同种电荷相互排斥而竖立起来。
物体之间的相互作用，有的需要接触，有的则不需要。
例如：
接触力：弹力、摩擦力等
非接触力：万有引力（重力）、磁铁间的相互作用力、库仑力等
力的传递是通过磁场
万有引力的传递是通过万有引力场
电荷间没有接触，它们的相互作用力是因为什么而产生的？
一、电场
1.定义：电荷周围存在的特殊物质。
2.基本性质：对放入电场的电荷有力的作用 ，这种力叫电场力。
3.电荷间的相互作用力通过电场发生
4.静止电荷产生的电场称为静电场。(本章只考虑静电场)
19 世纪 30 年代，英国科学家法拉第提出一种观点，认为在电荷周围存在着由它产生的电场。电场是看不见、摸不着，但人们可以根据它所表现出来的性质来认识它，研究它。
法拉第 Faraday
（1791－1867）
＋＋＋＋＋＋＋
＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿
+
+
+
+
+
+Q
任何带电体的周围都存在电场
场像分子、原子等实物粒子一样具有 ，场是 存在的一种形式。
能量
物质
(多选)关于电场,下列说法中正确的是(　 　 )
A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B.电场是一种物质,它与其他物质一样,不依赖我们的感觉而客观存在
C.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用
D.电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中
ABC
【课堂反馈1】
如何研究电场？
场源电荷：产生电场的电荷
试探电荷（或称为检验电荷）
＋Q
＋q
FA
＋q
FB
必备
条件
1、体积充分小
2、电量充分小
A
B
二、电场强度
观察下图，连接小球的细绳与竖直方向的夹角不同，离电荷Q越远，夹角越小，这说明了什么问题？猜想：电场的强弱与哪些因素有关呢？
同一试探电荷在电场中不同位置受力不同
实验结论：电场的强弱与 有关
位置
电场有强弱、有方向
1.定义：
放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强，用E表示。
2.表达式：
3.单位：
单位电荷在该点受到的电场力的大小，如1N/C表示电荷量为1C的带电体在该点受到的电场力是1N。
试探电荷电荷量
定义式，适用于任意电场
（比值法定义）
4.方向：规定电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所 受静电力的方向相同。（与负电荷的受力方向相反）
5.注意：
（1）物理意义：描述电场强弱和方向的物理量。
（2）场强反映电场的力的性质，电场强度仅由电场本身决定，
与放入的试探电荷无关
（3）区分：试探电荷（检验电荷）与场源电荷（源电荷）。
（4）场强相同的条件：大小相等，方向相同。
【课堂反馈2】
电场中有一点P，下列说法中正确的有（ ）
A.若放在P点的电荷的电量减半，则P点的场强减半
B.若P点没有检验电荷，则P点场强为零
C.P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向
C
场强由电场本身决定，与检验电荷大小、正负、有无都无关系，场强的方向与正的检验电荷的受力方向一致。
三、点电荷的电场
1.公式：
Q—真空中点电荷的电量
r—某点到点电荷的距离
2.场强方向：以点电荷Q为球心作个球面，则球面各点的电场强度方向:
正点电荷电场方向背离电荷中心
负点电荷电场方向指向电荷中心
关于两个电场强度表达式的比较
适用范围 公式中电荷的意义
定义式，适用一切电场。
仅对点电荷的电场适用
是试探电荷，与无关
是场源电荷，与成正比
课堂总结
电场：电场是电荷周围存在的一种客观物质。
场源电荷和试探电荷的区别
电场强度：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强，用E表示。
方向：电场强度是矢量。电场在某点的电场方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同，与负电荷在该点所受电场力方向相反。
点电荷的电场与F、Q无关， 决定式
随堂练习
[思考判断]
(1)电场和电场线都看不见、摸不着，所以它们在实际中都不存在。(　　)
(2)电场线可以描述电场的强弱也能描述电场的方向。(　　)
(3)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线。(　　)
(4)沿电场线方向电场强度越来越小。(　　)
×
√
√
×
1.某电场的电场线如图所示，a、b是电场中的两点，下列说法正确的是( )
A．无电场线的地方电场强度为零
B．a、b两处的电场方向相同
C．a处的电场强度大于b处的电场强度
D．该电场线是匀强电场的电场线
C
随堂练习
场源电荷Q = 2×10－4C，是正点电荷；检验电荷q = 2×10－5C，是负电荷，它们相距r = 2 m且都在真空中，求：
（1）q 受的电场力。
（2）q 所在的B点的场强EB。
（3）只将q 换为q′= 4×10－5C的正点电荷，再求q′受力及B点的场强。
（4）将受力电荷拿去后再求B点场强。
随堂练习
随堂练习
如图所示,在真空中O点放一个点电荷Q1,其所带的电荷Q=+1.0×10-9 C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷Q2,其所带的电荷q=-1.0×10-10 C。求:
(1)Q2在M点受到的作用力。
(2)M点的电场强度。
(3)拿走Q2后M点的电场强度。
(4)M、N两点的电场强度哪点大？
谢谢大家

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